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管道法兰

阅读：1036发布：2020-08-11

IPRDB可以提供管道法兰专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种管道法兰(10)，包括：圆形法兰盘(12)，其具有用于将法兰盘(12)附接到管道(16)的端部的中心毂(14)，所述毂(14)具有第一内径的第一环形部分(18)，其适于在其中紧密地接收所述管道(16)的端部的外径。所述管道法兰(12)还包括通过第二内径的环形唇部(20)形成的第二环形部分，所述第二内径基本上等于或大于所述管道的端部的内径，其中，在使用中，可以在所述环形唇部(20)和所述管道端部(16)之间围绕所述毂(14)的内周施加焊缝。，下面是管道法兰专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种管道法兰，包括：

圆形法兰盘，所述圆形法兰盘具有用于将所述法兰盘与管道的端部附接的中心毂，所述毂具有第一内径的第一环形部分和通过具有第二内径的环形唇部形成的第二环形部分，所述第一内径适于在其中紧密地接收所述管道的端部的外径，所述第二内径基本上等于或大于所述管道的端部的内径，其中，在使用中，能够在所述环形唇部和所述管道的端部之间施加焊缝。

2.根据权利要求1所述的管道法兰，其中，在所述环形唇部和所述管道的端部之间设置有环形间隙，以用于容纳焊接材料。

3.根据权利要求2所述的管道法兰，其中，所述环形间隙至少部分地通过成形所述环形唇部的面向所述管道的端部的壁而形成。

4.根据权利要求3所述的管道法兰，其中，所述环形唇部的面向所述管道的端部的壁被斜切，以形成具有增大的面向所述管道的端部的表面积的环形表面。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的管道法兰，其中，所述环形间隙还通过将所述管道的端部与所述环形唇部分隔开而形成。

6.根据权利要求5所述的管道法兰，其中，所述毂设置有第三环形部分，其具有第三内径，所述第三内径小于所述第一直径但大于所述第二直径，由此，在使用中，所述管道的端部邻靠这一第三环形部分的边缘，从而将所述管道的端部与所述环形唇部分隔开。

7.根据权利要求3所述的管道法兰，其中，所述环形唇部和所述管道的端部之间的环形间隙通过使得所述第二内径大于所述管道的内径而小于所述管道的外径而形成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的管道法兰，其中，所述第二环形部分延伸至所述法兰盘的前面。

9.根据权利要求8中的管道法兰，其中，在所述环形唇部接合所述法兰盘的前面处的所述环形唇部的表面被倒圆，从而形成被圆化的或弯曲的边缘。

说明书全文

管道法兰

技术领域

[0001] 本发明涉及改进的管道法兰，并且特别地但不排它地涉及滑套式法兰(slip-on flange)。

背景技术

[0002] 管道法兰通常是在管道的端部处形成外缘的盘或环，其用于将一管道接合到另一管道或管道配件。该法兰通常具有围绕它的周缘设置的一系列螺栓孔，以允许在接头处紧固管道。法兰接头(joint)指两个管道端对端的连接部，其中，连接部件各自具有将管道的端部栓接在一起的法兰。通常，在法兰接头的邻接的法兰的面之间设有橡胶垫片。重要的是，邻接的法兰的面需要尽可能光滑且平坦，以确保在接头处的正确密封。

[0003] 通常，滑套式法兰通过围绕管道的周缘的填角焊缝连接到管道的端部，在此，管道在内周以及外周二者处接触法兰。在内周处，必需将焊缝向后研磨至与管道相同的内径。另外，还会需要将焊接区域的内缘倒圆(radius)，以提供从管道的内侧至法兰的所述面的平滑过渡，例如用于橡胶内衬的管道。围绕内径对焊接区域的研磨和倒圆是劳动繁重的，因此也是成本高的。另外，也难以控制加工质量，使得最终产品不可能充分光滑和/或平坦。

[0004] 管道法兰根据各种国际标准以各种形状和尺寸制成。在矿物加工厂、石油天然气厂、化工厂及水厂中，用于传送浆料和/或流体和/或化学制品的钢管可以是橡胶内衬的或者陶瓷内衬的。对于采用内衬的管道，内衬材料也在焊接区域上延伸是重要的，以便防止在该区域中导致增大的磨损或腐蚀的任何削弱或易感性。

