《化工设备使用与维护》第二章-压力容器基础

1、实验一某化工厂欲设计一台石油气分离工程中的乙烯精馏塔,已知塔的内径为600mm,设计压力为2.2MPa,工作温度为-203,若选用材料为16Mn,20R或16MnR,试比较几种材料的使用差异,确定使用哪一种材料更为合理。第二章 压力容器基础第一节 压力容器的类型及规范介绍第二节 压力容器的设计计算第三节 压力容器的主要零部件第一节压力容器的类型及规范介绍一、压力容器的类型1、定义:压力容器是指压力和容积达到一定的数值、容器所处的工作温度使其内部介质呈气态的密闭容器。按中国压力容器安全技术监察规程的规定,同时具备下列条件的容器就称为压力容器。(1)工作压力大于等于0.1MPa(不含液柱静压力);

2、(2)直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于等于0.15m,且容积大于等于0.025m3;(3)介质为气体、液化气体或最高温度高于或等于标准沸点的液体。二、分类(1)按工艺用途分类根据化工容器在生产工艺过程中的作用,可分为反应容器、换热容器、分离容器、储存容器。反应容器(代号R)主要是用于完成介质的物理、化学反应的容器,如反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。换热容器(代号E)主要是用于完成介质热量交换的容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。分离容器(代号S)主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气体净化分离的容器。如分离器、过滤器、蒸发器、集油器、缓

3、冲器、干燥塔等。储存容器(代号C,其中球罐代号B)主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的容器。如液氨储罐、液化石油气储罐等。在一台化工容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应按工艺过程的主要作用来划分品种。(2)按设计压力高低分类(3)按相对壁厚分按容器的壁厚可分为薄壁容器和厚壁容器,当筒体外径与内径之比小于或等于1.2时称为薄壁容器,大于1.2时称厚壁容器。(4)按支承形式分当容器采用立式支座支承时叫立式容器,用卧式支座支承时叫卧式容器。(5)按材料分当容器由金属材料制成时叫金属容器,用非金属材料制成时,叫非金属容器。(6)按几何形状分按容器几何形状,可分为圆柱形、球形、椭圆

4、形、锥形、矩形等容器。上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器的某个设计参数或使用状况,还不能综合反应压力容器面临的整体危害水平。例如储存易燃或毒性程度中度以及上危害介质的压力容器,其危害性要比相同几何尺寸、储存毒性程序轻度或非易燃介质的压力容器大得多。压力容器的危害性还与其设计压力p 和全容积V 的乘积有关,pV值愈大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。(7)按安全技术监察规程的要求分类1、第一类压力容器2、第二类压力容器3、第三类压力容器P1920三、压力容器规范介绍1、各国家的技术规范前苏联国家锅炉监察委员会制订的锅炉监察手册英国制订

5、的非直接火焊制受压容器规范(称简BS规范)联邦德国制订的受压容器规范(简称AD规范)日本制订的压力容器标准(简称JIS标准)美国机械工程协会制订的锅炉和受压容器规范(简称ASME规范)ASME规范共有11卷22册,包括锅炉、压力容器,核动力装置、焊接、材料、无损检测等内容。它是一部封闭型的成套标准,自成体系、无需旁求,篇幅庞大、内容丰富,全面包括了锅炉与压力容器质量保证的要求。它不仅要求对容器零部件作详细的应力分析和分类评价,而且要求作疲劳分析和断裂力学评估,是一个到目前为止要求最高的压力容器规范。美国ASME规范是世界上制订最早(1915年)、最完备的压力容器规范。其他国家大多参照ASME规

6、范,结合本国实际情况制订了各自的压力容器规范。2、我国的技术规范GB150-1998钢制压力容器GB151-1999管壳式换热器JB/T4710-2005钢制塔式容器压力容器安全技术监察规程GB 150钢制压力容器是中国第一部压力容器国家标准,现行为1998年版。它的基本思路与ASME相同,但它结合了中国成功的使用经验,吸收了先进技术和各国同类标准的先进内容。该标准适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验及验收。适用的设计温度范围根据钢材的允许使用温度确定,从-190到钢材的蠕变极限温度。GB 150是在我国具有法律效用的、强制性的压力容器标准,它包括10章正文、8个附录

