精品-优秀PPT课件--压力容器零部件设计---2法兰设计
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《压力容器》课件
包括清洗、防腐等，确保设备 外观、内部及传热元件的清洁 和正常。
压力容器的安全
1 压力容器的危险性
包括高压、高温、易爆等，一旦安全事故发生，会造成巨大的人员伤亡和物质损失。
2 安全保护措施
包括安装防护装置、使用安全阀、定期检查维护等，确保设备在运行过程中处于安全状 态。
3 紧急事故处理
在发生安全事故时要迅速采取紧急措施，并及时报告有关部门和领导，进行事故调查和 责任追究。
压力容器的尺寸选择
按照设计参数和使用要求确定 尺寸，对于大型压力容器还需 要考虑运输和安装问题。
压力容器制造
1
制造工艺
包括板材制作、卷制、组装、焊接等，
材料选择
2
需要精确的加工设备和技术。
常用材料有碳素钢、不锈钢、钛合金
和镍基合金等，根据介质、温度、压 力等选用合括工艺控制、检测和测试、质量证 书等环节，确保产品合格，符合相关 标准和规范要求。
压力容器安装
安装前检查
检查管道布局、配套设备等，确保设备安装位置合理，并进行检测和试运行。
安装的方法
分为就地安装、整体安装、分段拼装等，安装时要遵循设计要求，保证设备的稳定性和安全 性。
压力容器的操作
1
操作前准备
包括检查设备状态、介质物性、防爆安全等，确保设备处于安全状态。
2
启动和停机
在启停设备时要遵循操作规程，严格控制操作参数和各项指标。
《压力容器》PPT课件
本PPT课件介绍了压力容器的设计、制造、安装、维护和安全，重点讲解了 不同工况下压力容器的操作和怎样保证压力容器的安全。
简介
什么是压力容器
压力容器是一种用于储存和输送气体或液体的设备，不仅承受液体或气体的压力，而且还要 承受外界的重力和风压等载荷。
压力容器设计PPT课件
案例三：核反应堆压力壳设计
总结词
核反应堆压力壳设计案例展示了压力容器在核能领域的应用。
详细描述
该案例介绍了核反应堆压力壳的设计过程，包括结构设计、材料选择、焊接工艺、无损检测等方面的 内容。同时，该案例还强调了设计过程中需要考虑的核安全法规和标准，以确保压力壳在使用过程中 的可靠性和安全性。
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设计压力
根据容器的工作压力和设计压力，确 定容器的设计压力，确保容器在使用 过程中不会发生破裂或泄漏。
安全系数
为确保容器的安全性能，根据不同的 载荷和应力情况，选取适当的安全系 数进行强度设计。
疲劳强度设计
疲劳分析
对容器在交变压力作用下的疲劳寿命进行分析，考虑容器的使用周期和材料性 能等因素。
疲劳强度校核
案例二：加氢反应器设计
总结词
加氢反应器设计案例展示了压力容器在化工领域的应用。
详细描述
该案例介绍了加氢反应器的设计过程，包括工艺流程、反应原理、设备结构、材料选择等方面的内容。同时，该 案例还强调了设计过程中需要考虑的工艺参数、热力学和动力学等方面的因素，以确保反应器在使用过程中的高 效性和稳定性。
封头厚度
封头与筒体的连接
采用焊接或法兰连接方式，需考虑连 接处的强度和密封性能。
根据压力、温度、介质特性和封头类 型等因素确定封头厚度。
开孔与接管设计
开孔位置
根据工艺流程、操作要求和容器 结构等因素确定开孔位置。
接管类型
根据介质特性和工艺要求选择合适 的接管类型，如螺纹接管、焊接接 管和法兰接管等。
超压试验
03
模拟容器内部压力超过正常工作压力的情况，以检验容器的安
全性能。
压力试验的方法与步骤
第4章幻灯片1压力容器设计
即：p≥(p0-pi)max 注意：最大内外压差的取值
稳定性安全系数
圆筒：m = 3.0 球壳： m = 14.52
计算长度
加强圈设计
带加强圈的外压圆筒
两个条件
