法兰克系统范文（精选9篇）
国内海洋石油工业的发展方向与世界海洋石油发展的趋势都是走向深水。法兰连接是水下回接常用的机械式连接方式,是当前海洋探索研究主要技术之一[1,2]。法兰自动连接机具,主要由螺栓库和螺母库两部分组成。螺栓库存放螺栓,安法兰克系统装在焊接有活动法兰一侧的管道上;螺母库存放螺母,安装在焊接有固定法兰一侧的管道上。螺栓库插入螺栓,螺母库拧紧螺母,通过两个机具的配合,从而实现管道的法兰自动连接[3,4]。扳手系统又是该机具的关键部件,用以保证管道连接无泄漏。这一技术主要掌握在国外少数大公司手中,国内研究属于空白。因此开展水下管道法兰连接扳手系统的研究具有重要意义。
虚拟样机仿真技术现在已成为机械新产品设计研发中不可缺少的重要手段,在降低机械产品的研制成本、缩短产品试验周期等方面起着越来越重要的作用[5]。本文基于机械系统动力学自动分析软件ADAMS建立扳手系统的多体动力学模型,并对该扳手系统拧紧螺母过程进行动力学仿真研究。
2 扳手系统模型的建立
水下管道法兰连接扳手系统主要由16个扳手装置组成。扳手装置固定在扳手座中,通过一个液压增压缸拉动拉轴将螺栓预先拉伸,之后转轴带动螺母拧入螺栓,最终通过螺栓的预紧力使垫片压缩变形,完成两个管道法兰的密封连接。该扳手系统在从扳手的进给到螺母的拧紧过程是一个复杂的运动过程。扳手系统中扳手座的进给运动,是一个以恒定的速度轴向进给运动;拉轴拉伸螺栓过程是一个力和位移的关系;拉伸扳手中的螺母进给是一个间歇性的进给运动。而对于运动过程的分析,应着重考虑主要因素,忽略次要因素,进行合理高效的仿真。
2.1 ADAMS建立扳手模型
由于扳手系统十分复杂,不便于在ADAMS里直接建模。在Pro/E中建立系统模型,直接把Pro/E中的实体模型导入到ADAMS中,并定义模型刚体及添加相应的关节约束[6]。通过MECH/PRO接口软件,将三维模型导入到ADAMS中进行仿真分析,如图1所示。
2.2 扳手系统运动过程分析
扳手系统运动过程分为三个阶段,对每个阶段分别建立模型并仿真分析。第一阶段即匀速进给模型,扳手匀速进给,主要分析速度、阻力和位移之间的关系;第二阶段即变形模型,仿真螺栓受力变形,垫片受力变形,螺栓的总伸长量和受力的关系;第三阶段即扳手拉伸模型,仿真得到扳手拉伸螺栓变形、垫片变形、螺栓总伸长量和受力的关系。
2.3 设置运动副和约束
在匀速进给模型中,对固定法兰施加一个固定副2(Fixed Joint),在固定法兰和扳手之间施加一个螺纹副3(Screw Joint)。在变形模型中,两个法兰在螺栓的预紧力下有轴向位移,所以对活动法兰施加一个沿着轴向的移动副1(Translational Joint),对固定法兰施加一个固定副2。扳手拉伸模型在变形模型的基础上加上扳手,对两端法兰施加固定副和移动副,在拉轴与转轴之间施加一个圆柱副6(Cylindrical Joint法兰克系统),在转轴与扳手座之间施加旋转副7(Revolute Joint),在扳手座端部施加固定副8,在扳手与转轴之间施加一个移动副5,同时在扳手前端施加一个螺纹副3,拉轴与螺栓之间施加一个螺纹副4。扳手系统模型运动副和约束的设置如图2所示。
1,5.移动副2,8.固定副3,4.螺纹副6.圆柱副7.旋转副
3 扳手系统模型模型应力分析
利用弹性力学理论,建立系统的力平衡方程、受力变形方程。根据Water法则可以求解法兰在螺栓载荷(预紧状态)或螺栓载荷和管道流体压力作用(操作状态)下所产生的应力[7]。如果螺栓的预紧力太小,达不到法兰和垫片所需要的初始密封比压及工作密封比压,密封副将泄漏。反之,如果螺栓的预紧力过大,会使垫片发生塑性变形,使得在工作状态下,垫片回弹不够而泄漏,严重时会使垫片被压溃而直接发生泄漏。
根据Water法可得,在预紧状态下需要的螺栓总荷载Wa,即为预紧状态下垫片所需的最小压紧力Fa[8]:
式中:Dg为垫片压紧力作用中心圆直径,mm;b为垫片有效密封宽度,mm;y为垫片初始密封比压(也称比压力),MPa。
在操作状态下,螺栓不仅要承受压紧垫片所需要的力,同时还承受使法兰趋于分离的管道内介质压力。此时,需要的最小螺栓总荷载Wp为:
式中:F为介质压力引起的轴向力,N;Fp为操作状态下垫片需要的最小压紧力,N;Pc为设计压力,MPa;m为垫片系数。
根据设计要求并查相关标准,可得各参数数值。Dg=692.15mm,b=3.1mm,m=6.5[9],比压力y=179.3MPa,Pc=15MPa。将参数带入式(1)和(2)可得,Wa=3.2×106N,Wp=8.0×106N。
比较两个参数,最终螺栓设计载荷应为取二者较大者8.0×106N。