7、补充件和3个附录参考件,10章正文为:总论;材料;内压圆筒和内压球壳;外压圆筒和外压球壳;封头;开孔和开孔补强;法兰;卧式容器;直立容器;制造、检验与验收。附录补充件包括超压泄放装置、低温压力容器(20)、U形膨胀节等。附录参考件中有密封结构设计、焊接接头设计、渗透探伤等。为了保证压力容器的安全运行,中国于1990年压力容器安全监察规程的基础上制订颁布了压力容器安全技术监察规程。并由法定的压力容器安全检验机构(现为国家质量技术监督局),根据压力容器产品所使用的标准及有关技术法规来控制、监督压力容器的设计、制造、检验等各个环节。因此,压力容器标准和安全技术法规同时实施,就构成了我国压力容器产品完

8、整的国家质量标准和安全管理法规体系。压力容器安全技术监察规程有9章正文和5个附件。9章正文为:总则、材料、设计、制造与现场组焊、无损探伤与压力试验、使用与管理、定期检验、安全附件、附则。5个附件为:压力容器的压力等级和品种划分、全国月平均最低气温等于低于-20和-10的地区、压力容器产品质量证明书、压力容器登记卡、安全阀和爆破膜的计算。第二节 压力容器的设计计算一、容器的强度计算设计计算校核计算(一)圆筒和球壳的强度计算1、设计计算圆筒形容器:球形容器:(2)、校核计算圆筒形容器：球形容器：（二）封头的强度计算容器封头又称端盖,按其形状可分为三类：1、凸形封头：2、锥形封头：3、平板形封头。其

9、中凸形封头包括：A、半球形封头B、椭圆形封头C、碟形封头D、球冠形封头四种。(1)半球形封头半球形封头是由半个球壳构成的，它的计算壁厚公式与球壳相同。所以，球形封头壁厚可较相同直径与压力的圆筒可减薄一半。但在实际工作中，为了焊接方便以及降低边界处的边缘应力，也常和筒体取相同的壁厚。（2）椭圆形封头当椭球壳的长短半轴a /b2时，椭球壳赤道上出现很大的应力，其绝对值远大于顶点的应力。为考虑这种应力变化对椭圆形封头强度的影响，而引入了形状系数K，国家标准规定，在工程应用中，K值不大于2.6。受内压力的椭圆形封头的计算壁厚公式为: （设计计算)椭圆形封头的形状系数K值工程上将（Di/2hi）=2,即

10、a/b=2的椭圆形封头称为标准椭圆形封头,此时形状系数K=1,于是得标准椭圆形封头的计算壁厚公式为：标准椭圆形封头的有效壁厚e应不小于封头内直径的0.15%,其他椭圆形封头的有效壁厚应不小于封头内直径的0.30%。椭圆形封头的最大允许工作压按下式计算：(校核计算)（3）碟形封头碟形封头由三部分构成：以Ri为半径的球面，以r为半径的过渡圆弧（既折边）和高度为h0的直边。其球面半径越大,折边半径越小封头的深度将越浅。考虑到球面部分与过渡区联接处的局部高应力,规定：Ri0.9Di r=0.17Di设计计算：校核计算：(三)容器的最小厚度在容器设计中，对于计算压力很低的容器，按强度计算公式计算出的壁厚

11、很小，不能满足制造、运输和安装时的刚性要求。因此，对容器规定一最小壁厚。（1)碳素钢、低合金钢制容器，min3mm；（2)高合金钢制容器， min2mm。（四）容器厚度的确定容器名义厚度确定方法+C2+C1min+C2二者取大值，按钢板厚度规格向上圆整，得n=2mm,C1=2mm,C2=0.5mmmin=3mm该钢规格：3.5,3.9,4.3,4.8,5.0mm求n,e二、设计参数的确定（1)设计压力设计压力p：设定的容器顶部的最高压力，应标在容器的名牌上，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。工作压力pw:正常操作情况下容器顶部可能出现的最高压力。计算压力pc：在相应的设计温

12、度下，用以确定容器元件厚度的压力。其值等于设计压力加上容器工作时所承受的液柱静压力。当元件所受的静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。（2）设计温度设计温度t:指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。标志在产品铭牌上的设计温度，应是壳体金属设计温度的最高值或最低值。设计温度虽不直接反映在上述计算公式中，但它是设计中选择材料和确定许用应力时不可缺少的的一个基本参数。设计温度的选择0以上，设计温度不得低于元件金属在工作状态下可以达到的最高温度。0以下，设计温度不得高于元件金属在工作状态下可以达到的最低温度。容器设计温度确定原则1.容器内介质被热载体或冷载体直接加