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
2、加强圈不失稳 要求：IS≥I
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
Lmax2.5m9 EcpD 0 (De0)2.5
③ 如果材料韧性较好，通过合理设计可实现 “未爆先漏”。
失效原因 ① 交变载荷。
② 疲劳裂纹。
返回
蠕变断裂
压力容器长时间在高温下受载，材料的蠕变变形会 随时间而增长，容器发生鼓胀变形，厚度明显减薄， 最终导致压力容器断裂。
特点 ① 在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下
也会发生蠕变断裂。 ② 蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变 损伤，使材料在性能上产生蠕变脆化。 ③ 断裂前发生较大的塑性变形，具有韧性断裂 的特征；断裂时又具有脆性断裂的特征。
返回
外压圆筒设计
解析法 图解法
短圆筒的临界压力
( e )2.5
pcr 2.59 E
D0 (L)
D0
长圆筒的临界压力
pcr
2.2E
e
D0
3
几 何 参 数 计 算 图
壁 厚 计 算 图
外压圆筒设计设计步骤：
薄壁圆筒 ( D0 20 )
e
假设δn
计算δe
计算（D0/δe)和（L / D0)
单层式圆筒的优点：不存在层间 松动等薄弱环节，能较好地保证 筒体的强度。
单层式圆筒的缺点：
1、单层厚壁圆筒对制造设备的要 求高。
2、材料的浪费大。
稳定性安全系数
圆筒：m = 3.0 球壳： m = 14.52
计算长度
加强圈设计
带加强圈的外压圆筒
两个条件
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
2、加强圈不失稳 要求：IS≥I
1、筒体不失稳 要求：LS≤ Lmax
Lmax2.5m9 EcpD 0 (De0)2.5
③ 如果材料韧性较好，通过合理设计可实现 “未爆先漏”。
失效原因 ① 交变载荷。
② 疲劳裂纹。
返回
蠕变断裂
压力容器长时间在高温下受载，材料的蠕变变形会 随时间而增长，容器发生鼓胀变形，厚度明显减薄， 最终导致压力容器断裂。
特点 ① 在恒定载荷和低应力（应力低于屈服点）下
也会发生蠕变断裂。 ② 蠕变断裂前材料会由于蠕变变形而导致蠕变 损伤，使材料在性能上产生蠕变脆化。 ③ 断裂前发生较大的塑性变形，具有韧性断裂 的特征；断裂时又具有脆性断裂的特征。
返回
外压圆筒设计
解析法 图解法
短圆筒的临界压力
( e )2.5
pcr 2.59 E
D0 (L)
D0
长圆筒的临界压力
pcr
2.2E
e
D0
3
几 何 参 数 计 算 图
壁 厚 计 算 图
外压圆筒设计设计步骤：
薄壁圆筒 ( D0 20 )
e
假设δn
计算δe
计算（D0/δe)和（L / D0)
单层式圆筒的优点：不存在层间 松动等薄弱环节，能较好地保证 筒体的强度。
单层式圆筒的缺点：
1、单层厚壁圆筒对制造设备的要 求高。
2、材料的浪费大。
压力容器的设计_压力容器零部件(法兰)
注意问题
平焊与对焊
法兰都有带 衬环与不带 衬环两种。
带衬环的甲型平焊法兰
密封面都有
平面型、凹
凸型、榫槽
型三种。
2、如何选用压力容器法兰
公称压力（PN） 选择法兰的主要参数 公称直径（DN）
公称直径
公称直径的确定： • ◎管法兰—与相联接管子的公称直径相 同； • ◎压力容器法兰— · 板卷筒体，与相联接筒体的公称直径相 同； · 无缝钢管作筒体，与相联接无缝管的公 称直径相同。
压紧面表面不允许有刀痕和划痕；
应能均匀地压紧垫片，保证平面度和垂直度。 压紧面的型式 主要根据工艺条件、密封口径以及准备采用的 垫片等进行（常用5种）选择
