螺紋連接法蘭管在工程領域中的應用

雷翠平　張開南　賀獻峰

摘要：文章講述了螺紋連接球墨鑄鐵法蘭管的適用范圍、結構特點、生產現狀、工藝流程以及內部、外部防腐涂層的選擇，介紹了螺紋連接法蘭管與焊接法蘭管相比較的優勢以及下一步開發重點，為以后的批量生產提供了參考。

關鍵詞：螺紋連接；法蘭管；球墨鑄鐵；工程領域；防腐涂層 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG547 文章編號：1009-2374（2015）22-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.028

隨著我國城鎮化進程的加快，鄉村供排水系統擴建大規模展開，加之人們對球墨鑄鐵法蘭管認同度的不斷提高，許多新建項目選用球墨鑄鐵法蘭管替代原有灰口鑄鐵管等其他管材，球墨鑄鐵法蘭管的市場需求呈增長態勢。而傳統的焊接球墨鑄鐵法蘭管因沒有相關的國家標準，焊接工藝參數范圍較窄、施焊難度大、對焊工的要求較高、焊后應力釋放容易產生裂紋等一系列問題，開發一種螺紋連接式球墨鑄鐵法蘭管（以下簡稱螺紋連接法蘭管）勢在必行。該工藝采用簡便的連接方式，內、外螺紋連接密封，操作方便，技術難度不大，目前我公司開發研制的DN300及以下螺紋連接法蘭管已通過英國勞氏ISO9001質量管理體系認證及法國B.V.產品認證，產品符合ISO 2531：2009、BS EN545：2010、GB/T 13295：2013標準。

1 螺栓連接法蘭管的應用領域

螺紋連接法蘭管以其生產過程的環保、節能、高效、安全可靠及施工安裝過程的方便、快捷贏得越來越多的客戶，主要應用于地鐵、泵站、水井、閥門組、樓房、水電站等，涉及化工、污水處理、海水淡化、城市輸水等眾多領域，突破了傳統的安裝方式，取代使用鋼管的連接，可全程明裝明架或明暗結合，安裝方式和使用性能更加便捷和優良。

2 螺栓連接法蘭管的優點

螺紋連接法蘭管是在焊接法蘭管的基礎上改進而來，在管端通過螺紋連接緊固，實現各種長度、各種口徑的連接和固定。與焊接法蘭管相比有以下特點：（1）螺紋連接工藝不用考慮焊縫的強度，可以保證法蘭盤和管身緊固地連接，連接方式更為靈活和便捷；（2）不會產生應力，不會因焊縫應力產生裂紋和焊接缺陷導致接口漏水；（3）依靠法蘭盤突出的管接頭與膠圈連接有效保證管線的整體密封性；（4）省去法蘭加熱、焊縫保溫工序，流程簡單，降低成本；（5）螺紋連接法蘭管無論是法蘭孔的對中還是法蘭管的垂直度、平行度更容易保證。

3 螺栓連接法蘭管開發現狀

3.1 螺栓連接法蘭管應用廣泛

螺紋連接法蘭管已廣泛應用于國家重點輸配水項目和大型工程，是公司獨創的應用于輸水領域的新型接口產品。主要生產直徑DN80～DN300，壁厚等級K12，壓力等級PN10、PN16和PN25，長度1000～5800mm的雙盤法蘭管、盤插法蘭管、盤承法蘭管等，年生產能力1萬噸。

3.2 螺紋連接法蘭管的特征

在管體的兩端連接有法蘭盤，法蘭盤上均開有若干均布的螺栓安裝孔。為了使本產品在工地安裝時保證管體兩端法蘭孔的對中，將法蘭盤螺紋連接在管體上時使管體的尾端高于法蘭盤的尾端，兩者之間的高度差h設計為1～3mm，安裝時可通過法蘭盤的環向微調實現孔與孔的對中。

3.3 螺紋連接法蘭管的工作原理

將離心球墨鑄鐵管與球墨鑄鐵法蘭螺紋連接在一起，通過管壁對接壓緊并加裝密封墊來實現管件之間的密封連接，連接更加牢固，不會發生漏水現象，使用的可靠性大大提高。

4 螺栓連接法蘭管型式試驗

依據《輸水用球墨鑄鐵管、管件、附件及接頭（ISO 2531：2009）》、《水及燃氣用球墨鑄鐵管、管件和附件（GB/T 13295：2013）》和《輸水管線用球墨鑄鐵管、管件、附件及接口的要求與試驗方法（BS EN545：2010）》標準的要求，為了保證法蘭接頭在運行條件下的強度和密封性，應對其進行型式試驗。黃石新興管業有限公司生產的螺紋連接法蘭管按照標準中型式試驗分組的要求抽取DN200*1200（L）、PN25、K12和DN300*1800（L）、PN25、K12兩組涵蓋所有DN300及以下螺紋連接法蘭管，進行內部水壓和要求的彎曲力矩的共同作用下，法蘭接頭無可見的滲漏。通過型式試驗可以證明，黃石新興管業有限公司生產的螺紋連接法蘭管是符合標準要求的，法蘭管在機械阻力作用下，接口的性能是滿足要求的。

5 螺栓連接法蘭管防腐層

可按客戶的不同需求，提供各種內外防腐涂層。內涂層有普通水泥內襯、抗硫水泥內襯、高鋁水泥內襯、環氧樹脂漆、聚氨酯、靜電環氧粉末等；外涂層有金屬鋅層+瀝青漆、環氧樹脂漆、聚氨酯、鋁粉漆、靜電環氧粉末、環氧樹脂漆等。黃石新興管業有限公司大力開發特殊涂層的球墨鑄鐵管產品，既能經久耐用，又保證衛生環保效果。特殊

6 螺栓連接法蘭管的工藝流程

首先按照合同要求，將鑄管切割成定尺長度，對鑄管插口端進行外螺紋加工（見圖2），之后進行水壓試驗（水壓試驗壓力見表2）；對法蘭內徑進行螺紋加工（見圖3），將加工好的法蘭與管子通過螺紋連接起來，管螺紋切割端面超出法蘭密封面2～3mm（裝配圖見圖4），螺紋連接法蘭管組裝完成后，進行內部、外部防腐，整只螺紋連接法蘭管生產完成，包裝準備發運。

7 下一步開發計劃

目前生產的螺紋連接法蘭管的壁厚等級均為K12，伴隨C級薄壁管的試制成功，從節約資源的角度推斷薄壁C級管的市場份額勢必會逐年加大，開發薄壁螺紋連接法蘭管勢在必行。

參考文獻

[1] 輸水用球墨鑄鐵管、管件、附件及接頭（ISO 2531：2009）[S].

[2] 水及燃氣用球墨鑄鐵管、管件和附件（GB/T 13295：2012）[S].

[3] 輸水管線用球墨鑄鐵管、管件、附件及接口的要求與試驗方法（BS EN545：2010）[S].

作者簡介：雷翠平（1974-），女，河北撫寧人，黃石新興管業有限公司高級工程師，研究方向：球墨鑄鐵管、管件的生產技術與新產品開發管理。

（責任編輯：陳 倩）