[0005] 开发本发明是为了提供一种管道法兰，其更容易焊接到管道端部，并且允许实现更好的加工。虽然本发明特别地参考滑套式法兰进行了描述，但显而易见的是，本发明也可应用于其它类型的管道法兰，例如搭接法兰。

[0006] 本说明书中对现有技术的引用仅是为了说明的目的，并不被认为是承认这种现有技术是澳大利亚或其它地方的公知常识的部分。

发明内容

[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种管道法兰，其包括：

[0008] 圆形法兰盘，所述圆形法兰盘具有用于将所述法兰盘与管道的端部附接的中心毂，所述毂具有第一内径的第一环形部分和第二内径的通过环形唇部形成的第二环形部分，所述第一内径适于在其中紧密地接收所述管道的端部的外径，所述第二内径基本上等于或大于所述管道的端部的内径，其中，在使用中，能够在所述环形唇部和所述管道的端部之间施加焊缝。

[0009] 这一布置的主优点在于，如有必要，在毂的内周上的焊接区域能够更易于研磨回到管道的内径，并且法兰盘的前面不受影响。

[0010] 优选地，在所述环形唇部和所述管道的端部之间设置有环形间隙，以用于容纳焊接材料。

[0011] 有利地，所述环形间隙至少部分地通过成形所述环形唇部的面向所述管道的端部的壁而形成。优选地，所述环形唇部的面向所述管道的端部的壁被斜切，以形成具有增大的面向所述管道的端部的表面积的环形表面。

[0012] 优选地，所述环形间隙还通过将所述管道的端部与所述环形唇部分隔开而形成。有利地，所述毂设置有第三环形部分，其具有第三内径，所述第三内径小于所述第一直径，但大于所述第二直径，由此，在使用中，所述管道的端部邻靠这一第三环形部分的边缘，从而将所述管道的端部与所述环形唇部分隔开。

[0013] 可替代地，所述环形唇部和所述管道的端部之间的环形间隙通过使得所述第二内径大于所述管道的内径而小于所述管道的外径而形成。

[0014] 优选地，所述第二环形部分延伸至所述法兰盘的前面。在一个实施例中，在所述环形唇部接合所述法兰盘的前面处的所述环形唇部的表面被倒圆，使得所述表面形成圆化的或弯曲的边缘。

[0015] 在整个说明书中，除非上下文另作要求，否则单词“包括”或诸如其单数或进行时型式的变体将理解为暗示包括有叙述的整体或成组整体，而不排除任何其它整体或成组整体。同样，单词“优选地”或诸如“优选的”的变体将理解为暗示所叙述的整体或成组整体是理想的，但对于本发明起作用并不是必不可少的。

附图说明

[0016] 根据以下参考附图关于仅以示例方式给出的多个管道法兰具体实施方式的详细说明，将更好地理解本发明的实质，在附图中：

[0017] 图1(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第一实施方式的截面图；

[0018] 图1(b)是图1(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0019] 图2(a)是穿过图1(a)的管道法兰的截面图，该管道法兰示出为焊接到橡胶内衬的管道；

[0020] 图2(b)是图2(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0021] 图2(c)是穿过图2(a)的管道法兰的变体的截面图；

[0022] 图2(d)是图2(c)中的管道法兰的细节截面图；

[0023] 图3(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第二实施方式的截面图；

[0024] 图3(b)是图3(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0025] 图4(a)是穿过图3(a)的管道法兰的截面图，该管道法兰示出为焊接到橡胶内衬的管道；

[0026] 图4(b)是图4(b)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0027] 图5(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第三实施方式的截面图；

[0028] 图5(b)是图5(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0029] 图6(a)是穿过图5(a)的管道法兰的截面图，该管道法兰示出为焊接到陶瓷内衬的管道；

[0030] 图6(b)是图6(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0031] 图7(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第四实施方式的截面图；

[0032] 图7(b)是图7(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0033] 图8(a)是穿过图7(a)的管道法兰的截面图，该管道法兰示出为焊接到陶瓷内衬的管道；