平面型压紧面 优点：结构简单，加工方便。 缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺栓承载大，故 法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使 用压力P≤2.5MPa，有毒、易燃、易爆介质中不能使用。
公称压力
公称压力——是以16Mn在200℃时的最高工作压 力为依据制定的，因此当法兰材料和工作温度不 同时，最大工作压力将降低或升高。 法兰公称压力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。 公称压力 PN 法兰材质 0.6 Q235-A 16MnR 15MnVR 最大允许工作压力 (MPa)
松套法兰（活套法兰）
法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证法兰 与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。
松套法兰
松套法兰
螺纹法兰
法兰和管壁通过螺纹进行连接，法兰对管壁产生的附 加应力较小。常用于高压管道。
螺纹法兰
3、按法兰形状分
圆形、方形和椭圆形
不同形状的法兰
三、影响法兰密封的因素
1、螺栓预紧力
压力容器零部件设计法兰设计-PPT课件
9119.14-88 国家标准。英制管管法兰有14种。
与“公制管”配管系列对应的管法兰标准是 化工行业标准 HG20592～20635-97《钢制管法兰、垫片、紧
固件》标准。公制管管法兰有6种。
适用：温度、压力有 波动，介质渗透性
密封面的选用原则
首先必须保证密封可靠， 然后力求加工容易，装配方便、成本低。
垫圈（垫片）
垫圈是法兰连接的核心，密封效果的好坏主 要取决于垫圈的密封性能。
垫圈材料的要求：
耐介质腐蚀、不与操作介质发生化学反应， 不污染产品和环境， 具有良好的弹性， 有一定的机械强度和适当的柔软性， 在工作温度和压力下不易变质（硬化、老化、软化）。
垫圈的类型
压力容器法兰及管法兰采用的密封 垫圈，根据所用材料有哪几种类型？
垫圈的类型
1）非金属垫圈： （适用于P<6MPa, T<450度）
材料：橡胶垫、石棉橡胶垫、聚四氟乙烯垫和膨胀（或柔性） 石墨垫。断面为矩形或O形。
2）金属垫圈：（适用于P>6.4MPa, T>350度）
材料：软铝、钢、纯铁、软钢、铬钢和不锈钢。断面有矩形、 波纹形、齿形、椭圆形和八角形。
适用：低压和无毒 介质。
②凹凸型
优点：便于对中，垫圈 放在凹面不易挤出，密 封面窄比压大。
缺点：加工量大
适用：压力稍高
③榫槽型
优点：密封面窄，不与 介质接触，
缺点：拆卸难，垫圈不 易清理
适用：压力更高，密封 要求严
④梯形槽：
与椭圆型或八角型金 属垫圈配用。
特点：槽的锥面与垫 圈成线（或窄面）接 触密封。
影响密封的主要因素：
1、螺栓预紧力：大小合适、分布均匀 2、垫圈性能:变形能力和回弹能力(弹性、塑性) 3、密封面型式和表面性能：平直度、表面粗糙
与“公制管”配管系列对应的管法兰标准是 化工行业标准 HG20592～20635-97《钢制管法兰、垫片、紧
固件》标准。公制管管法兰有6种。
适用：温度、压力有 波动，介质渗透性
密封面的选用原则
首先必须保证密封可靠， 然后力求加工容易，装配方便、成本低。
垫圈（垫片）
垫圈是法兰连接的核心，密封效果的好坏主 要取决于垫圈的密封性能。
垫圈材料的要求：
耐介质腐蚀、不与操作介质发生化学反应， 不污染产品和环境， 具有良好的弹性， 有一定的机械强度和适当的柔软性， 在工作温度和压力下不易变质（硬化、老化、软化）。
垫圈的类型
压力容器法兰及管法兰采用的密封 垫圈，根据所用材料有哪几种类型？
垫圈的类型
1）非金属垫圈： （适用于P<6MPa, T<450度）