第一阶段匀速进给模型是一个匀速进给的过程,这里不详细研究。第二阶段,变形模型如图3所示,在两个法兰之间创建一个弹簧(Spring)作为密封垫片,该弹簧刚度为Kg,在活动法兰左侧和固定法兰右侧100mm之间创建一个弹簧(因为拉伸螺栓的拉轴距离固定法兰端面100mm),该弹簧的刚度为K1,该刚度为16个螺栓的总刚度,给该弹簧施加一个轴向力F=8.0×106N,该力等于16个螺栓的总拉力。第三阶段,扳手拉伸模型如图4所示,在活动法兰外端面和固定法兰右侧100mm之间创建一个弹簧,该弹簧的刚度为Kb。在活动法兰与固定法兰之间施加一个弹簧,该弹簧刚度为K2=Kg/16。
4 仿真结果及分析
4.1 匀速进给模型
对于匀速进给模型,扳手的进给是通过扳手座实现的。当其中一个扳手先到达端面时,控制扳手座停止进给,扳手座由于控制滞后等原因,在最后的停止时有缓冲,不会出现如图5所示的情况。由于扳手的一端贴紧法兰也使得螺栓变形,这个变形太小,所以在整个过程中几乎是一个突变,如图5所示。在启动阶段,螺母没有拧入螺栓,当螺母接触到螺栓的时候,由于冲击的存在微小波动,当拉轴接触到螺栓的时候也有一个波动,当贴紧法兰端面的时候,是一个速度由恒定值迅速变化到零的过程,而不是突变。扳手的旋转速度为600r/min,转化成3600°/s,波峰为3595.31°/s。
扳手的位移从启动结束到贴紧法兰是一个线性过程,如图6所示。实际上在贴紧法兰的时候有一个过渡,在接触螺母和拉轴的时候也有一些非线性因素,而由于这些因素较小,从图中不易看出。
图7为摩擦阻力图,当螺母拧入螺栓时,摩擦阻力随着螺母的拧入增大到300N·mm,由于螺栓与拉轴之间有一段空隙,此时阻力图处于水平状态;当拉轴拧入时,阻力矩又开始增大到1670N·mm时,螺母靠近法兰,由于螺母进给的距离特别小,而阻力矩增加得比较快,所以看似阶越变化,实质则不然。当阻力矩到达5000N·mm的时候,扳手停止进给。
4.2 变形模型
对于变形模型,拉伸液压缸总拉力为8.0×106N,螺栓弹簧的总变形与单个螺栓的变形相同,均为+0.3322mm,垫片的变形是-0.04356mm,正号表示拉伸,负号表示压缩。图8为单个液压缸拉力。图9为螺栓在该拉力下的变形,图10为垫片在总拉力下的变形,变形为负,说明是被压缩。
螺栓端部位移如图11所示,它是扳手二次进给的距离,该段距离为垫片压缩的变形和螺栓拉长变形的叠加,而实际上,该段距离有很多种复杂因素所致,包括法兰的压缩变形、法兰间初始距离。这里只考虑两个重要的因素,即螺栓和垫片的变形。
4.3 扳手拉伸模型
该模型主要分析拉轴和转轴的转速,图12为拉轴的转速。启动到速度达到稳定值时,扳手座进给,当螺母接触到螺栓和拉轴接触到螺栓的时候都有一个小的波动。当贴紧法兰的时候,速度很快下降到零,然后,暂停5s拉螺栓,等待转轴二次进给到法兰端部的时候,再次暂停5s开始反转启动。由于反转与空载的时候阻力不一样,所以反转启动较直接空载启动平缓。当后退到螺栓之后,停止转动。
转轴的转速如图13所示,启动阶段与拉轴速度相同。当螺母贴紧法兰面后,暂停5s,开始二次进给,由于进给距离很小,转轴来不及到达最大速度就完成了该段距离的进给。拉轴停顿5s开始反转,而转轴在5s后没有反转,因为它卡在已经拧紧的螺母上,等待其后退出螺母后才开始转动,最终和拉轴一起停止转动。
5 结论
本文采用多体系统动力学理论和方法,建立了水下管道法兰连接扳手系统的多体动力学模型,对扳手系统的拧紧过程进行了动力学仿真研究。分析了螺栓在预紧状态和操作状态下的不同受力状态,根据Water法则,建立了两种状态下的受力方程,得到了螺栓所需预紧力。对扳手系统的实际工作过程进行了研究,将其分为三个阶段,并对三个阶段的运动学、动力学进行了仿真分析。仿真结果表明,所建立的扳手系统多体动力学模型与实际系统受力状态基本相符,验证了机构本体设计的合理性。对于制造和试验费用都相当昂贵的水下管道法兰连接机具等新产品,虚拟样机仿真研究是一种理想的方法。
参考文献
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法兰绒面料在编织前是将羊毛通过染色技艺后，加入原色的羊毛经过混纺编织而成，采用了斜纹编织和平纹编织技艺，同时经过了缩绒及拉毛处理，编织品具有了柔软及紧密的特点。
珊瑚绒的面料采用了涤纶纤维为原料，编织的工艺主要经过了加热、变形、冷却、定型等，编织工艺也在逐年改良和升级，不断添加新的工艺，使面料具有更丰富的层次感和丰富的颜色。但是同样的图案，珊瑚绒面料上会显得比较模糊，法兰绒面料则会比较清晰明艳。
从原料的选择可知，法兰绒采用的羊毛原料与珊瑚绒采用的涤纶纤维有很大的不同，法兰绒的毛绒比较细腻且密，珊瑚绒的毛绒比较粗且稀疏;所以珊瑚绒容易掉毛，而法兰绒则轻易不会掉毛;
从制成品可以发现，法兰绒的面料更加的厚实，毛绒的密度非常的紧密，珊瑚绒的绒毛密度相对要稀疏些，因为原料的原因，绒毛的手感也略有不同，法兰绒的手感更加的细腻柔软，同时面料的厚度及保暖性也有不同，采用羊毛为原料的法兰绒更加的厚实，更加的保暖。
法兰绒怎么清洗?