[0034] 图8(b)是图8(b)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0035] 图8(c)是穿过图8(a)的管道法兰的变体的截面图；

[0036] 图8(d)是图8(c)中的管道法兰的细节截面图；

[0037] 图9(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第五实施方式的截面图；

[0038] 图9(b)是图9(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部；

[0039] 图10(a)是穿过根据本发明的管道法兰的第六实施方式的截面图；和[0040] 图10(b)是图10(a)中的管道法兰的细节截面图，示出了在焊缝的区域中的管道端部。

具体实施方式

[0041] 如在图1和2中所示的，根据本发明的管道法兰10的第一实施方式包括圆形法兰盘12，所述圆形法兰盘12具有用于将法兰盘12与管道16的端部附接的中心毂14。毂14具有第一内径的第一环形部分18，第一环形部分18适于在其中紧密接收管道16的端部的外径。第二环形部分以环形唇部20形成，其采用与管道16的端部的内径大致相等的第二内径。优选地，所述第二环形部分或环形唇部20延伸到法兰盘12的前面。在本实施方式中，在环形唇部
20的接合所述法兰盘12的前面处的、环形唇部20的前缘28被倒圆，以便所述前缘28形成圆化的或弯曲的边缘，如在图1(b)和2(b)中可更清楚地看到的。

[0042] 在使用中，可以围绕毂14的内周在环形唇部20和管道16的端部之间施加焊接。在本实施方式中，所述焊缝呈在环形唇部20的垂直面22(见图1(b))和管道16的端部之间的对接焊缝的形式。管道法兰10的这一构造的主优点在于，如有必要，则在毂14的内周上从环形唇部20和垂直面22之间突出的任何焊接材料可更容易地被研磨回到管道16的内径，并且法兰12的前面保持不受影响。因此，当对管道16的内侧施加橡胶内衬26时，如图2(a)所示，在毂14的内侧上的焊接区域是光滑的，并且能够被适当涂敷以保护焊接接头免受磨损和/或腐蚀的影响。另一方面，环形唇部20上被圆化的边缘28在从环形唇部20(且管道16)的内侧到法兰盘12的前面的过渡段上提供了光滑的表面(参见图2(b))。

[0043] 通常，在焊接区域24(参见图1(b))中，围绕管道16的外周和毂14的后缘施加第二填角焊缝。在一些情况下，即使能够围绕毂14的内周在环形唇部20和管道的端部之间施加焊缝，也可以不施加。在本示例中，仅在焊接区域24中围绕管道16的外周和毂14的后缘施加焊缝。

[0044] 图2(c)和2(d)示出了管道法兰10的第一实施方式的变型，其中，在环形唇部20和管道16的端部之间提供环形间隙27，用以容纳焊接材料。通过将管道16的端部从环形唇部20隔开一段预定间距，形成所述环形间隙27。为此，毂14设有具有第三内径的第三环形部分或台阶28，所述第三内径小于所述第一内径，但大于所述第二内径，由此，在使用中，管道16的端部抵靠这一第三环形部分28的边缘29，以将管道16的端部与环形唇部20的垂直面22分隔开。第三环形部分或台阶28的一个优点在于，环形间隙27的间距保持恒定，从而能够更容易施加焊接材料，从而将管道16的端部焊接到管道法兰10的毂14的内周。

[0045] 如在图3和4中所示的，根据本发明的管道法兰30的第二实施方式包括圆形法兰盘32，所述圆形法兰盘32具有用于将法兰盘32与管道16的端部附接的中心毂34。毂34具有第一内径的第一环形部分38，第一环形部分38适于在其中紧密接收管道16的端部的外径。第二环形部分通过环形唇部40形成，其采用与管道16的端部的内径大致相等的第二内径。优选地，所述第二环形部分或环形唇部40延伸到法兰盘32的前面。在本实施方式中，在环形唇部40接合所述法兰盘32的前面处的、环形唇部40的前缘36被倒圆，以便所述前缘36形成圆化的或弯曲的边缘，如在图3(b)和4(b)中可更清楚地看到的。