材料：橡胶垫、石棉橡胶垫、聚四氟乙烯垫和膨胀（或柔性） 石墨垫。断面为矩形或O形。
2）金属垫圈：（适用于P>6.4MPa, T>350度）
材料：软铝、钢、纯铁、软钢、铬钢和不锈钢。断面有矩形、 波纹形、齿形、椭圆形和八角形。
适用：低压和无毒 介质。
②凹凸型
优点：便于对中，垫圈 放在凹面不易挤出，密 封面窄比压大。
缺点：加工量大
适用：压力稍高
③榫槽型
优点：密封面窄，不与 介质接触，
缺点：拆卸难，垫圈不 易清理
适用：压力更高，密封 要求严
④梯形槽：
与椭圆型或八角型金 属垫圈配用。
特点：槽的锥面与垫 圈成线（或窄面）接 触密封。
影响密封的主要因素：
1、螺栓预紧力：大小合适、分布均匀 2、垫圈性能:变形能力和回弹能力(弹性、塑性) 3、密封面型式和表面性能：平直度、表面粗糙
压力容器结构 ppt课件
27
压力容器结构
（1）球形封头——半球形封头由球壳的一半作成。与其他 形状的封头相比，封头壳壁在压力作用下产生的应力最小， 因此它所需要的壁厚最薄，用材节省。但半球形封头深度 大、制造比较困难，尤其对加工设备条件较差的中小型设 备制造厂困难更大。而对于大直径（Di＞3m）的半球形 封头可用数块钢板在大型水压机成型后拼焊而成。半球形 封头还用于高压容器上代替平封头，以节省钢材。
的最小厚度； ✓ 垫板材料一般与容器壳体材料相同。
39
压力容器结构
A型腿式支座
40
裙式支座
裙式支座:适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支 座型式有圆筒形和圆锥形两种形式，通常采用圆筒型裙 座。圆锥形裙座一般用于以下情况：
① 塔径D>1000m，且H/D≥30或D≤1000m，且H/D≥25； ② 基本风压q≥0.5KN/m2或地震烈度≥8度时。圆锥形裙
为改善容器的受力情况，将支座垫板四角倒圆；并在垫 板中心开一通气孔，以利于焊接或热处理时气体的排放。
35
压力容器结构
支承式支座是由数块钢板焊接成（A型），也可以用钢管制 作（B型）。
支承式支座适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器： ① 公称直径DN800~4000mm； ② 圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN≤5； ③ 容器总高度H0≤10m。
18
压力容器结构
整体锻造
水晶釜
19
压力容器结构
b)单层卷焊： c)锻焊结构：总结了整体锻造和单层卷焊容器的优点，进行
了有机的结合。质量 好，适用于重要场合，如核工业、加 氢反应器等。
20
压力容器结构
2、组合式结构 定义：为满足强度、刚度和稳定性要求所需要的厚度是由
压力容器结构
（1）球形封头——半球形封头由球壳的一半作成。与其他 形状的封头相比，封头壳壁在压力作用下产生的应力最小， 因此它所需要的壁厚最薄，用材节省。但半球形封头深度 大、制造比较困难，尤其对加工设备条件较差的中小型设 备制造厂困难更大。而对于大直径（Di＞3m）的半球形 封头可用数块钢板在大型水压机成型后拼焊而成。半球形 封头还用于高压容器上代替平封头，以节省钢材。
的最小厚度； ✓ 垫板材料一般与容器壳体材料相同。
39
压力容器结构
A型腿式支座
40
裙式支座
裙式支座:适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支 座型式有圆筒形和圆锥形两种形式，通常采用圆筒型裙 座。圆锥形裙座一般用于以下情况：
① 塔径D>1000m，且H/D≥30或D≤1000m，且H/D≥25； ② 基本风压q≥0.5KN/m2或地震烈度≥8度时。圆锥形裙
为改善容器的受力情况，将支座垫板四角倒圆；并在垫 板中心开一通气孔，以利于焊接或热处理时气体的排放。