法兰绒(Flano，Flannel)一词系外来语，是一种用粗梳毛纱织制的柔软而有绒面的毛织物。于18世纪创制于英国的威尔士。国内一般是指混色粗梳毛纱织制的具有夹花风格的粗纺毛织物，其里面有一层丰满细洁的绒毛覆盖，不露织纹，手感柔软平整。
法兰绒是一种绒面面料，采用羊毛纺织而成，纺织前，一部分羊毛经过染色处理后，掺入另一部分原色羊毛，经过斜纹的编织技术纺织而成。以羊毛为原料的法兰绒面料，具有非常丰满的手感，绒面平滑柔软，绒毛密度紧密，不露织纹等优点。
为了不破坏面料，洗涤时需要正确的方法。
羟基亚己基二磷酸 (HEDP) 是有机磷酸系列中效果最好的阻垢缓蚀剂, 在循环水系统中, 对防止管道的腐蚀起着很大的作用。中国联合水泥公司南阳分公司每天在循环水池排污后连续把HEDP药剂加入到水池水流急处, 加药浓度一般为50~60mg/L。HEDP为酸性, 加药系统的阀门和法兰极易受HEDP的腐蚀, 运行一段时间后, 法兰就会出现针孔大小的砂眼并由此向外泄漏药液, 必须更换。但每次更换后运行时间不长, 阀门或法兰就又会出现砂眼。更换法兰和阀门时, 工作人员必须特别小心, 以防止药液溅到身上。加药系统见图1。
2 防止阀门和法兰腐蚀的措施
为防止阀门和法兰腐蚀, 在新法兰和阀门内侧涂一层302AB胶 (简称哥俩好胶) 作为隔离剂, 并铺上玻璃布, 牢固后再将其安装到加药系统管道上。这种胶是以氯丁橡胶为主, 加入了增黏树脂、促进剂、防老剂、稳定剂和有机溶剂等, 其剪切强度能够达到100MPa, 主要用于刚性粘接, 可用于钢、铁、铝、铝合金、钛和不锈钢等同种或异种材料之间的粘接。这种胶在使用时不与被粘接物品发生反应, 与HEDP也不发生反应。这样处理后, HEDP不直接接触法兰和阀门, 从而有效地避免对加药装置的腐蚀。
具体做法:取新的阀门和法兰, 为了增加粘接面的光滑度和粘接面积, 先将表面用砂纸或打磨器进行打磨, 以除去表面坚实的附着物。为了提高粘接强度, 使粘接面承受较大的力, 也可用丙酮和氯仿等溶剂将粘接面充分处理干净。AB胶以1∶1的比例用涂胶片混合, 并在3min内均匀涂在阀门和法兰的内壁, 再粘上一层玻璃布。这个过程中要适当转动, 预防胶液流出, 5~10min后即可凝结。然后用大小合适的木锲平压四周, 使其黏结得更充分和牢固, 取出木锲后, 自然晾干24h, 使其达到高强度后即可安装。
3 使用效果
法兰的各种叫法 按照法兰外观
高颈法兰/对焊法兰（Weld Neck Flange）——WNF 滑动法兰/滑套法兰（Slip On Flange）——SO平板法兰（PL Flange）——PL 盲板法兰&法兰盖(Blind Flange)——BL Flange 按照焊接（连接）方式
对焊法兰/高颈法兰（Weld Neck Flange）——WNF 带颈平焊法兰（Slip On Flange）——SO 板式平焊法兰（PL Flange）——PL 呈插法兰(Socket Weld Flange)——SW 螺纹法兰(Threaded Flange)
按照密封方式
凸面法兰（Raised Face Flange）平面法兰 凹凸面法兰 环槽面法兰
外贸常用法兰的国家标准 美国标准（ANSI & SAS）德国标准（DIN & EN1092）日本标准（JIS）英国标准（BS）意大利标准（UNI）非洲标准（SABS）法兰图纸各部常用字母 外径OD 内径ID（d1）厚度（T）中心距（K）
英语，缩写，FLG
法兰 Flange(FLG）
整体管法兰 integral pipe flange 钢管法兰 steel pipe flange 螺纹法兰 threaded flange 滑套法兰（包括平焊法兰）slip-on flange(SO);slip-on welding flange 承插焊法兰 socket welding flange 松套法兰 lap joint flange(LJF)对焊法兰 welding neckflange(WNF)法兰盖 blind flange, blind 孔板法兰 orifice flange 异径法兰 reducing flange 盘座式法兰 pad type flange 松套带颈法兰 loose hubbed flange 焊接板式法兰 welding plate flange 对焊环 welding neck collar（与stub end相似）平焊环 welding-on collar 突缘短节 stub end, lap 翻边端 lapped pipe end 松套板式法兰 loose plate flange 压力级 pressure rating, pressure rating class 压力—温度等级 pressure-temperature rating 法兰密封面，法兰面 flange facing 突面 raised face(RF)凸面 male face(MF)凹面 female face(FMF)榫面 tongue face 槽面 groove face 环连接面 ring joint face 全平面；满平面 flat face;full face(FF)光滑突面 smooth raised face
