法兰表面光洁度

凸面(RF)

凸面法兰是加工设备应用中最常见的法兰类型，易于识别。它被称为凸起面，因为垫圈表面凸起在螺栓圆面上。这种面型允许广泛组合使用垫圈设计，包括平面环片类型和金属复合材料，如螺旋缠绕和双夹套类型。射频法兰的目的是将更多的压力集中在更小的垫片区域，从而增加接头的压力遏制能力。直径和高度在ASME B16.5中按压力等级和直径定义。法兰的额定压力决定了凸起面的高度。

典型的ASME B16.5 RF法兰表面光洁度为125 ~ 250 μ Ra (3 ~ 6 μ m Ra)。

对于本网站上描述的所有法兰尺寸的高度测量H和B，除搭接法兰外，重要的是了解和记住以下内容:
在压力等级150和300中，凸面的高度约为1.6毫米(1/16英寸)。在这两种压力等级中，几乎所有的法兰供应商都在他们的目录或小册子中显示H和B尺寸，包括凸起面高度。(图1)
在压力等级为400、600、900、1500和2500时，凸面的高度约为6.4毫米(1/4英寸)。在这些压力等级中，大多数供应商显示H和B尺寸，不包括凸面高度。(图2)

平面(FF)

平面法兰具有与螺栓圆面在同一平面上的垫圈表面。使用平面法兰的应用通常是配套法兰或法兰配件由铸件制成的应用。
平面法兰绝对不能用螺栓固定在凸起面法兰上。ASME B31.1规定，在将平面铸铁法兰与碳钢法兰连接时，必须拆除碳钢法兰上的凸起面，并要求安装全面垫圈。
这是为了保持薄，位铸铁法兰被弹起到由碳钢法兰的凸起面造成的间隙。

环形接头(环连接面)

环型连接法兰通常用于高压(600级和更高额定值)和/或800°F(427°C)以上的高温服务。它们的表面有凹槽，用钢圈垫上。当拧紧的螺栓将法兰之间的垫圈压缩到凹槽中时，法兰密封，使垫圈变形(或铸币)，使凹槽内的亲密接触，创建金属对金属密封。

RTJ法兰可以有一个凸起的面，其中加工有环形槽。这个凸起的表面不作为密封装置的任何一部分。对于用环形垫圈密封的RTJ法兰，连接和紧固法兰的凸起面可以相互接触。在这种情况下，被压缩的垫片将不会承受超出螺栓张力的额外载荷，振动和运动不能进一步压碎垫片和减少连接张力。

环型连接垫片是金属密封圈，适用于高压和高温应用。它们通常应用于特殊的配套法兰，通过正确的型材和材料选择，确保良好、可靠的密封。
环型连接垫片设计用于通过配合法兰和垫片之间的“初始线接触”或楔入动作进行密封。通过螺栓力对密封界面施加压力，垫圈的“较软”金属流入较硬的法兰材料的微细结构中，形成非常紧密和有效的密封。

应用最多的环有:
1.R-Oval型符合ASME B16.20
原汁原味的金属环接头。用于圆底槽法兰，但也可用于后来的平底槽法兰。适用于ASME B16.5 150 - 2500级法兰。
2.r -八角型符合ASME B16.20
在原来的椭圆形设计上的改进设计。然而，这些只能用于平底槽法兰。适用于ASME B16.5 150 - 2500级法兰。

八角形截面比椭圆形截面具有更高的密封效率，是首选的垫圈。但老式圆底槽只能采用椭圆形截面。较新的平底槽设计将接受椭圆形或八角形截面。
环接头凹槽上的密封面必须光滑到63微英寸，不得有不良的隆起、工具或颤振痕迹。当施加压缩力时，它们通过初始线接触或楔入动作密封。密封圈的硬度应始终小于法兰的硬度。
根据ASME B16.5额定压力，R型环型接头的密封压力最高可达6250 psi，最高可达5000 psi。

男性和女性(M&F)

这种类型的法兰也必须匹配。一个法兰面有一个超出正常法兰面的面积(公)。另一个法兰或配合法兰有一个匹配的凹口(内凸)加工成它的表面。

女性的脸是3/16英寸深，男性的脸是1/4英寸高，都是光滑的。母面的外径起定位和保留垫圈的作用。通常在换热器外壳上发现定制的公面和母面，用于通道和覆盖法兰。
内(凹)面深度通常等于或小于内(凸起)面高度，以防止垫圈压缩过程中金属与金属之间的接触。内(凹)面外径通常不大于外(凹)面外径的1/16″

企口(T&G)