35
压力容器结构
支承式支座是由数块钢板焊接成（A型），也可以用钢管制 作（B型）。
支承式支座适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器： ① 公称直径DN800~4000mm； ② 圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN≤5； ③ 容器总高度H0≤10m。
18
压力容器结构
整体锻造
水晶釜
19
压力容器结构
b)单层卷焊： c)锻焊结构：总结了整体锻造和单层卷焊容器的优点，进行
了有机的结合。质量 好，适用于重要场合，如核工业、加 氢反应器等。
20
压力容器结构
2、组合式结构 定义：为满足强度、刚度和稳定性要求所需要的厚度是由
《压力容器课程设计》课件
无损检测
采用无损检测技术，如超声波、射线、磁粉等，对压力容器进行全 面检测，发现潜在的缺陷和问题。
在线监测
利用传感器和监测系统对压力容器进行实时监测，及时发现异常情 况并采取措施。
压力容器的事故预防与处理
事故原因分析
对已发生的事故进行深入分析，找出事故原因，为预 防类似事故提供借鉴。
应急预案
制定针对压力容器事故的应急预案，明确应急处置流 程和责任人，确保事故得到及时、有效的处理。
焊接材料选择
根据压力容器的使用条件 和材质，选择合适的焊接 材料，确保焊接质量和容 器的耐久性。
焊接工艺流程
包括焊接前的准备、焊接 操作、焊接后的检验等步 骤，每一步都需要严格控 制和检验。
压力容器的热处理工艺
热处理的作用
01
热处理是压力容器制造中的重要工艺之一，主要作用是消除焊
接残余应力、提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
压力容器设计应考虑制造成本、运行成本和维护 成本，力求在满足安全性和工艺要求的前提下实 现经济性。
压力容器的材料选择
根据压力容器的使用条件（如温度、压力、介质特性等）选择合适的材料 ，确保材料具有足够的强度、耐腐蚀性和稳定性。
考虑材料的可加工性和可获得性，以便于制造和维护。
对材料进行必要的热处理和表面处理，以提高其机械性能和耐腐蚀性能。
热处理方式
02
根据材料和工艺要求，选择合适的热处理方式，如整体热处理
、分段热处理等。
热处理工艺参数
03
热处理工艺参数的制定和控制是热处理工艺的关键，需要严格
控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
压力容器的无损检测技术
无损检测的意义
无损检测是确保压力容器质量和 安全的重要手段，能够在不损伤 容器的情况下检测出各种缺陷和 损伤。
采用无损检测技术，如超声波、射线、磁粉等，对压力容器进行全 面检测，发现潜在的缺陷和问题。
在线监测
利用传感器和监测系统对压力容器进行实时监测，及时发现异常情 况并采取措施。
压力容器的事故预防与处理
事故原因分析
对已发生的事故进行深入分析，找出事故原因，为预 防类似事故提供借鉴。
应急预案
制定针对压力容器事故的应急预案，明确应急处置流 程和责任人，确保事故得到及时、有效的处理。
焊接材料选择
根据压力容器的使用条件 和材质，选择合适的焊接 材料，确保焊接质量和容 器的耐久性。
焊接工艺流程
包括焊接前的准备、焊接 操作、焊接后的检验等步 骤，每一步都需要严格控 制和检验。
压力容器的热处理工艺
热处理的作用
01
热处理是压力容器制造中的重要工艺之一，主要作用是消除焊
接残余应力、提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
压力容器设计应考虑制造成本、运行成本和维护 成本，力求在满足安全性和工艺要求的前提下实 现经济性。
压力容器的材料选择
