第十章 法兰连接

1、上一内容下一内容回主目录O返回第二篇 压力容器 第六章第六章 压力容器与化工设备常用材料压力容器与化工设备常用材料 第七章第七章 压力容器的薄膜应力、弯曲应压力容器的薄膜应力、弯曲应力、二次应力力、二次应力 第八章第八章 内压容器内压容器 第九章第九章 外压容器与压杆的稳定计算外压容器与压杆的稳定计算 第十章第十章 法兰连接法兰连接 第十一章第十一章 人孔、手孔、视镜和液面计人孔、手孔、视镜和液面计 第十二章第十二章 开孔补强与设备凸缘开孔补强与设备凸缘 第十三章第十三章 容器支座容器支座 第十四章第十四章 容器的焊接结果容器的焊接结果 第十五章第十五章 压力容器的监察管理与定期压力容器的监察

2、管理与定期检验检验上一内容下一内容回主目录O返回1 压力容器法兰连接压力容器法兰连接2 管法兰连接管法兰连接第十章 法兰连接上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 由于生产工艺要求，或为由于生产工艺要求，或为了制造、运输、安装检修方便，了制造、运输、安装检修方便，化工设备和管道常常采用可拆化工设备和管道常常采用可拆式连接结构。式连接结构。 如：法兰连接、螺纹连接、如：法兰连接、螺纹连接、插套连接等。插套连接等。 法兰连接是一种应用最广法兰连接是一种应用最广的可拆式连接。的可拆式连接。 上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接一、法兰连接的密封原理一、法兰连接的密封原理

3、组成：组成：一对法兰、数个螺栓和一个垫片一对法兰、数个螺栓和一个垫片 密封原理：在螺栓预紧力作用下，把法兰密封面间的垫密封原理：在螺栓预紧力作用下，把法兰密封面间的垫片压紧，借助于垫片的变形，把密封面上的凹凸不平处填片压紧，借助于垫片的变形，把密封面上的凹凸不平处填满，形成初始的密封条件。满，形成初始的密封条件。 这时在垫片单位面积上的压紧力称为这时在垫片单位面积上的压紧力称为预紧密封比压预紧密封比压。 法兰密封面上实际存在的密封比压，预紧时不低于垫法兰密封面上实际存在的密封比压，预紧时不低于垫圈的圈的预紧密封比压预紧密封比压，工作时应高于，工作时应高于工作密封比压工作密封比压。上一内容下一内

4、容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接二、压力容器法兰标准二、压力容器法兰标准（一）压力容器法兰的类型（一）压力容器法兰的类型 压力容器法兰从整体看有三种形式：压力容器法兰从整体看有三种形式：甲型平焊法兰甲型平焊法兰、乙乙型平焊法兰型平焊法兰和和长颈对焊法兰长颈对焊法兰。甲型平焊法兰：甲型平焊法兰：法兰盘直接与容器的筒体或封头焊接。法兰盘直接与容器的筒体或封头焊接。 乙型平焊法兰：乙型平焊法兰：法兰盘外增加了一个厚度大于筒体壁厚法兰盘外增加了一个厚度大于筒体壁厚的短节。的短节。甲型平焊法兰甲型平焊法兰 乙型平焊法兰乙型平焊法兰上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 长劲对焊法兰：

5、长劲对焊法兰：法兰盘上有长颈，采用对焊与封头或法兰盘上有长颈，采用对焊与封头或筒体连接。筒体连接。 长劲对焊法兰由于长劲对焊法兰由于有长颈，并采用对焊，有长颈，并采用对焊，故刚性更好，适用于故刚性更好，适用于压力、温度较高或设压力、温度较高或设备直径较大的场合。备直径较大的场合。 上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接（二）压力容器法兰的结构（二）压力容器法兰的结构1. 密封面形式密封面形式 密封表面是一个突出的光滑平面。这种密封面结构简密封表面是一个突出的光滑平面。这种密封面结构简单，加工方便，便于进行防腐衬里。但不易压紧，常用于单，加工方便，便于进行防腐衬里。但不易压紧，常用

6、于压力不高且介质无毒的场合。压力不高且介质无毒的场合。（1）平面型密封面）平面型密封面上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 密封面由一个凸面和一个凹面所组成，在凹面上放置密封面由一个凸面和一个凹面所组成，在凹面上放置垫圈，压紧时，由于凹面外侧有挡台，垫圈不会挤出来，垫圈，压紧时，由于凹面外侧有挡台，垫圈不会挤出来，垫片便于对中，但宽度较大，需较大的螺栓预紧力。垫片便于对中，但宽度较大，需较大的螺栓预紧力。（2）凹凸型密封面）凹凸型密封面上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 密封面由一个榫和一个槽所组成，垫圈放在