13、热时,设计温度按书本表2-3确定。2.容器内壁与介质直接接触且有外保温明,设计温度按书本表2-4确定。3.容器内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件间接加热时,其设计温度取被加热介质的最高温度。4.对液化气用压力容器当设计压力确定后,其设计温度就是与其对应的饱和蒸气的温度。5.对储存用压力容器,当壳体温度仅由大气环境确定时,其设计温度可取该地区历年来月平均气温的最低值,或据实计算。（3）许用应力和安全系数许用应力的选择是强度计算的关键,是容器设计的一个主要参数。许用应力是以材料的极限应力作为基础,并选择合理的安全系数来确定的。既：（1）极限应力的取法至于选择那一个强度指标作为极限应力来确定许用应

14、力,与部件的使用条件及失效准则有关,根据不同的情况,极限应力可以是抗拉强度或屈服极限。（2）安全系数的取法1.计算方法的准确性、可靠性和受力分析的精确程度。2.材料的质量和制造的技术水平。3.容器的工作条件如压力、温度和温、压波动及容器在生产中的重要性和危险性等。关于材料的许用应力,有关技术部门已根据上述原则将其计算出来,设计者可以根据所选用材料的种类、牌号、尺寸规格及设计温度直接查取。常用钢板的许用应力列于表2-5（4）焊接接头系数焊缝区的强度主要决定于熔焊金属、焊缝结构和使焊质量。设计所需焊接接头系数大小主要根据焊接接头的型式和无损检测的长度比率确定。具体可按下表选取。（5）壁厚附加量容器

15、壁厚附加量包括钢板厚度的负偏差C1和介质的腐蚀裕量C2。C=C1+C2（1）钢板负偏差C1，一般情况下可按表2-6选取。（2)腐蚀裕量C2对容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄影响容器使用寿命，应考虑,可根据介质的腐蚀性及容器的设计寿命来确定。腐蚀裕量的选取原则和方法： 介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，其腐蚀裕量不得小于1.0mm；对不锈钢，当介质腐蚀性极微时，可取C2=O。 除上述情况以外的其他情况，筒体和封头的腐蚀裕量按表4-11确定,容器的各元件所受介质的腐蚀速率不同时，可采用不同的腐蚀裕量。 容器的接管（包括人孔、手孔）的腐蚀裕量，一般情况下应与壳体的腐蚀裕

16、量相同。 两侧同时与腐蚀介质接触的元件（即双面腐蚀），应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量，将两者叠加作为总的腐蚀裕量。 当容器内件材料与壳体相同时，容器内件的单面腐蚀裕量按表4-12确定。 容器地脚螺栓根径的腐蚀裕量可取3 mm。 碳钢裙座筒体的腐蚀裕量应不小于2 mm，如其内、外侧均有保温或防火层，可不考虑腐蚀裕量。1989年以前钢制石油化工压力容器设计规定中，在厚度附加量中计入加工制造减薄量C，并由设计者根据容器不同的冷、热加工成型状况选取加工减薄量。国家标准GB150-89钢制压力容器中规定：设计者在图纸上注明的厚度不包括加工减薄量，加工减薄量由制造单位依据各自的加工工艺和加工能

17、力自行选取，只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度的负偏差即可。新国标GB150-1998规定：对冷卷圆筒，投料的钢板厚度不得小于名义厚度减去钢板负偏差；对凸形封头和热卷筒节成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。三、压力试验及其强度校核容器制成以后或检修后投入生产之前,必须作压力实验或气密性实验。其目的在于检验容器的宏观强度和有无渗漏现象,既考察容器的密封性,以确保设备的安全运行。压力试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。压力试验一般采用液压试验或气压试验。耐压试验是将总装后、并经总装检验合格的容器承受高于设计压力的压力载荷,检查容器是否有渗漏或异常变形,借以发现容

18、器制造中潜在的缺陷；考核容器的强度,能否具有在设计压力下安全运行所必须的承载能力。因此,耐压试验是一项很重要的综合性的考核方法。通过耐压试验,或同时进行应力测试,对检验容器的强度和应力状况,具有重要的实际意义,并可以有效地降低峰值应力。需要做压力试验的容器1.新制造的容器。2.改变使用条件，且超过原设计参数并经强度校核合格的容器。3.停止使用两年后重新启用的容器。4.使用单位从外单位拆来新安装的或本单位内部移装的容器。5.需要更换衬里（重新更换衬里前）的容器。6.使用单位对安全性能有怀疑的容器。压力试验的装置：容器制造厂应设置压力试验的专用场地。地面应平整略带斜度,四周设排水沟,利于排水,并能