根据压力容器的使用条件（如温度、压力、介质特性等）选择合适的材料 ，确保材料具有足够的强度、耐腐蚀性和稳定性。
考虑材料的可加工性和可获得性，以便于制造和维护。
对材料进行必要的热处理和表面处理，以提高其机械性能和耐腐蚀性能。
热处理方式
02
根据材料和工艺要求，选择合适的热处理方式，如整体热处理
、分段热处理等。
热处理工艺参数
03
热处理工艺参数的制定和控制是热处理工艺的关键，需要严格
控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
压力容器的无损检测技术
无损检测的意义
无损检测是确保压力容器质量和 安全的重要手段，能够在不损伤 容器的情况下检测出各种缺陷和 损伤。
压力容器设计PPT课件
教学难点： 弹塑性失效设计准则。
13
4.2 设计准则
失效形式
4.2 设计准则 （选择）
过程设备设计
失效判据 （相应）
设计准则 （判别）
设计是否合理
14
4.2 设计准则
4.2.1 压力容器失效
过程设备设计
定义——压力容器在规定的 使用环境和时间内， 因尺寸、形状或者材 料性能变化而危及安 全或者丧失正常功能 的现象，称为压力容 器失效。
过程设备设计
b.脆性断裂——是指变形量很小、且在壳壁中的应力值 远低于材料的强度极限时发生的断裂。 这种断裂是在较低应力状态下发生，故 又称为低应力脆断。
脆性断裂 特征
课本第1 页彩图2
断裂时容器没有膨胀，即无明显的塑性变形； 其断口齐平，并与最大应力方向垂直； 断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片。 由于脆性断裂时容器的实际应力值往往很低，爆破 片、安全阀等安全附件不会动作，其后果要比韧性 断裂严重得多。
①操作参数（包括工作压力、工作温度范围、
设
液位高度、接管载荷等）；
计
②压力容器使用地及其自然条件（包括环境温度、
条
抗震设防烈度、风和雪载荷等）；
件
的
③介质组分与特性；
内
④预期使用年限；
容
⑤几何参数和管口方位;
⑥设计需要的其他必要条件。
11
4.1 概 述
设计条件图
4.1.3 设计条件
容器基本设计条件图 换热器条件图 塔器条件图
过程设备设计
应注明换热管规格、 管长及根数、排列 形式、换热面积与 程数等；
搅拌容器条件图
应注明搅拌器形式、转速 及转向、轴功率等。
应注明塔型（浮阀 塔、筛板塔或填料 塔）、塔板数量及 间距、基本风压和 地震设计烈度和场 地土类别等；
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4.2 设计准则
失效形式
4.2 设计准则 （选择）
过程设备设计
失效判据 （相应）
设计准则 （判别）
设计是否合理
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4.2 设计准则
4.2.1 压力容器失效
过程设备设计
定义——压力容器在规定的 使用环境和时间内， 因尺寸、形状或者材 料性能变化而危及安 全或者丧失正常功能 的现象，称为压力容 器失效。
过程设备设计
b.脆性断裂——是指变形量很小、且在壳壁中的应力值 远低于材料的强度极限时发生的断裂。 这种断裂是在较低应力状态下发生，故 又称为低应力脆断。
脆性断裂 特征
课本第1 页彩图2
断裂时容器没有膨胀，即无明显的塑性变形； 其断口齐平，并与最大应力方向垂直； 断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片。 由于脆性断裂时容器的实际应力值往往很低，爆破 片、安全阀等安全附件不会动作，其后果要比韧性 断裂严重得多。
①操作参数（包括工作压力、工作温度范围、
设
液位高度、接管载荷等）；
计
②压力容器使用地及其自然条件（包括环境温度、
条
抗震设防烈度、风和雪载荷等）；
件
的
③介质组分与特性；