船舶行业液压系统管子法兰标准比较多, 标准不统一, 不同的船东对法兰的标准选型也不一致, 导致了船厂技术部门在设计时选型五花八门, 很大程度上增加了后续物资订货、物资集配的难度, 不同的法兰标准也导致了检验手段的不统一、相对应的管子与法兰的焊接工艺也要根据不同的法兰焊接工艺, 对管焊工也要求不一样, , 因此文章主要以我公司建造的远洋金枪鱼围网船的渔捞设备项目为载体, 依据液压系统的工作压力决定液压法兰的选型准则, 从而配套相应的检验手段及施工工艺原则。确保渔捞设备在远洋捕捞作业时渔捞液压系统的稳定性及实用性。
1 液压系统高压法兰的选型
液压系统高压法兰的选型一般按照液压系统的压力等级来选型高压法兰。不同的液压等级采用不同的液压法兰, 目前国内市场标准繁多, 规格不一。为统一我公司的设计标准, 我们采用了中华人民共和国工业和信息化部发布的CBT-4228-2013标准, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局并中国国家标准化管理委员会共同发布的GBT-9115-2010标准。因此我们规定统一确定了本渔船渔捞设备的高压法兰选型标准:
DN>32, 采用法兰连接形式:
PN≤250, 采用CBT-4228-2013标准, 标准未覆盖三通法兰, 则采用厂家标准;螺栓等级采用10.9级。
PN>250, 采用GBT-9115-2010标准;TG形式, 采购时技术明确标注颈部厚度;螺栓等级采用12.9级。
DN≤32, 采用卡套接头连接形式:卡套采用CBT-3765-2008标准, 订货标注需完整, 并关注以下几点:
柱端密封类型 (无特殊要求采用F型) ;表面处理方式 (技术确认氧化O或磷化P) ;远洋金枪鱼围网船渔捞设备液压系统为PN=210, 因此我们选型按照CBT-4228-2013标准选型, 螺栓等级采用10.9级。所选方法兰 (A.B型) 结构等参数如下所示。
注:A型和B型方法兰的结构和基本尺寸按图1及表2的规定。
2 高压法兰在来货检验
高压法兰的来货检验非常重要, 特别是几个重要参数的检验是否达标非常关键。保证法兰与管子对接焊后累计变形符合要求, 不会导致最后系统工作产生漏油爆O型圈等严重的事故发生。因此高压法兰来货我们一般采取形式检验或出厂检验, 一般船检社对厂家进行形式检验, 船厂进行出厂检验即可, 我们重点介绍一下出厂检验及检验方法:检验项目主要是材料、尺寸公差、形位公差、外观、重量五个项目。
(1) 材料的检验要满足相应的要求。 (2) 尺寸公差要求。a.方法兰厚度的负偏差为0.5mm, 标准公差等级应为GB/T1800.4-1999中IT15级。b.方法兰线性未注尺寸公差应为GB/T1804-2000中的m级。c.方法兰结合面的平面度要求为0.25mm。 (3) 形位公差要求。a.方法兰的端面应与其轴线垂直, 偏差不大于30′。b.方法兰未注形状和位置公差应为GB/T 1184-1996中的K级。 (4) 外观。a.方法兰的表面应平整光滑, 不应有毛刺、裂纹、折叠和压痕等。b.方法兰外表面所有尖角应倒圆, 圆角r为0.2mm~1mm。 (5) 重量。方法兰的重量见表2。其中法兰的结合面的平面度要求及方法兰的表面应平整光滑的要求在至关重要, 特别是AB形法兰配对后要用塞尺进行抽样检验。确保AB形法兰面的贴合度。
3 高压法兰外场装配及内场管焊装配及试压的工艺重点要求
搭焊高压法兰:装配管子要伸到法兰内径里面, 要考虑来货法兰的内径要比管子外径到1.5-2mm, 由于管子椭圆度有一定的误差范围, 其法兰内径放大尺寸可根据来货管子的外径进行定标, 如果法兰是批量生产, 其批次内径较为稳定统一, 但我们的管子壁厚是根据系统压力和介质温度、场所有其不同的壁厚等级使用, 就会出现同一条船装配时其法兰内径壁与管子外径的间隙大小出现不一致的情况, 因此装配时要特别注意调整管子与法兰内径的上下左右的间隙距离, 才能保障焊接的成型效果, 提高PT或MT的探伤精度。
对焊高压法兰: (1) 装配的内径与其待装配对接的管子公称通径要一致: (2) 法兰的劲部厚度也要和对接的管材厚度一致, 才可有效的控制下一道的对接装配精度不会出现错位, 确保对下一道焊接成型提供了有力的基础保障, 才能提高了焊缝RT射线探伤阶段的合格率。
3.1 装配要点控制
对焊法兰:带颈 (高脚) 法兰与管子、管接头及焊接接头对接装配时管子与法兰之间不允许随意点焊, 要氩弧焊点焊, 焊点要细, 不影响下次焊工整体焊接时该焊点能一起熔化, 探伤时不会出现有未熔透情况, 长度约10MM左右确保法兰与管子之间能点焊牢固, 外场由于场地受限制可采用搭码点焊固定的形式, 装配要注意调整两端的同轴度, 避免有错位和高度差, 搭码点焊缺点会损伤母材, 在焊接好后要特别注意管子母材的保护。