[0046] 在本实施方式中，在环形唇部40和管道16的端部之间设置有环形间隙42，用以容纳焊接材料44(参见图4(b))。有利地，至少部分地通过将环形唇部40的面向管道的端部的壁46成形，从而形成所述环形间隙42。优选地，环形唇部40的面向管道的端部的壁46是斜切的，从而形成面向管道的端部且具有增大的表面积的环形斜切面46。在利用接收在环形间隙42中的对接焊缝进行焊接期间，焊接材料44焊接到面46并且焊接到管道16的端部。然后，突出到管道16的内表面以上的任何焊接材料44可以容易地被研磨回到管道和环形唇部40的内径，从而提供光滑的加工表面。

[0047] 在本实施方式中，还通过将管道16的端部从环形唇部40分离开一段预定间距而形成环形间隙42。为此，毂34设有具有第三内径的第三环形部分50，该第三内径小于第一内径，但大于第二内径，由此在使用中，管道16的端部邻接抵靠这一第三环形部分50的边缘48，以便将管道16的端部与环形唇部40的斜切面46分离开。第三环形部分50的优点在于，对于各个管道法兰30，所述间距保持恒定，并且因此，管道16能够根据需要切割成固定长度以允许这一点。这一间距提供了增大的环形间隙42，对接焊缝能够易于施加在该增大的环形间隙42内，从而将管道16的端部焊接到管道法兰30的毂34的内周。

[0048] 通常，在焊接区域52中对管道16的外周和毂34施加第二填角焊缝(参见图4(b))。

[0049] 如先前实施方式那样，当对管道16的内侧施加橡胶内衬26时，如图4(a)所示，在接头处在内周上的焊接区域是光滑的并且能够被适当涂覆，以保护焊缝接头免受磨损和/或腐蚀影响。在另一方面，环形唇部40上的圆化的边缘36在从环形唇部40(和管道16)的内侧到法兰盘32的前面的过渡段上提供了光滑表面(参见图4(b))。

[0050] 如图5和6中所示，根据本发明的管道法兰60的第三实施方式在许多方面类似于如上参考图3和4所述的第二实施方式。因此，相同附图标记将用以标示第三实施方式中的相同部件，并且这些部件不会再详细描述。管道法兰60的这一实施方式和以前实施方式的主要区别在于，环形唇部40的前缘62不被倒圆，而仅保持为直角的边缘。将前缘62保持为直角的理由是因为在这一情况下，管道16和毂34的内表面被衬有陶瓷内衬64(参见图6(a))。

[0051] 如第二实施方式中那样，在环形唇部40和管道16的端部之间提供环形间隙42，用以容纳焊接材料44(参见图6(b))。环形间隙42部分地通过面向管道16的端部的、环形唇部40的斜切面46形成，并且部分地通过将管道16的端部与环形唇部40分离开一段预定间距形成。为此，毂34设有第三环形部分50，这类似于管道法兰30的第二实施方式。

[0052] 如图7和8中所示，根据本发明的管道法兰80的第四实施方式在许多方面类似于如上参考图1和2所述的第一实施方式。因此，相同附图标记将用以标示第四实施方式中的相同部件，并且这些部件不会再详细描述。管道法兰80的这一实施方式和第一实施方式的主要区别在于，环形唇部20的前缘82不被倒圆，而仅保持为直角边缘。将前缘82保持为直角的理由也是因为在这一情况下，管道16和毂44的内表面被衬有陶瓷内衬84(参见图8(a))。

[0053] 如第一实施方式那样，在环形唇部20的垂直面22和管道16的端部之间施加对接焊缝形式的焊缝(参见图7(b)和8(b))。

[0054] 图8(c)和8(d)示出了管道法兰80的第四实施方式的变型，其中在环形唇部20和管道16的端部之间提供环形间隙86，用以容纳焊接材料。通过将管道16的端部与环形唇部20以一预定间距分离开而形成环形间隙86。为此，所述毂14设有采用第三内径的第三环形部分或台阶88，所述第三内径小于第一内径，但大于第二内径，由此在使用中，所述管道16的所述端部抵靠该第三环形部分88的边缘89，从而将所述管道16的端部与环形唇部20的垂直面分隔开。