内
④预期使用年限；
容
⑤几何参数和管口方位;
⑥设计需要的其他必要条件。
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4.1 概 述
设计条件图
4.1.3 设计条件
容器基本设计条件图 换热器条件图 塔器条件图
过程设备设计
应注明换热管规格、 管长及根数、排列 形式、换热面积与 程数等；
搅拌容器条件图
应注明搅拌器形式、转速 及转向、轴功率等。
应注明塔型（浮阀 塔、筛板塔或填料 塔）、塔板数量及 间距、基本风压和 地震设计烈度和场 地土类别等；
压力容器零部件设计---2法兰设计-53页文档资料
密封性设计 （压紧面、垫片、螺栓） 法兰标准简介 法兰强度计算方法简介
压紧面形式
密封面型式
④环连接面(梯形槽)：
与椭圆型或八角型金属 垫圈配用。
特点：槽的锥面与垫圈 成线（或窄面）接触密 封。
适用：温度、压力有波 动，介质渗透性
垫片形状
垫片
平面形、O形、波形、齿形、八角形、 椭圆形等
垫片选用表（表4-10）
螺栓材料
螺栓是法兰密封连接中的重要元件，对其基本要 求是强度要高、韧性要好。
① 螺母更换比螺栓容易，且螺母价廉，所以要 求螺栓材料的强度比螺母高。
② 为避免螺栓和螺母咬死或胶合，要求螺栓材 料的硬度比螺母高HB30以上。
③ 对于t≤-20℃的螺栓，要求选用低合金钢，并 进行夏比V形缺口低温冲击试验。
2、法兰连接筒节问题
3、最高允许工作温度和压力问题
法兰当量设计压力Pe(HG20582-9) 外载荷作用下：包括轴向力F和外力矩M Pe=16M/（πDG3）+4F/（πDG2）+P
4、焊缝检验问题
5、螺栓螺母垫片搭配问题
6、选用计算问题 需要重点考虑以上问题
END
垫片类型
① 非金属垫片 常用材料：石棉橡胶板、橡胶板、聚四氟乙烯、 合成纤维、石墨等。 ② 金属垫片 常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。 ③ 组合式垫片 包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属 垫片等。
垫片选择原则 ① 要有全面的观念，综合考虑温度、压力、介质、 压紧面形式等方面要求，其中温度和压力是影响密封 的主要因素，也是选择垫片的主要依据。 ② 在保证密封的前提下，尽量选用结构简单、价格 便宜、便于安装和更换的垫片。 ③
END
压紧面形式
密封面型式
④环连接面(梯形槽)：
与椭圆型或八角型金属 垫圈配用。
特点：槽的锥面与垫圈 成线（或窄面）接触密 封。
适用：温度、压力有波 动，介质渗透性
垫片形状
垫片
平面形、O形、波形、齿形、八角形、 椭圆形等
垫片选用表（表4-10）
螺栓材料
螺栓是法兰密封连接中的重要元件，对其基本要 求是强度要高、韧性要好。
① 螺母更换比螺栓容易，且螺母价廉，所以要 求螺栓材料的强度比螺母高。
② 为避免螺栓和螺母咬死或胶合，要求螺栓材 料的硬度比螺母高HB30以上。
③ 对于t≤-20℃的螺栓，要求选用低合金钢，并 进行夏比V形缺口低温冲击试验。
2、法兰连接筒节问题
3、最高允许工作温度和压力问题
法兰当量设计压力Pe(HG20582-9) 外载荷作用下：包括轴向力F和外力矩M Pe=16M/（πDG3）+4F/（πDG2）+P
4、焊缝检验问题
5、螺栓螺母垫片搭配问题
6、选用计算问题 需要重点考虑以上问题
END
垫片类型
① 非金属垫片 常用材料：石棉橡胶板、橡胶板、聚四氟乙烯、 合成纤维、石墨等。 ② 金属垫片 常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。 ③ 组合式垫片 包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属 垫片等。