19、承受试压时容器和试压介质的荷重。有专用电动试压泵和空压机；各种不同规格和压力级别的专用盲板,垫片和螺栓,压力表接头等专用试压设备和工具；有不同压力等级和精度等级的压力表,表盘直径不应小于100mm,表盘的量程为试验压力的2倍左右,但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。压力表的精度对于低压容器不应低于2.5级,中压及高压容器不应低于1.5级,压力表应经计量检定合格。试压时必须用两个量程相同的压力表,并装在试验装置上便于观察的部位。对于容积较小的容器,为避免加压过程中压力波动过大,应在试压泵与容器之间设置缓冲器。（一）压力试验的方法及要求(1)液压试验：一般情况下采用液压试验，因为液体的压缩性很

20、小，所以液压试验比较安全，只有对不宜作为液压试验的容器才进行气压试验。如内衬耐火材料不易烘干等容器(2)气压试验：气体的可压缩性很大，因此气压试验比较危险，对高压容器和超高压容器不宜做气压试验。(3)气密性试验：对剧毒介质和设计要求不允许有微量介质泄露的容器，在进行液压试验后还要做气密性试验。气密试验应在液压试验合格后进行。对设计图样要求作气压试验的压力容器，是否需要再作气密性试验，应在设计图样上规定。根据气密试验的目的，容器作气密试验时，应将容器上的安全附件（安全阀、压力表、液面计等)安装齐全，以便在气密试验时检查所有连接部位是否严密不漏。而压力试验与其不同，试验时不须将安全附件安装齐全，而

21、是用盲板和丝堵将接口堵住即可。试验介质：试验液体一般采用水,需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。奥氏体不锈钢制容器用水进行液压试验后应将水渍去除干净。当无法达到这一要求时,应控制水中氯离子含量不超过25g。试验装置：液压试验程序 试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内空气排尽。试验过程中应保持容器观察表面干燥。 试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min。然后将压力降至设计压力，并保持足够长的时间以对所有焊缝和连接部位进行检查。如试验发生渗漏，修补后应重新试验。 试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。气压试验时

22、，碳素钢和低合金钢制容器的介质温度不得低于15，其他钢种按设计图样规定。气压试验程序：由于试验介质为压缩气体，一旦发生泄漏能危及人身安全，所以采用气压试验的压力容器，其A、B类焊缝必须经过100%射线或超声波探伤检查。另外试验程序也要比水压试验更为严格。气压试验时，试验工厂的安全部门应进行现场监督。试验压力要缓慢上升，首次升压为试验压力的10%，且不超过0.05MPa，保压5min，然后对所有焊缝和连接部位进行初步泄漏检查。如未发现泄漏，再继续缓慢升压至试验压力的50%，如无异常，其后按每级为规定试验压力的10%，逐级升到试验压力。保压10min后降至设计压力，并保持足够长的时间进行全部位的检

23、查。检查时采用皂液喷涂到焊缝表面及密封连接处，观察有无气泡产生。压力试验的判定标准：压力容器经过压力试验后，是否合格，应进行评定。符合下列情况者为合格。 容器上所有焊缝及密封连接处无泄漏。 容器无可见异常变形。 设计要求作残余变形测定的容器，在压力试验同时应作残余变形测定。其合格 标准为径向残余变形率不超过0.03%或容积残余变形率不超过10%。压力试验报告：容器经压力试验合格后，检验人员应签发试验报告，并经检验责任工程师，第三方监检人员签字确认。试验报告应包括以下内容：试验介质、温度、试验压力、保压时间、升压程序，压力表精度量程和表号，水质氯离子含量分析（若要求的话)；试验时间和地点，各级质

24、控人员签字。气密性试验的方法和要求：气密试验的试验压力为容器的设计压力，或按图样的规定。气体介质温度对碳素钢和低合金钢制容器不低于5，其他材料按设计图样规定。试验过程应缓慢升压至设计压力保持10min，同时用皂液喷涂焊缝和连接部位进行泄漏检查。对于小型容器也可以将容器放置在水池中进行检查，以无泄漏为合格。如发现有蟹沫状气泡，说明该处泄漏，应卸压后进行处理，并重新试验。（二）压力试验时容器的强度校核1、试验压力的确定液压试验：气压试验：2、压力试验前容器的应力校核液压试验：气压试验：五、例题(4-3)有一库存很久的氧气瓶,其材质为40Mn2A,外径为Di=219 mm的无缝钢管制成,实测其最小壁