[0055] 如图9中所示，根据本发明的管道法兰90的第五实施方式在许多方面类似于如上参考图7和8所述的第四实施方式。因此，相同附图标记将用以标示第五实施方式中的同样部件，并且这些部件不会再详细描述。管道法兰90的这一实施方式和第四实施方式的主要区别在于，环形唇部20具有一内径，其大于管道16的内径，但小于管道16的外径。增加环形唇部20的内径的作用在于暴露管道16的端面94，从而在管道的这一端面94和环形唇部20的内表面92之间形成环形间隙。能够容易地对管道16的端面94施加填角焊缝，以将管道16的端部焊接到环形唇部20的内表面92(参见图10(b))。通常，在图9(b)中标记为96的焊接区域中，围绕管道16的外周邻近毂14的后缘另外施加第二焊缝(参见图10(b))。

[0056] 管道法兰90的这一实施方式和第四实施方式之间的另一差异在于，如在图9(b)中能够最清楚地看到的，在管道法兰的前面上设置凸起的环98。所述凸起的环98被设置，用以在法兰盘90被栓接到另一法兰盘时支撑垫片(未示出)。在管道法兰90的前面之上设置所述凸起的环98仅是用于说明的目的。在本文所述的管道法兰的任何其它实施方式中，可以在所述前面之上设置相同类型的凸起的环。

[0057] 如图10中所示，根据本发明的管道法兰100的第六实施方式在许多方面类似于以上参考图9所示的第五实施方式。因此，将用相同附图标记识别第六实施方式中的同样部件，并且这些部件将不再详细描述。管道法兰100的这一实施方式和第五实施方式之间的主要区别在于，法兰盘102的中心毂104不具有如先前实施方式中那样从法兰盘向后突出的环形部分。因此，法兰盘102的后面与毂104的后面基本上共面。在其他方面，这一实施方式的管道法兰100与图9中的法兰盘90大致相同。填角焊缝99优选地施加到管道16的端面94，以将管道16的端部焊接到环形唇部20的内侧面92，并且，通常围绕管道16的外周邻近毂104的后缘施加第二焊缝99。

[0058] 本发明适用于所有尺寸的滑套式法兰，而通常适用于用于具有2英寸或更大内径的管道的法兰。

[0059] 既然已经详细说明了所述管道法兰的多个实施方式，则将显而易见的是，所述实施方式提供了优于现有技术的多个优点，包括以下方面：

[0060] (i)将法兰安装和焊接到管道端部以及将焊接材料研磨回到管道的内径所需的工作量被明显降低。

[0061] (ii)能够更好地控制在接头处的、在管道和毂的内周上的表面的质量，以对衬有橡胶的管道和衬有陶瓷的管道提供光滑的加工表面。

[0062] (iii)不需要如在现有技术中那样，对将管道接合到毂处的焊接材料的前缘进行倒圆，并且，环形唇部的被倒圆的前缘提供了到所述法兰盘的前面的平滑过渡。

[0063] (iv)改进的表面加工以及光滑、平坦的表面对于在法兰盘的前面和邻接表面之间的任何密封提供了更好的整体性。

[0064] (v)管道在法兰接头处的提升的预期寿命降低了维护成本和停机时间。

[0065] 对于相关领域的技术人员来说将显而易见的是，在不偏离本发明的基本发明构思的情况下，可以对前述实施方式进行除已经描述的那些之外的各种修改和改进。例如，面向管道的端部的、环形唇部上的表面可以具有任何合适形状，且不局限于所示的实施方式中的偏斜表面。因此将理解，本发明范围不局限于所描述的具体实施方式。

标题	发布/更新时间	阅读量
螺纹法兰-专利编号CN106369235A	2020-05-11	556
盲法兰-专利编号CN106224668A	2020-05-11	170
一种法兰-专利编号CN103775762A	2020-05-12	486
管道法兰-专利编号CN103335179A	2020-05-13	490
对焊法兰-专利编号CN106439309A	2020-05-11	835
平焊法兰-专利编号CN106366462A	2020-05-13	760
一种法兰-专利编号CN103363219A	2020-05-12	684
法兰-专利编号CN106322021A	2020-05-11	660
法兰垫片-专利编号CN103343849A	2020-05-12	250
一种法兰-专利编号CN107676571A	2020-05-13	915

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