化工机械设备基础-第九章法兰连接

第九章法兰连接Flange凸缘车轮或管道上突出的边、缘、肋条或环圈，用来增加物体强度、固定物体或使某一物体附着在另一物体上Aprotrudingrim,edge,rib,orcollar,asonawheelorapipeshaft,usedtostrengthenanobject,holditinplace,orattachittoanotherobject.1一、概述为了安全，可拆连接必须满足下列基本要求：(1)足够的刚度。连接件之间具有必须的密封压紧力，以保证在操作过程中介质不会泄漏；(2)足够的强度。不削弱整个结构的强度；(3)耐腐蚀，在一定的温度范围内能正常工作，能迅速并多次地拆开和装配；(4)成本低廉，适合于大批量地制造。2法兰剖面图

密封面3法兰盘据统计,一座年产250万吨的炼油厂,法兰连接的数量达20万个以上4压力容器法兰——筒体与封头、筒体与筒体或封头与管板之间连接的法兰管法兰——管道与管道之间连接的法兰二、法兰连接结构与密封原理1——法兰；2——垫片3——螺栓、螺母5平面型凸凹面型榫槽型法兰连接型式6法兰受力螺栓作用给法兰的预紧力垫圈作用力轴向介质作用力7高颈法兰中的应力径向弯曲应力环向弯曲应力轴向弯曲应力8渗透泄漏——流体通过垫片材料本体毛细管的泄漏。主要与垫片的结构和材质有关；界面泄漏——流体沿着垫片与法兰接触面之间的泄漏，泄漏量大小主要与界面间隙尺寸有关。法兰管板91．密封垫片是整个法兰联接的基础。2．增加与法兰盘联接处容器厚度，不但会减小法兰加给器壁的弯曲应力，面且增厚的器壁会增大法兰的刚度。3．对法兰颈部主要作用的应力是弯曲应力，而弯曲应力的大小是与受弯构件的厚度平方成反比，所以决定法兰强度大小的关健尺寸是法兰盘的厚度。4．法兰受力矩的大小与法兰栓孔中心圆和垫片中径之间的距离有关，此距离越小，法兰力矩越小。适当确定螺栓直径大小与数目力学分析结论10三、法兰的结构与分类

——法兰分类有多种方式：

按加工方式分、按产品材料材质分、按生产标准分、按连接方式分、按产品规格分类等。具体情况具体分类。

——法兰材质有：20#、A105、Q235A、12Cr1MoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、316L等。法兰盘11(1)窄面法兰1、按接触面(2)宽面法兰122、按其整体性程度(1)松式法兰（2）整体法兰(3)任意式法兰锻、铸、全焊透的平焊法兰活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰133．按法兰的形状KF快卸法兰板式平焊法兰(PL)

带颈平焊法兰(SO)14四、影响法兰密封的因素1．螺栓预紧力主要有：螺栓预紧力；密封面型式；垫片性能；法兰刚度；操作条件。——预紧力不能过大，否则将会使垫片被压坏或挤出。

——必须使预紧力均匀地作用于垫片。因此，当密封所需要的预紧力一定时，采取增加螺栓个数、减小螺栓直径的办法对密封是有利的。152．压紧面(密封面)16

全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰；

凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在"美式法兰"中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在"欧式法兰"中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级；

凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在"美式法兰中不常采用，在"欧式法兰"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换；

榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰；

环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在"美式法兰’中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa压力等级中。在"欧式法兰"中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN4200。17183、垫片垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能力是形成密封的必要条件。

最常用的垫片可分为非金属、金属、非金属与金属混合制的垫片。19垫片材料的选用20法兰、然垫片、津螺栓、晴螺母匹粉配表（的部分）214．法兰朱刚度——提且高法兰熔的刚度矮途径：增加厚度投、减小力膝臂、增大睡法兰盘外法径法兰变形22国标GB类/T91烛15-2须000机械部标找准JB8提2-94化工部命标准H榜GJ5喂0～5慢3-9涉1

H悲G20讲595坏-97覆HG2程061赢7-9话7电力部冈标准G俯D05脖08～搜050膛9美国标准垃ASME无/ANS碑I

B1轻6.5日标JI佳S/KS循（5K,抵10K政,

16乔K,

2辱0K）德标DI筛N。五、法对兰标准每及选用压力容器维法兰标准管法兰溜标准23化工部标野准24252627281、法雅兰的公胁称直径29302、法浆兰的公斥称压力0.25询-6.4差MPa，贫7种3、压力隆容器法兰贷的最大允腿许工作压疫力实际生狼产中使康用的法违兰都是杏16M亲nR制咏造的，冻操作温穴度20长0℃；允许最大以工作压力衬等于该法曾兰的设计婚压力(公宵称压力)捎。31324．容哄器法兰墓尺寸的确确定按以下步那骤进行：(1)兵容器的公招称直径(浇即其内径涂)DN和露设计压力身参照表1阳0-l初鼻步确定法映兰结构类眯型；(2)枝据容器碌的设计亲压力、摆设计温肆度及准膊备采用著的法兰端材料，皮按表1片0-9朗或表1依0-1扶0确定容所选法蓬兰的公授称压力泉PN；(3)据超确定的法纷兰的PN疗和DN返袜回查看表女10-1缓，验证原撑来据设计害压力所初按步确定的似法兰类型厨是否包含句有巳确定荣PN与D菠N。(4)据城根所确定鸟的PN和茄DN，从废表10-液2至表1虚0-8中门选出相应现的尺寸表骂，即可确青定所选法化兰尺寸。33例9-盛1：为庆一台精兼馏塔配暂一对联享接塔身持与封头陶的法兰禁。塔的梦内径是踪蝶100盲0mm鸡，操作妈温度为证280同℃，设基计压力派为0.黎2MP接a。材挣质分别案为20神R、1亩6Mn桶R。请布分别确赤定法趋兰类型仓、尺寸熟。34例9-2符：为一台眠操作温度嫂为300染℃，设计稻压力为0草.6MP晴a的容器而选配法兰飘。查表可炕见：如迅果法兰熔材料用累15M狂nVR剪，可按餐公称压驰力0.迅6MP碗a查取团法兰尺火寸。如景果法兰秩材料用匪20R远，则必慰须按公思称压力愉为1.爪0MP泡a的查遭取法兰刊尺寸。35法兰的标姿记36管法巾兰板式平焊带颈平焊带颈对焊承插焊37管法兰的骆型式除平绿焊、对焊底法兰外，幼还有铸钢慢法兰、铸掌铁法兰、献活套法兰疼、螺纹法副兰等。管法兰猛标准的鸽查选方舞法、步尝骤与压静力容器哭法兰相愈同。管法兰标仍准除GB哀9119章.7-8奴8外，常崭用标准还锣有：化工毫部标准H要G205泪92～H苹G206展02-9茅7；中石歇化标准S普H340升6-96竖等。其中粉化工部标牙准中分为农欧洲体系薪、美洲体肺系等，我仇国常用的笼为欧洲体框系。3839密封面高型式40法兰类珠型、密客封面型药式和公屋称直径41谢谢观傻看/欢迎下载BY苗FAI俱TH橡IM猛EAN沈A踢VIS拉ION杆OF墓GO昏OD剥ONE弄CH爹ERI唐S