材質(zhì)差異與異種材料連接：法蘭連接避免焊接缺陷

　　當管道系統(tǒng)中存在異種材料(如碳鋼與不銹鋼、金屬與非金屬)時，直接焊接會因材料的物理性能(熔點、線膨脹系數(shù)、導熱率)差異產(chǎn)生焊接缺陷(如裂紋、氣孔、未熔合)，而法蘭連接可有效避免這些問題，確保連接的可靠性。

　　1. 碳鋼與不銹鋼管道的連接

　　在化工、醫(yī)藥行業(yè)，為降低成本，通常主管道采用碳鋼(如Q235B)，而與腐蝕性介質(zhì)接觸的支管采用不銹鋼(如304)，兩種材料的連接若采用焊接，會因以下原因產(chǎn)生缺陷：

　　一是碳鋼與不銹鋼的熔點不同(碳鋼約1500℃，304不銹鋼約1450℃)，焊接時易出現(xiàn)熔化不均。

　　二是碳鋼中的碳會向不銹鋼擴散，形成貧鉻區(qū)，導致不銹鋼晶間腐蝕;三是兩種材料的線膨脹系數(shù)差異(碳鋼約11×10??/℃，304不銹鋼約17×10??/℃)，焊接后冷卻時會產(chǎn)生內(nèi)應力，導致焊縫開裂。

　　采用法蘭連接則可避免上述問題，通過在碳鋼法蘭與不銹鋼法蘭之間加裝合適的墊片(如耐蝕的橡膠墊片)，既能實現(xiàn)密封，又能防止異種材料直接接觸產(chǎn)生的電化學腐蝕(碳鋼與不銹鋼在電解質(zhì)中會形成原電池，加速碳鋼腐蝕)。

　　例如，某制藥廠的純化水管道系統(tǒng)，主管道為碳鋼，支管為304不銹鋼，采用法蘭連接后，運行5年未發(fā)生接口腐蝕泄漏，而此前采用焊接連接時，平均1年就需更換因腐蝕損壞的焊縫及周邊管道。

　　2. 金屬與非金屬管道的連接

　　隨著材料技術(shù)的發(fā)展，塑料管道(如PVC、PE)、玻璃鋼管、陶瓷管等非金屬管道因耐腐蝕、重量輕等特點在工業(yè)中應用日益廣泛，這些管道與金屬管道的連接無法采用焊接(非金屬材料熔點低或不導電，無法與金屬熔合)，法蘭連接成為唯一可行的方式。

　　以化工廢水處理系統(tǒng)為例，廢水輸送主管道采用PE管(耐腐蝕)，而與泵、閥門等金屬設(shè)備的連接則通過法蘭實現(xiàn)：PE管端焊接(熱熔連接)PE法蘭，金屬設(shè)備端為金屬法蘭，兩者之間加裝橡膠墊片，通過螺栓緊固實現(xiàn)密封。

　　這種連接方式既利用了PE管的耐腐蝕性，又保證了與金屬設(shè)備的可靠連接。若強行采用焊接(如將PE管與金屬管焊接)，會因PE管受熱熔化而破壞，無法形成有效密封，實際應用中絕無可能采用。