25、厚为S=6.5 mm。已知材料的b=784.8 MPa,s=510.12.MPa，设计温度为常温。今欲充15 MPa的压力使用,问强度是否够？如强度不够,最大允许工作压力是多少？第三节 压力容器的主要零部件设备连接可分为可拆和不可拆的两种。法兰连接、螺纹连接、承插连接等属于可拆连接，熔焊、钎焊、胀管等属于不可拆连接（铆接也属不可拆连接，化工设备中已不常见)。不可拆连接失去密封性,大多数是因腐蚀穿孔或裂纹造成。对于胀管连接,有时因管束和管板间相对滑动而使胀接强度下降,也会造成泄漏。在可拆连接中,以法兰连接最为常见,它广泛用于各种压力和温度条件下的管路,设备端盖和人孔、手孔、视镜等处的联接部位,具

26、有结合强度高、拆装方便等优点。一、法兰连接（一）法兰连接的密封由于法兰连接是靠多螺栓紧固,并借助于密封垫圈保证密封的,因而往往由于下列原因失去密封能力：法兰盘或垫圈表面有疵伤、污垢；介质的侵蚀作用使垫圈损伤或变质、脱落；各种原因造成的螺栓松动使压紧力减小；由于高温、载荷波动使垫圈或螺栓的弹性降低。至于法兰盘偏斜、螺栓紧固不当造成的法兰连接密封不良,则属于装配问题,这在设备试车时或投入运行后不久即可发现。在生产实际中,压力容器常见的法兰密封失效很少是由于联接件或被联接件的强度破坏所引起的,较多的却是因为密封不好而泄漏。故法兰联接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏。防止流体泄漏的基本原理是在联接

27、口处增加流体流动的阻力。当压力介质通过密封口的阻力降大于密封口两侧的介质压力差时,介质就被密封住了。这种阻力的增加是依靠密封面上的密封比压来实现的。一般说来，密封口泄漏有两个途径:一是垫片，二是压紧面泄漏。前者由垫片的材质和型式所决定。对于渗透性材料（如石棉等）制做的垫片，由于它本身存在着大量的毛细管，渗漏是难免的，这种泄漏称为“渗透泄漏”。当在垫圈材料中添加某些填充剂（如橡胶等)或与不透性材科组合成型时，这种渗漏即可减小或避免。后者，压紧面密封失效的主要形式，称为“界面泄漏”。它与压紧面的结构有关，但主要由密封组合件各部分的性能和它们之间的变形关系所决定。将法兰与垫片接触面处的微观尺寸放大,

28、可以看到二者的表面都是凹凸不平的,如图4-2(a)所示。把法兰螺栓的螺母拧紧,螺栓力通过法兰压紧面作用在垫片上,当垫片单位面积上所受的压紧力达到某一值时,垫片本身被压实,压紧面上由机械加工形成的徽隙被填满,如图4-2(b)所示,这就为阻止介质泄漏形成了初始密封条件。形成初始密封条件时在垫片单位面积上受到的压紧力,称为预紧密封比压。当通入介质压力时，如图6-2(c),螺栓被拉伸，法兰压紧面沿着彼此分离的方向移动，垫片的压扁，减少，预紧密封比压下降。如果垫片具有足够的回弹能力，使压缩变形的回复能补偿螺栓和压紧面的变形，而使预紧密封比压值至少降到不小于某一值（这个比压值称为工作密封比压），封比压下降

29、到工作密封比压以下，甚至密封口重新出现缝隙，则此密封即失效。（二)法兰的结构类型1、压力容器法兰的结构类型压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰两类。（1)平焊法兰平焊法兰分成甲、乙两种形式，甲型平焊法兰与乙型平焊法兰相比，区别在于乙型法兰有一个壁厚不小于16 m的圆筒形短节，因而，使乙型平焊法兰的刚性比甲型平焊法兰好。同时甲型的焊缝开V型坡口，乙型的捍缝开U型坡口，从这点来看乙型也比甲型具有较高的强度和刚度。（2）对焊法兰又叫高颈法兰 或长颈法兰 ，如图4-5(c)所示。颈的存在提高了法兰刚性，同时由于颈的根部厚度比器壁厚，所以也降低了这里的弯曲应力。对焊法兰适宜应用于压力温度较高和设备直径较大的