搭接液压法兰:新标的搭接液压法兰的平面端部留有的根部较厚, 小口径管不利与焊枪头伸进行展开施焊, 如果内径没有全面烧焊在进行下一道表面酸洗处理时, 渗透残留在管子与法兰间隙中酸液, 很难全部清理干净, 在管子钝化结膜过程酸液会一点点挥发出来造成管子表面二次返锈现象, 造成酸洗效果不理想, 最好将法兰密封面根部的距离调整是靠近法兰端口, 以便与焊枪进行施焊, 不让酸洗有滞留的藏身处, 焊工焊接内径时焊缝余高不得超过法兰密封面内内径径的的高高度度为为宜宜。。
承插式搭焊法兰内径要放大2-3mm, 装配点焊时要居中布置, 径向间隙不允许超过1.5mm。
3.2 焊接控制要点
钨极氩弧焊操作要领: (1) 对于水平转动管子对接的焊接, 引弧可选在垂直位置与焊接方向相反10°~20°区域内引弧 (即1~2点钟位置) , 见图3。 (2) 对于水平固定管子对接的焊接, 引弧应选在仰脸部偏左或偏右10mm处引弧 (顺时针焊接, 引弧点在约5点钟位置。逆时针焊接, 引弧点在约7点钟位置) , 见图4。 (3) 引弧必须引在坡口内, 不得在坡口处管壁表面随意引弧。 (4) 对于每个点的位置, 在施焊过程中, 始终沿圆周方向进行变化着。焊接采用半击穿法。加以焊丝, 以滴状形式使焊丝溶化的熔滴熔于熔孔中形成熔池, 填充焊丝端点始终在熔池内, 焊炬要匀速移动。 (5) 当焊接熄弧后重新引弧时, 引弧点应在弧坑后面重叠焊缝 (5~10) mm处引弧, 电弧引燃后, 焊炬在引弧处停留 (5~10) 秒, 以获得与焊缝同宽明亮、湿润的焊缝, 随后向焊接方向运弧, 直至移动至弧坑根部出现熔孔时, 方可填充焊丝。 (6) 焊接结束后, 应借助焊机上的电流衰减装置, 逐渐减小焊接电流, 从而使熔池逐渐变小, 熄弧后, 氩气在收弧处延时保护, 直至熔池冷凝, 焊炬方可移开。
3.3 焊缝外观检验控制要点
(1) 焊接结束后, 焊工必须对自己所焊部位的焊缝表面敲清飞溅, 并仔细检查所焊的焊缝表面是否存在焊接缺陷, 如有缺陷存在, 需采用砂轮剔除缺陷, 修补完整后方可提交验收。 (2) 管子表面焊缝的外观检查, 应按该船对管子焊接表面质量验收要求执行。 (3) 管子焊缝的内在质量, 应按不同管系工艺要求进行一定比例X光拍片检查, 评片标准按该船对管子焊接拍片评片标准执行。 (4) 当焊缝内部经X光探伤后有超标准的缺陷存在时, 必须进行修复。返修工艺按焊缝返修通用工艺执行。 (5) 焊接缺陷修复, 应选用砂轮或机械的方法将缺陷部位剔除, 重新进行焊接, 并再进行X光探伤检查。当焊接缺陷有延伸可能时, 检查员在原拍片部位两端有权加片检查。
3.4 强度试验控制要点:强度试验的步骤
(1) 试验前, 先检查已制作完成的管子内外壁和焊缝的缺陷状况, 特别是接头处, 情况良好时才可以进行试验。 (2) 在管子一端的法兰上安装法兰闷板, 另一端连接水泵的管路。 (3) 在试验前, 先在试压的管内灌满水将管内空气排除。灌水时, 必须将阀开启有水溢出时即关闭。 (4) 管内水压力升高至规定压力时, 停止液压泵的工作, 基本维持1小时左右 (最低不少于10分钟) , 待压力将至工作压力时, 再进行检查。如果试验压力表上的指针没有出现压力下降, 且焊缝连接处又没有发现漏水与渗水, 则认为试验合格, 若发现法兰焊接处有渗漏, 允许压力泄压后进行补焊;对于高压管, 不允许补焊, 将管子退回上一道工序焊缝全部刨掉、清渣处理重新焊接, 缺陷全部消除, 外观检查合格后重新再做液压试验, 直至渗漏消失。
3.5 管子液压试验时应遵守下列安全技术规程
(1) 液压试验用的仪表, 保持准确, 其读数适合最大压力的需要, 即相当于规定试验压力的1.5~2.0倍。 (2) 如发现被试验的管子有缺陷时, 应很快降低其压力, 标出缺陷所在处。 (3) 试验高压的管子, 禁止紧固附件或管子法兰上的螺栓;试验结束不准突然泄放或骤降压力, 以免引起管子的变形。
4 液压管安装及液压法兰管系压力检验
4.1 AB型法兰面安装标准
液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一外场安装, 其中最主要的要检查安装结束后的法兰面间隙, 间隙不得大于0.15mm插入30mm (即插到O型圈位置) 。
4.2 管系压力试验及串油
(1) 试压需有软管连接, 软管及法兰工装需提前准备。液压管安装结束后, 用氮气8MPa试压, 压力保住半个小时 (建议管路吹气两次。排除管路杂物粉尘, 减少串油时间) 。接着可以用液压油做耐高压实验, 压力值为设计值1.25倍即240MPa。 (2) 管路串油压力8MPa, 串油滤器要求200目滤纸。
5 结束语
通过以上四个步骤对液压系统的高压法兰选型、安装、检验、调试后, 能达到远洋捕捞的苛刻条件要求, 彻底解决高压法兰在渔捞作业过程出现的漏油、爆管、O型圈破裂等严重的系统故障发生。确保了远洋捕捞作业的安全与高效生产, 为我国远洋捕捞的渔业发展提供了有力的保障。
参考文献
[1]中华人民共和国工业和信息化部.CBT-4228-2013标准.
