按法兰密封面型式的不同,常用的法兰有突面法兰(也称平面法兰)、凹凸面法兰、榫槽面法兰3种,如图所示。突面法兰的密封面是平面,与垫片接触面积较大,预紧后,垫片易向两侧伸展或移动,密封性较差,只适合低压场合。凹凸面法兰、榫槽面法兰密封性较好,适合压力更高的场合。
为了增加突面法兰密封面与垫片间的接触摩擦力及密封性,在密封面上车有二条界面为三角形的同心圆沟槽(俗称水线),如图(a)所示。后来将2条水线槽改为密纹水线,使突面法兰得密封性得到提高,但前提是必须使用软性垫片。HG 20592-1997中只规定突面法兰的密封面加工密纹水线,而HG 20592-2009规定上述3种法兰密封面均采用密纹水线。
总结:对于同型密封面的法兰,若密封面有水线,则密封效果好些、适用压力高些。
密纹水线又叫螺纹水线,就是螺纹状的。
在HG20592-97标准中:PN≤4.0MPa的突面法兰采用非金属平垫片;采用聚四氟乙烯包覆垫和柔性石墨复合垫时,可车制密纹水线,密封面代号为RF(A)
HG20592-2009标准中:突面、凹面/凸面及全平面密封面是采用加工刀具加工时自然形成的一种锯齿形同心圆或螺旋齿槽。加工刀具的圆角半径应不小于1.5mm,形成的锯齿形同心圆或螺旋齿槽深度约为0.05mm,节距约为0.45-0.55mm.
出口法兰的间距和深度一般由客户定,一般为0.3mm-1mm宽。
美标对焊法兰,滑套法兰一般要求宽0.5-0.7mm。平板法兰客户大多要求宽0.7-1mm,深度0.5-0.8mm。
水线分为三种,一种是螺旋线,同心圆以及三条水纹线的水线,螺旋线的比较密,同心圆的较螺旋线的要稀疏一些。而三条水纹线的则根据客户需求制作,客户无要求则车2mm宽1mm深
水线法兰即有水线的法兰。对于同型密封面的法兰,若密封面有水线,则密封效果好些、适用压力高些。
水线没有具体标准,一般都是自定义加工,主要分为三种,一种是螺旋线,同心圆以及三条水纹线的水线,螺旋线的比较密,同心圆的较螺旋线的要稀疏一些。条件允许情况下,1~3道。通常结构是:倒直角三角形(截面形式),根据要求,一般为2mm宽1mm深。
其作用是法兰连接时,形成迷宫密封,减少气体或液体的泄漏量。 另外,如果法兰联接采用非金属密封垫片,一般才加工密封水线;若是金属垫片密封,则不加工水线。