30、场合。压紧面（密封面)直接与垫片接触，它既传递螺栓力使垫片变形，同时也是垫片的表面约束。因而，压紧面的形状和表面光洁度应与垫片相配合。压紧面的平直度和压紧面与法兰中心轴线垂直、同心，是保证垫片均匀压紧的前提。减小压紧面与垫片的接触面积，可以有效地降低预紧力，但若减得过小，则易压坏垫片。法兰压紧面的形式：1、平面型压紧面2、凹凸型压紧面3、榫槽型压紧面4、锥形压紧面5、梯形压紧面这种压紧面的表面是一个光滑的平面,或在其上车有数条三角形断面的沟槽。这种压紧面结构简单.加工方便,且便于进行防腐衬里。平面压紧面法兰适用的压力范围是PN0.6MPa的情况下,应用最为广泛,但是、这种压紧面垫片接触面积较大

31、,预紧时垫片容易往两边挤,不易压紧,密封性能较差,当介质有毒或易燃易爆时,不能采用平面压紧面。这种压紧面是由一个凸面和一个凹面相配合组成，在凹面上放置垫片，其优点是便于对中，能够防止垫片被挤出，故可适用于压力较高的场合。在现行标准中，可用于公称直径DN800mm，PN6.4MPa，随着直径增大，公称压力降低。这种压紧面是由一个榫和一个槽所组成的垫片置于槽中,不会被挤流动。垫片可以较窄,因而压紧垫片所需的螺栓力也就相应较小。即使用于压力较高之处,螺栓尺寸也不致过大。因而,它比以上两种压紧面均易获得良好的密封效果。这种压紧面的缺点是结构与制造比较复杂,更换挤在槽中的垫片比较困难,此外,榫面部分容易

32、损坏,故设备上的法兰应采取榫面,在拆装或运愉过程中应加以注意。这种密封面适于易燃、易爆、有毒的介质以及较高压力的场合。当压力不大时,即使直径较大,也能很好地密封。当D N=800mm时,可以达到PN=20MP。2、管法兰的结构类型管法兰包括法兰盖共有七种类型。如下图,其中以板式平焊、带颈平焊和带颈对焊最为常用。管法兰的密封面共有突面、凹凸面、榫槽面、全平面和环边接面五种形式。（三）标准法兰的选用1、法兰的公称直径公称直径是为了使用方便将容器及管子标准化以后的标准直径，用“DN”表示。压力容器法兰的公称直径是指与法兰配套的容器或封头的公称直径。DN(用钢板卷制的圆筒)=圆筒内径DN（无缝钢管）=

33、钢管外径DN(法兰)=与其相连接的管子的名义直径，即DN(管件)2、法兰的公称压力法兰的公称压力是指某种材料制造的法兰,在一定温度下所能承受的最大工作压力,用“PN”表示,是法兰承载能力的标志。压力容器法兰的公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上,用16MnR材料制造的法兰在200时所允许的最大工作压力。法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三个因素有关。因为在制定法兰尺寸系列，计算法兰厚度时，是以16 MnR在200时的机械性能为基准制定的。所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。如果把这个PN0.6MPa

34、的法兰，用在高于200的条件下，那么它的最大允许操作压力将低于其公称压力0.6MPa。反之，如果将它用在低于200的条件下，仍按200确定其最高工作压力。如果把法兰的材料改为Q235-A，那么Q235-A钢的机械性能比16 MnR差，这个公称压力PNo.6MPa的法兰，即使是在200时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之,如果把法兰的材料由16 MnR改为15 MnVR,那么,由于15 MnVR的机械性能优于16 MnR,这个公称压力PNO.6MPa的法兰,在200操作时,它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。总之,只要法兰的公称直径,公称压力一定,法兰的尺寸也就定了。法兰标准的标记方法：标记示例：法兰C-S 800-1.6 JB公称压力1. 6MPa,公称直径800mm的衬环榫槽密封面，乙型平焊法兰中的榫面法兰。管法兰标准的标记方法：标记示例：HGJ 45-91法兰1600-0.6公称直径为1600mm，公称压力为0.6 MPa的突面板式平焊钢制管法兰3、法兰的选用在工程应用中,一般选