目前, 国内还没有国家法兰锻件产品质量检验机构, 法兰锻件产品质量检测根据客户需要在全国各实验室进行委托检验, 其实法兰锻件产品质量检测技术日益成熟, 按照法兰锻件产品标准要求, 基本可分为两类。
1. 常规检测技术
1.1 化学成分检测
化学成分是影响法兰锻件产品质量的第一要素, 所以企业对原材料、半成品或成品的化学成分检测要求最为严格, 化学成分分析通常分为定性和定量分析。定性分析是对未知金属材料测定其主要成分, 鉴别材质。定量分析是按标准对相应材料牌号或要求的金属材料进行定量分析, 判定其是否符合相应要求或标准。测试方法有直读光谱法、ICP或AAS法、X荧光光谱法、碳硫仪法、氮氧仪法、测氢仪法、化学滴定法、分光光度法、重量法、电位滴定法等。
1.2 力学性能检测
力学性能是法兰锻件产品最重要的使用性能, 力学性能检测是对已经过规定的最终热处理的法兰锻件加工成规定试样后利用拉力试验机、冲击试验机、疲劳试验机、硬度计等仪器来进行力学性能及工艺性能数值的测定。
1.3 尺寸检测
法兰是一个连接件, 用来连接阀门与管道, 所以法兰尺寸在配合使用过程中特别重要。常用卡尺、直板尺或卷尺测量下法兰内径、外径、厚度、螺栓孔中心圆直径, 螺栓孔间距、螺栓孔直径等尺寸。
1.4 无损检测
法兰锻件常用的无损检测方法有超声检测、磁粉检测和渗透检测。超声波检测用以检查法兰锻件内部缺陷如缩孔、白点、心部裂纹、夹渣等, 该方法虽然操作方便、快且经济, 但对缺陷的性质难以准确地进行判定。磁粉检测广泛地用于检查铁磁性金属或合金锻件的表面或近表面的缺陷, 如裂纹、发纹、白点、非金属夹杂、分层、折叠、碳化物或铁素体带等。该方法仅适用于铁磁性材料锻件的检验, 对于奥氏体钢制成的锻件不适于采用该方法。渗透检验法除能检查磁性材料锻件外, 还能检查非铁磁性材料锻件的表面缺陷, 如裂纹、疏松、折叠等, 一般只用于检查非铁磁性材料锻件的表面缺陷, 不能发现隐在表面以下的缺陷。
2. 选择性检测技术
2.1 金相检测
金相检测是利用光学显微镜来检查各种材料法兰锻件的显微组织。检查的项目一般包括平均晶粒度, 非金属夹杂物、显微组织如脱碳层、共晶碳化物不均匀度、过热、过烧组织及其它要求的显微组织等。
2.2 低倍酸蚀检测
低倍酸蚀检测用来检查结构钢、不锈钢、高温合金材料法兰锻件的裂纹、折叠、缩孔、气孔偏析、白点、疏松、非金属夹杂、偏析集聚、流线的分布形式、晶粒大小及分布等。
2.3 涂层厚度测试
为了保护法兰产品表面, 专门涂覆形成的覆盖层, 如涂层、镀层、敷层、贴层、化学生成膜等, 通常用磁性法或涡流法的测厚仪来进行测试, 其测量的分辨率已达0.1微米, 精度可达到1%。
2.4 不锈钢晶间腐蚀检测
晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。这种腐蚀是在金属表面无任何变化的情况下, 使晶粒间失去结合力, 金属强度完全丧失, 导致设备突发性破坏。固溶处理的奥氏体不锈钢若在450~850℃温度范围内保温或缓慢冷却, 然后在一定腐蚀介质中暴露一定时间, 就会产生晶间腐蚀。所以对奥氏体不锈钢法兰锻件做不锈钢晶间腐蚀检测显得极为重要。
2.5 压力试验
法兰锻件作为承压金属管道一部分, 在工作状态承受压力, 检测方式有水压和气压两种。
2.6 抗氢诱导裂纹 (HIC) 检测
抗氢诱导裂纹 (HIC) 是石油相关管线钢和法兰锻件的基本要求, 能够在短时间内区别不同钢试样对HIC的敏感性。
2.7 失效分析、风险评估及科研技术服务
在事故发生后, 及时对失效模式、机理和原因进行分析和诊断, 建立相应的风险评估预案, 对于减少法兰锻件失效事故, 防止类似事故发生。借助于透射型或扫描型的电子显微镜、电子探针对机理性的研究工作可以为法兰锻造企业提供更加细致的质量检测技术咨询。
调查发现, 定襄法兰企业技术中心或检测中心基本拥有光谱检测、力学性能检测、尺寸、无损和金相等常规检验技术, 并且都是购买比较先进设备, 但是检验人员无论是数量还是质量都达不到要求, 大部分设备沦为摆设。
2016年初, 忻州市质量技术监督检验测试所在忻州市政府的大力支持下, 在已建成省级法兰锻件产品监督检验中心的基础上筹建国家法兰锻件产品监督检验中心。筹建国家法兰检验中心经过前期充分调研, 已经获得的经验和发展思路如下:
可借鉴的经验
起点要高, 选择国际上先进的检验设备、检验技术, 建造一流的实验室环境;借鉴发达国家的成功经验, 做到走出去学习, 请进来帮助我们提高管理方法、运作模式等;与我国专业检测机构、大、中院校联合, 开展交流与合作, 进行法兰产品质量检测技术及方法的研究、开发。开展对所有法兰锻件产品行业标准、企业标准规定的检验项目全面开展检验。高起点, 高标准, 高要求建立现代化的实验环境条件, 满足高准确度的检验工作。检测技术要不断能满足法兰锻件产品的开发和利用。为法兰锻件产品供销双方开展权威检测, 出具公正, 准确的检测数据。
发展思路
严格按照国家质检总局规划要求, 首先检验检测设备要达到高、精、尖, 利用1-2年的时间, 建成具有国内领先水平的检验中心;引进人才, 拟配备1至2名学术带头人, 配备专业的检验技术人员, 建立健全相应的学习培训机制。为满足客户的要法兰克系统求持续提高, 争取建成检验项目齐全、检验水平一流的国家级实验室。依托我们现有的技术力量, 参与相关标准的制修订工作, 达到国际同类先进机构的水平, 成为我国法兰锻件产品检验检测体系的技术核心。
定襄县作为我国最大的法兰生产基地和世界最大的法兰出口基地, 被誉为“中国锻造之乡”[1], 在山西省忻州市定襄县成立国家法兰锻件产品质量监督检验中心, 能够让我省及中西部的法兰锻造生产企业得到“低成本、最迅捷”的检验服务, 从而带动我国法兰产品的发展。缩短企业产品研发、生产、销售周期, 不断提升产业层次, 提升行业竞争潜力, 壮大法兰锻造产业影响, 更重要的是建立规范法兰锻造行业的市场秩序, 促进中西部法兰锻造产业向规模化、规范化发展, 形成优势互补、结构合理、竞争力强的研发制造基地和产业园区化的特色, 为法兰锻造产品“走向全国, 跨出国门”提供强有力的技术支撑和保障。