这种法兰的舌面和槽面必须匹配。一个法兰面上有一个凸起的环(舌)加工到法兰面上，而配套法兰上有一个相应的凹(槽)加工到它的表面。

大型和小型的舌槽面都是标准化的。它们与公型和母型的不同之处在于，舌型和槽型的内径不延伸到法兰底座，因此保留了其内径和外径上的垫圈。这些通常可以在泵盖和阀盖上找到。
舌槽接头还有一个优点，即它们是自对准的，并充当粘合剂的贮存器。丝巾接头保持加载轴与接头一致，不需要重大的加工操作。
一般的法兰面，如RTJ, T&G和F&M不能用螺栓连接在一起。其原因是接触面不匹配，没有在一侧有一种类型而在另一侧有另一种类型的垫圈。

槽,平

• 一个法兰面是平的，另一个是凹的
• 适用于需要精确控制垫片压缩的应用
• 只推荐弹性垫圈——螺旋缠绕、空心金属o形圈、压力驱动和金属护套垫圈

T&G和M&F法兰面的优缺点
优点:
更好的密封性能，更精确的定位和精确的压缩密封材料，利用其他更合适的密封和专业化的密封材料(o型圈)。
缺点:
商业可用性和成本。对于阀门、法兰和密封材料来说，普通凸起面要常见得多，而且是现成的。另一个复杂性是一些严格的规则必须应用到管道设计中。你是要求阀门两边都是母端，还是在一边，在这种情况下，你是把所有的公端都指向流向，还是怎样。当然，同样适用于任何法兰连接/血管连接。

密封件和温度计套管上的RTJ、FF和RF法兰的区别是什么?

凸起的表面，RF，是我们的第三方密封和温度计套管的标准工艺连接。两者都可选择RTJ和FF型法兰连接。凸面(RF)是工艺装置应用中最常见的类型。

法兰的垫片表面凸起在螺栓圆面上。环型接头(RTJ)也可以有一个凸起的垫圈面，不同的是在这个面加工的环槽。

这个槽将容纳一个用于法兰配合的钢圈垫圈。平面(FF)法兰具有与螺栓圆面在同一平面上的垫圈表面。

这三种法兰类型之间都不能互换，即RTJ法兰不能与RF法兰匹配。

法兰面上的锯齿

如你在图片中所见，法兰表面有小凹槽。这种加工被称为锯齿加工。法兰面可为光滑型或锯齿型。使用哪种类型的表面取决于垫圈的类型和流体的用途。

金属衬垫采用光滑表面处理，而非金属衬垫采用锯齿表面处理。垫圈的软材料设置在这个锯齿中，防止液体或气体从法兰接头通过。

桑尼钢可以是螺旋形或同心环就像你们在幻灯片上看到的那样。当流体密度很低时，使用同心环式整理。如果使用密度很低的螺旋型面漆，它可能会通过螺旋腔发现泄漏路径。

法兰面锯齿度用RMS(均方根)或AARH(算术平均粗糙高度)来表示，最常见的锯齿面值为120-250 AARH。比较仪用于检查法兰的锯齿度。在图像中，您可以看到如何使用规范来验证锯齿值。

最常用的表面

锯齿光洁度，无论是同心的还是螺旋形的，要求每英寸有30到55个凹槽，形成的粗糙度在125到500微英寸之间。

这允许法兰制造商为金属法兰的垫片接触面提供各种等级的表面光洁度。这些等级经常被称为名称，如库存整理。每个等级的确切定义可能因制造商而异，但可以概括如下:

股票完成
垫片接触面通常由一个半径1.6mm的圆鼻工具以0.8mm /转进刀速度和0.15mm深度产生的连续螺旋槽(有时称为留声机槽)形成。这将导致Ra 3.2到12.5微米(125 - 500微英寸)之间的粗糙度。

顺利完成
没有明确的工具标记应该是明显的肉眼。这通常是通过一个0.8mm半径的圆鼻工具以0.3mm /转进刀速度和0.05mm深度形成的连续螺旋槽(有时称为留声机)形成垫片接触面来实现的。这将导致粗糙度在Ra 3.2到6.3微米(125 - 250微英寸)之间。

氢气服务完成
氢燃料法兰的表面处理非常光滑，通常在Ra 2到3.2微米(79 - 125微英寸)之间。

冷水完成
法兰表面呈镜面状。这种法兰表面处理通常用于金属对金属接触，即没有垫圈。在石油、石化及相关工业中很少使用。

测量表面粗糙度
法兰光洁度一般用视觉和触觉的方法来测量。将加工表面的感觉与表面光洁度比较仪(有时称为鲁珀特仪)进行比较，被认为是足够的。

有两种常用的表示粗糙度的方法。它们是算术平均粗糙度高度(AARH)和均方根(RMS)平均值。

算术平均粗糙度高度-算术平均粗糙度高度的计算包括测量峰和谷的距离，并对测量结果进行算术平均。
均方根平均值-均方根平均值的计算包括测量峰和谷的距离，加上这些测量值的平方，并计算总数的平方根。

RMS值比AARH值高11%左右。