7、槽内。密封面由一个榫和一个槽所组成，垫圈放在槽内。 3）榫槽型密封面）榫槽型密封面上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接（三）压力容器法兰的尺寸系列（三）压力容器法兰的尺寸系列1. 公称直径和公称压力公称直径和公称压力 容器法兰的容器法兰的公称直径公称直径DN指的是与法兰相配的筒体或封指的是与法兰相配的筒体或封头的公称直径。头的公称直径。 压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。系列数值。 例如例如DN 1000mm的压力容器，应当配用的压力容器，应当配用DN 1

8、000mm的的压力容器法兰。压力容器法兰。上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 法兰的法兰的公称压力公称压力PN指的是在规定的设计条件下，在确指的是在规定的设计条件下，在确定法兰尺寸时所采用的设计压力。定法兰尺寸时所采用的设计压力。 压力容器法兰共有压力容器法兰共有七七个个公称压力等级：公称压力等级：0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40（MPa） （表（表10-210-8即即按此编排）。按此编排）。 只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸也就确定了。也就确定了。上一内容下一内容回主目录O返回第

9、一节压力容器法兰连接 压力容器法兰与管法兰均已制定出标准。根据压力容器法兰与管法兰均已制定出标准。根据公称直径公称直径和和公称压力公称压力，可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰，可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰，才需进行设计。才需进行设计。（四）压力容器法兰选用（四）压力容器法兰选用上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接 内径为内径为Di，设计压力为，设计压力为p，设计温度为，设计温度为t的容器筒体或的容器筒体或封头选配法兰步骤：封头选配法兰步骤：（1）根据容器的公称直径和设计压力）根据容器的公称直径和设计压力p，参照表，参照表10-1初初步确定法兰的结构类型。步

10、确定法兰的结构类型。（2）根据容器的设计压力）根据容器的设计压力p，设计温度，设计温度t及准备采用的法及准备采用的法兰材料，按表兰材料，按表10-9或表或表10-10确定所选用法兰的确定所选用法兰的PN。（3）根据所确定的法兰）根据所确定的法兰PN与与DN再查看表再查看表10-1，验证一下，验证一下初步确定的法兰类型是否覆盖了所确定的初步确定的法兰类型是否覆盖了所确定的PN、DN。如果。如果覆盖，则可按所确定的覆盖，则可按所确定的PN和和DN确定法兰尺寸，否则需变确定法兰尺寸，否则需变更所选法兰类型或变更材料，调整更所选法兰类型或变更材料，调整PN。（4）根据）根据PN和和DN，从表，从表10

11、-2至表至表10-8中查取法兰尺寸。中查取法兰尺寸。P263上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接例例1 为一台精馏塔塔节选配法兰。该塔内径为一台精馏塔塔节选配法兰。该塔内径Di=1000mm，d dn=4mm，操作温度，操作温度280，设计压力，设计压力p=0.2MPa，法兰材，法兰材料可用料可用20R，也可用，也可用16MnR，试分别确定使用这两种材料，试分别确定使用这两种材料时，法兰的类型和尺寸。时，法兰的类型和尺寸。1）确定法兰类型）确定法兰类型DN=1000mmp=0.2MPa，根据表，根据表10-1选甲型平焊法兰（估计选甲型平焊法兰（估计PN0.6MPa）2）确定公称

12、压力）确定公称压力根据根据p=0.2MPa，t=280，查表，查表10-10用用20R时，若取时，若取PN=0.25MPa，300的的p=0.15MPa0.2MPa，因此定，因此定PN=0.6MPa上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接3）确定法兰尺寸）确定法兰尺寸20R：DN=1000mm，PN=0.6MPa，查表，查表10-3确定尺寸确定尺寸16MnR ：DN=1000mm，PN=0.25MPa，查表，查表10-2确定确定尺寸尺寸4）在图样上标记）在图样上标记法兰标记：法兰标记：- - / - 法兰名称及代号（法兰名称及代号（p264表）表）法兰密封面形式代号法兰密封面形式代

13、号公称直径公称直径公称压力公称压力法兰厚度法兰厚度法兰总高度法兰总高度标准号标准号上一内容下一内容回主目录O返回第一节压力容器法兰连接（五）密封垫片（五）密封垫片 密封垫片应具有适当密封垫片应具有适当变形变形和和回弹回弹能力。能力。 最常用垫片分为：最常用垫片分为：非金属、非金属、 金属、非金属与金属混金属、非金属与金属混合制合制的垫片的垫片上一内容下一内容回主目录O返回1 压力容器法兰连接压力容器法兰连接2 管法兰连接管法兰连接第十章 法兰连接上一内容下一内容回主目录O返回第二节 管法兰连接管法兰标准：管法兰标准：1）HG205922063597 钢制管法兰、垫片、紧固件钢制管法兰、垫片、紧固件标准标准2）GB911291232000 钢制管法兰钢制管法兰标准标准 压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程推荐推荐1 由于容器筒体的公称直径和管子的公称直径所代表的具由于容器筒体的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