法蘭類型介紹和法蘭連接設計

時間：2021-09-18作者：滄州格寧管道設備有限公司瀏覽：130

法蘭類型介紹和法蘭連接設計




一.法蘭類型




(1) 壓力容器法蘭按總體結(jié)構(gòu)分為一般法蘭和反向法蘭。




(2) 按墊片布置的情況，分為窄面法蘭和寬面法蘭兩大類。

a) 窄面法蘭是指墊片接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的圓周范圍內(nèi)的法蘭，是應用廣的法蘭。

b) 寬面法蘭是指墊片接觸面分布于法蘭螺栓中心圓內(nèi)外兩側(cè)的法蘭。一般僅用于壓力很低的場合。




(3) 按法蘭各部分的整體性，分為松式法蘭、整體法蘭和任意式法蘭三種形式。其特點是：

a) 松式法蘭:指法蘭未能有效地與容器或接管連接成一個整體的法蘭。計算中認為圓筒不與法蘭環(huán)共同承受法蘭力矩的作用，法蘭力矩由法蘭環(huán)自身承受。

b) 整體法蘭:指法蘭環(huán)、頸部以及筒體三者能有效地連接成一個整體的法蘭。三部分共同承受法蘭力矩的作用。

c) 任意式法蘭:指整體程度介于上述兩者之間的法蘭。圓筒與法蘭環(huán)雖然未能形成一整體結(jié)構(gòu)，但能作為一結(jié)構(gòu)元件，共同承受法蘭力矩的作用。平焊法蘭即屬于此類法蘭。

(4) 按法蘭與筒體連接的情況，分為活套法蘭、螺紋連接法蘭、承插焊法蘭、平焊法蘭和對焊法蘭。

(5) 壓力容器法蘭標準中將法蘭分為甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭三種。




法蘭連接設計

法蘭設計是指法蘭連接的設計，包括三部分:墊片設計、螺栓(螺柱)設計和法蘭本體設計。法蘭設計主要的方法是的Waters法， GB 150即采用此法。其設計要點為：

(1)墊片設計

這是法蘭連接設計的基礎，應根據(jù)設計條件和使用介質(zhì)，選定適當?shù)膲|片種類、材質(zhì)，確定墊片的尺寸(內(nèi)徑、外徑、厚度) ，然后計算出墊片在預緊狀態(tài)和操作狀態(tài)下的壓緊力。

(2) 螺栓/螺柱設計

根據(jù)設計條件選用適當材料的螺栓，計算出滿足墊片預緊狀態(tài)和操作狀態(tài)壓緊力所需的螺栓面積。實際配置的螺栓面積應不小于該計算面積。

螺栓設計的原則是確定出較小的螺栓中心圓直徑?？赏ㄟ^選用合適的螺栓規(guī)格和數(shù)量來達到要求。

(3) 法蘭本體設計

法蘭設計分為按內(nèi)壓和外壓兩種情況。承受外壓的法蘭可按承受內(nèi)壓的法蘭計算方法進行設計，只是計算法蘭的操作力矩略有不同。

窄面法蘭的計算方法分為兩種，即按松式法蘭計算和按整體法蘭計算。任意式法蘭通常按整體法蘭計算，在滿足某些條件下可簡化為按松式法蘭計算。

松式法蘭計算較為簡單，法蘭的厚度可一次性算出。而整體法蘭的設計需采用假設各部分結(jié)構(gòu)尺寸進行反復試算的方法來完成。

對整體法蘭，根據(jù)設備結(jié)構(gòu)條件假設法蘭錐頸和法蘭環(huán)的各尺寸。然后計算出法蘭承受的力矩及產(chǎn)生的各項應力。當各應力與相應的許用應力相差較大時，應調(diào)整原先設定的法蘭尺寸，重復以上計算，直至各項應力都小于各自的許用應力且相差不大時為合理設計。

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