垫片选择原则 ① 要有全面的观念，综合考虑温度、压力、介质、 压紧面形式等方面要求，其中温度和压力是影响密封 的主要因素，也是选择垫片的主要依据。 ② 在保证密封的前提下，尽量选用结构简单、价格 便宜、便于安装和更换的垫片。 ③
END
压力容器零部件设计2法兰设计ppt课件
❖ 因此，二者的连接尺寸并不等。
法兰的标准
❖ 1〕压力容器法兰标准：JB4700～4707-92 ❖ 包括法兰、垫片、螺栓等8个标准
❖ 2〕管法兰〔管道之间连接〕规范： ❖ 与“英制管〞配管系列对应的管法兰标准有
GB9119.5 ~ 9119.14-88 国家标准。英制管管法兰 有14种。
❖ 与“公制管〞配管系列对应的管法兰标准是 ❖ 化工行业标准 HG20592～20635-97<钢制管法兰、
垫圈〔垫片）
❖ 垫圈是法兰连接的核心，密封效果的好坏主 要取决于垫圈的密封性能。
❖ 垫圈材料的要求： ❖ 耐介质腐蚀、不与操作介质发生化学反应， ❖ 不污染产品和环境， ❖ 具有良好的弹性， ❖ 有一定的机械强度和适当的柔软性， ❖ 在工作温度和压力下不易变质〔硬化、老化、
软化）。
垫圈的类型
❖压力容器法兰及管法兰采用的密封 垫圈，根据所用材料有哪几种类型？
垫片、紧固件>规范。公制管管法兰有6种。
容器法兰类型
❖1〕平焊法兰： ❖ ①甲型平焊法兰， JB4701-92 ❖ ②乙型平焊法兰， JB4702-92
❖2〕对焊法兰： ❖ ③ 长颈对焊法兰， JB4703-92
容器法兰类型
❖ 甲型和乙型平焊法兰的区别： ❖ 乙型平焊法兰本身配带了一个比容器壁厚更厚的圆
法兰材料取与塔体、封头材料相同，为Q235－A， 查表12－3〔甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压 力，JB4700-92），应按公称压力0.6MPa来查选它 的尺寸。
由于操作压力不高，由表12－1〔垫圈选用表〕可采 用平面型密封面，垫片材料选用石棉橡胶板，查
选择标准法兰举例
法兰的各部分尺寸可从JB4701-92中查得， 并可绘出法兰图。
法兰的标准
❖ 1〕压力容器法兰标准：JB4700～4707-92 ❖ 包括法兰、垫片、螺栓等8个标准
❖ 2〕管法兰〔管道之间连接〕规范： ❖ 与“英制管〞配管系列对应的管法兰标准有
GB9119.5 ~ 9119.14-88 国家标准。英制管管法兰 有14种。
❖ 与“公制管〞配管系列对应的管法兰标准是 ❖ 化工行业标准 HG20592～20635-97<钢制管法兰、
垫圈〔垫片）
❖ 垫圈是法兰连接的核心，密封效果的好坏主 要取决于垫圈的密封性能。
❖ 垫圈材料的要求： ❖ 耐介质腐蚀、不与操作介质发生化学反应， ❖ 不污染产品和环境， ❖ 具有良好的弹性， ❖ 有一定的机械强度和适当的柔软性， ❖ 在工作温度和压力下不易变质〔硬化、老化、
软化）。
垫圈的类型
❖压力容器法兰及管法兰采用的密封 垫圈，根据所用材料有哪几种类型？
垫片、紧固件>规范。公制管管法兰有6种。
容器法兰类型
❖1〕平焊法兰： ❖ ①甲型平焊法兰， JB4701-92 ❖ ②乙型平焊法兰， JB4702-92
❖2〕对焊法兰： ❖ ③ 长颈对焊法兰， JB4703-92
容器法兰类型
❖ 甲型和乙型平焊法兰的区别： ❖ 乙型平焊法兰本身配带了一个比容器壁厚更厚的圆
法兰材料取与塔体、封头材料相同，为Q235－A， 查表12－3〔甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压 力，JB4700-92），应按公称压力0.6MPa来查选它 的尺寸。
由于操作压力不高，由表12－1〔垫圈选用表〕可采 用平面型密封面，垫片材料选用石棉橡胶板，查
选择标准法兰举例
法兰的各部分尺寸可从JB4701-92中查得， 并可绘出法兰图。