摘要：目前国内国际市场法兰锻件企业竞争日趋激烈, 特别是在中低端粗加工法兰锻件市场更为严峻。越来越多的法兰锻造企业意识到, 在固守低端领域的同时, 中国的法兰锻件行业更应在高端法兰产品的开发及制造方面拓展。对我国法兰企业来说最关键的是进一步提升产品质量和技术含量, 只有夯实基础, 不懈探索创新, 我国的法兰锻件产品才能蜚声海外。定襄作为全国最大的法兰制造和出口基地, 政府主导锻造产业的结构调整和产业升级, 企业主抓产品质量检测技术提升, 为将定襄打造成为一个具有可持续发展的“中国锻造之乡”打下了坚实的基础。
关键词：法兰锻件,定襄,检测技术
参考文献
弗兰克·艾斯纳(Frank Ei?ner),1959年出生于莱比锡。在他的刻划下, 不管是人物还是风景,都十分生动传神,用灵感与技术赋予了木板热烈的气息。在木刻表现形式里,他并不像其他人一样着重于线的处理,反而更倾向对面的融合, 循序渐进地进行着对色彩的淡化,游戏在点线面的无常变化中,不断地追求刀痕中的美感。而时隐时现的阴刻线条和明亮的大色块,让人们感到了他对作品的刻意经营。
弗兰克的少女系列刻划的少女纤细柔韧,大多瘦弱,低头敛眉,似羞涩又似迷茫愁苦,但艺术家雕刻有力,人物姿态优美流畅,透过纸面可以感受到画中人物柔弱却坚韧。弗兰克在色彩处理上发明了一种新的技术,他通过一种经过蒸熏处理的含有矿土的颜色标尺来进行度量,对画面的色彩进行别具匠心的淡化处理,最终让画面中这些装饰意味很强的色彩变淡、泛白,使作品在观赏起来时不是那么生硬痛苦,稍显柔和的对比色给受众以更加细腻丰富的感受。
弗兰克也善于描绘街景,从恬静温柔、屋舍俨然的乡村小道到高楼林立、流光溢彩的都市大道,都被他生动地再现在他的创作中。这些街景或极静或极闹,仿佛能让人置身其境。静景中的木纹粗钝,刻画线条较粗,色彩平稳均衡,透着一股朴拙与平静的氛围。动景中线条略细,版纹细小,采用较为明快的色彩勾勒,使整个画面极具动感。
弗兰克·艾斯纳的创作追求美感,饱含艺术性,有强烈的个人风格与辨识度。 据了解,近期他的作品将会在国内展出,希望能亲临现场感受其艺术魅力。
1 试验材料和方法
1.1 材料
材料选用茎段为试材。
1.2 方法
1.2.1 材料灭菌处理
取当年生茎段, 除去根状物, 自来水冲洗表面20min。将茎段切成约2cm的小段, 每段带一隐芽, 在超净工作台上, 用75%的酒精浸泡30s, 再置于0.1%升汞溶液 (加1~2滴土温80) 中消毒10min, 然后用无菌水冲洗5次, 用消毒滤纸吸干表面水分。将切除被消毒剂伤害的两端部位后接种到初代培养基上。
1.2.2 培养基及培养条件
初代培养基和继代培养基均以MS为基本培养基, 附加不同浓度及配比的BA和NAA (浓度单位为mg/L) , 生根培养基为1/2MS附加不同浓度的IBA、NAA。其中蔗糖用量为30g/L, 生根培养基减半, 琼脂5g/L, pH5.8, 培养温度20~25℃, 每天光照12h, 光强1500~3000Lx, 光周期12h/d[1]。
2 结果与分析
2.1 初代培养
本试验在参考了相关资料的同时, 根据实际情况设计了较高激素的初代培养基[2]。外植体接种10d后, 茎节上芽开始萌动, 初代培养30d的统计结果见表1。对实验数据进行方差分析可以看出, 见表2, 不同的处理对芽的启动作用非常显著, 当NAA量一定时, 随着6-BA浓度的增加, 芽启动率升高, 当达到6.0时又呈下降趋势;6-BA恒定在6.0不变时, 随着NAA浓度的增加, 芽启动率降低。通过多重比较发现, 见表3, MS+6-BA6.0+NAA0.5培养基上芽启动率最高为90.9%。
2.2 继代培养
1个月后, 将新诱导的芽转接入继代培养基中, 约10d后基部叶鞘部位有芽产生, 20d后, 有5~6个芽体产生, 30d后, 逐渐生长为嫩茎, 有的开始展叶。培养30d后的统计结果, 见表4。可以看出, 在只附加有6-BA的培养基上继代繁殖倍数比较高, 随浓度升高有上升趋势;在有6-BA存在时, 再加入NAA, 增殖倍数有所降低[3]。方差分析表明, 各处理间差异极显著, 见表5。多重比较结果表明, 见表6, 有利于增殖的继代培养基为MS+6-BA10.0。
2.3 生根培养
当嫩茎长至3~5cm时将其从基部切割, 接入生根培养基中进行培养, 约10d长出不定根, 同时长到2~3片小叶。30d后多数试管苗生3~5条根, 生根率最高为92.9%, 统计结果见表7。从表中看出, 附加NAA容易产生不定根, 生根率高, 附加IBA产生不定根生根率同比相同浓度的NAA较低, 而且随浓度升高, 有下降趋势。方差分析, 见表8, 表明各处理间差异极显著, 考虑到实际试验效果和NAA相比IBA在相同浓度下较低的成本, 通过多重比较发现, 见表9, 培养基 1/2MS+NAA1.0有利于法兰西玉簪组培苗根的形成及生长。
2.4 炼苗移栽
将高5cm左右具有3~5条约2cm长根的试管苗, 闭瓶逐步移到散射光的自然环境中炼苗一周后, 从瓶中取出, 35℃以下温水洗净根部培养基, 用72穴育苗盘装芬兰414基质进行移栽, 在智能温室中, 将育苗盘放在育苗床上, 相对湿度控制在85%, 温度控制在22℃进行培养炼苗, 成活率达95%以上。
3 小结
以法兰西玉簪茎节为外植体, 对初代培养、继代培养和生根培养阶段的培养基的进行筛选, 试验结果表明:适合法兰西玉簪的初代培养基配方为MS+6-BA6+NAA0.5;继代培养基为MS+6-BA10;生根培养基为1/2MS+NAA1.0。
摘要：试验采用组培快繁方法, 对初代培养、继代培养和生根培养阶段的培养基进行筛选, 结果表明, 适合法兰西玉簪的初代培养基配方为MS+6-BA6+NAA0.5;继代培养基为MS+6-BA10;生根培养基为1/2MS+NAA1.0。
关键词：法兰西玉簪,培养基,组培
参考文献
[1]吴雪芬, 韩鹰.玉簪炭疽病和斑点病的发生及防治[J].广西农业科学, 2005, 17 (2) :45-47.
