玻璃鋼法蘭

法蘭（flange，音譯，意為凸緣、翼緣）是管道及容器中使用zui廣的可拆卸連接部件，隨著玻璃鋼管道、容器使用日益廣泛，玻璃鋼的性能和制作也逐漸受到普遍重視。

常用玻璃鋼多用于壓力不大于3MPa的中低壓力管道、容器，主要結構形成有整體、粘接和活套。

整體一般為等壁厚平板。該結構的優點在于環與筒體為整體成型，增強玻璃纖維及織物是連續的，能充分發揮玻璃鋼強度高、易成型的特性，其缺點是等壁厚結構與內應力分布不匹配，難以實現等強度、等剛度設計要求；使用中，環與筒體交接處易在縱向應力作用下出現較大變形，甚至出現微裂紋和開裂破壞。

粘接是將環與筒體分別加工，然后再將二者粘接在一起而成。該結構應用很普遍，它充分發揮了玻璃鋼易成型的優點，模具簡單，便于制造，適于制造大直徑、小批量和異型玻璃鋼。但其zui大的不足是環與筒體間的玻璃纖維不連續，因而連接處的強度下降較大，即使在轉角處采用玻璃布、短切氈進行補強，但所承受的彎矩、剪力、拉力等主要還是靠粘接面上的樹脂基體承擔，結果造成粘接處縱向應力zui大而強度又zui低的局面，易出現破壞，安全性不足，且隨使用溫度增高，安全性還要降低。相對來說，活套既具有整體的特長，同時又充分利用活套金屬環剛度大的優勢，大大降低了玻璃鋼在緊固后的使用過程中因兩螺栓間環產生彎曲、撓度過大所導致的泄漏現象。但是，如前所述，等壁厚結構仍不符合內應力分布狀況。為此，仍續根據內應力分布情況，充分利用玻璃鋼性能的可設計性、易成型等特點，選擇更為合理的結構形式。

根據應力分布曲線可以看出，采用與筒體壁厚相同的等壁厚結構是不合理的，宜在環與筒體之間設置一個過渡錐頸，隨應力增加而壁厚增加，隨應力降低壁厚減薄。這樣既可大大降低由于結構不合理而出現的局部應力集中和變形過大。提高整體強度、剛度，又可減小環的撓度，使墊片受壓較均勻，變形基本*，可提高密封性，也就是說，采用錐頸式結構可使玻璃鋼實現等強度、等剛度設計原則，是一種合理的結構形式。

從成型工藝方面講，采用手糊、冷壓、壓注等工藝制造錐頸式玻璃鋼是*可行的，但對于大型、異型、小批量手糊玻璃鋼，為了減少模具投資，縮短生產周期，也可將錐頸式結構演變為柱型結構。取柱直徑等于錐大端直徑，高度不變。該結構僅原材料消耗稍有增加，性能不下降，而制造更方便。

由于玻璃鋼彈性模量僅有金屬的1/20-1/10，因此玻璃鋼剛度遠低于鋼。當承壓后，環上相鄰兩螺栓之間易產生過大撓度而引起介質滲透，泄漏。如靠增加玻璃鋼環厚度提高剛度，則會導致成本上升，采用錐頸結構活套是解決這一問題的有效途徑，其特點為：1. 取金屬彈性模具高之長，補玻璃鋼之短，與達到相同剛度的玻璃鋼相比成本不增加；2.減少玻璃鋼生產加工工序，提高效率；3. 拆卸、安裝、維修比較方便，活套一般用于PDn≤50的場合。（式中p 為工作壓力MPa， ；Dn 為內徑，cm）.

目前容器、異型管道的制造一般采用筒體與環粘接和筒體翻邊為兩種方法。這些方法雖然簡便易行，但嚴格說來均為平板式，如前所述，其結構與應力分布不協調，易出現應力集中、應變集中、微裂紋、開裂等不良現象。采用在線型模具上進行加工，來制得結構合理的與整體成型的容器、異型管道。

成型整體玻璃鋼的模具。活套玻璃鋼模具與此基本相同，僅省略導柱部分即可。該模具的芯軸外徑與內徑Dn 相等；模座外徑等于外徑D；導柱直徑與螺栓孔相等；定位套高度減去模座厚度等于環厚度；壓塊一般為2-4 塊，拼合后為一帶圓錐孔的圓柱體，其圓錐孔大端內徑等于錐頸大端外頸，圓錐孔小端內徑等于筒體外徑，即圓錐孔是按錐頸尺寸定的。采用該模具可使筒體、錐頸、密封線、螺栓孔、環一次整體成型，幾何精度高、表面光潔、互換性強，可免去機械加工工序，提高生產效率。

為了使玻璃鋼、管道整體成型，可采用兩種技術途徑。

①取管道外徑為錐孔小端內徑，將預先加工好的管道下料，兩端打毛，代替芯軸插置在模座上，然后加工，固化脫模便制得帶的玻璃鋼管道對于玻璃鋼塑料復合管道更宜采用此法，只要將塑料管外表面進行技術處理后代替芯軸插置在模具上，然后加工并復合玻璃鋼層，固化脫模便制得帶的整體復合結構管道。

②先將玻璃鋼加工好，其錐頸、環如上述, 所不同的是僅將筒體部分加工成階梯式臺階狀，臺階長度大于30mm ，臺階厚度一般為0.4-1.0mm，各臺階厚度之和等于筒體壁厚，待固化脫模后將插入管道成型芯軸模具兩端，經手糊、纏繞玻璃鋼管道，便得到帶的整體玻璃鋼管道。