[2]周青, 任旭琴, 俞建飞, 等.玉簪的组培快繁技术研究[J].江苏农业科学, 2005, 19 (6) :11-12.
金具法兰是电力工业中经常用到的一种零件。它与电瓷绝缘子配套使用, 材料大多采用QT450-110, 使用量非常大。由于零件本身的结构特点, 在零件加工过程中需要大量的钻孔和攻丝工序。在日常生产过程中, 钻模使用尤其重要, 它直接关系到产品大批量生产的效率和质量。在老的操作模式中, 法兰的钻模一般都是在外形定位后, 用螺丝和压板压紧钻模和工件, 然后进行钻削加工, 这种作业存在如下缺点:压紧和松开工件费时费力, 效率低, 四孔件每人每班产量约为200件。每品种法兰都需用一套自己的钻模, 使得钻模种类繁多, 钻模结构烦琐, 成本高, 工艺性差。有时夹紧不可靠, 造成钻孔位置度误差。为了提高工作效率, 通过多次研究和改进, 成功制作了偏心轮推进夹紧式钻模。该工装设计适用于电瓷绝缘子法兰和盘形法兰类工件的钻孔、攻丝等工序的定位夹紧。
1 结构原理
金具法兰专用夹具机构原理如图1。
如图1, 该工装夹具主要由钻模、钻模支架、夹紧机构三大部分组成。钻模是由钻模板1和钻套2组成, 钻套2镶在钻模板上。钻模支架由两个支架板12和底座板13焊合而成, 两个支架板12分别开有导向槽长孔。钻模板和钻模支架通过螺钉3紧固在一起。夹紧机构由滑动座16、偏心轮15、偏心轮轴11、手柄球5和手柄焊合件6组成。
1.钻模板2.钻套3, 8.螺钉4.弹垫副5.手柄球6.手柄焊合件7, 14.平键9.垫圈10.平垫11.偏心轮轴12.支架板13.底座板15.偏心轮16.滑动座17.定位销18.钻床工作台19.被加工件
在工作时, 将被加工件19直接放入滑动座的定位止口内, 然后扳动操纵手柄, 偏心轮进行旋转, 推动滑动座沿着支架板上的导向槽上移, 达到一定行程后, 工件与钻模板对正并靠紧, 这时偏心轮顶死, 工件被牢固地夹紧。待完成钻孔后, 反向扳动手柄, 偏心轮松开, 滑动座由自重作用下滑, 从而松开工件。这种加工方式操作灵活方便, 工作
效率高。
对于不同高度的工件, 如钻孔尺寸一样, 可通过更换滑动底座或在其上边加一个相应厚度的定位板来调整偏心轮的行程即可。如钻孔尺寸不一样, 高度尺寸基本相同, 可更换相应的钻模, 支架和夹紧机构可以通用。如工件钻孔尺寸和其高度都不一样, 可同时对上述两处进行调整。这样相互借用, 可以方便钻模系列化制作, 既降低了生产成本, 又大大方便了工装管理。
2 应用效果
通过使用这种工装加工零件, 对于一个系列的法兰, 高度尺寸不同, 只要是钻孔尺寸一致, 就可以使用同一个钻模和模架, 只更换一个滑动底座即可, 实现了钻模生产的系列化, 同时也便于钻模制作和管理, 大大降低了生产成本。此钻模采用偏心轮夹紧机构, 操作十分方便, 实现了工件在工装上快速夹紧和松开, 大大降低了劳动强度, 缩短了辅助时间, 提高了生产效率, 4孔件每人每班产量提高一倍以上。同时此钻模结构新颖, 工艺性好。通过偏心轮死点夹紧, 零件夹紧牢固可靠, 钻孔时不会错位, 加工孔的位置度符合要求, 在实际生产中得到了很好的推广和应用。
摘要：电力金具法兰是电力系统中经常用到的零件, 通过对零件结构进行分析, 采用偏心夹紧机构, 对该零件的钻孔工装进行设计, 并可根据工件的尺寸不同, 变换定位板尺寸, 实现对系列产品进行快速高效的加工。
