化工设备课件
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▲ 由工作介质特性确定密封面形式，密封面类型代号
见表4-9；
▲ 由工作介质特性、容器的设计温度，结合容器所用 材质对照法兰标准中规定的压力容器法兰常用材料确定 法兰的材料；
▲由法兰类型、材料、工作温度和初步确定的公称压 力查表4-5或表4-6，得允许的最大工作压力；
▲ 比较：若所得最大允许工作压力大于等于设计压力， 则原初步确定的公称压力就是所选法兰的公称压力，若 最大允许工作压力小于设计压力则提高公称压力或调换 优质材料，使得最大允许工作压力大于等于设计压力， 从而最后确定出法兰的公称压力和类型（因有时公称压 力提高会引起类型的改变）；
◆ 开孔对容器的影响
● 容器的整体强度削弱 ● 由于设备结构的连续性被破坏，使孔边局部区域
▲查管法兰标准中 “法兰、垫片、紧固件选配表”确
定垫片、螺柱、螺母的材料。
管法兰的标记方法如下： 标准代号 法兰
法兰材料牌号 钢管壁厚（可无），mm 密封面形式代号 公称压力，MPa 公称直径，mm 法兰类型代号
ห้องสมุดไป่ตู้
第二节 开孔与补强
一、开孔类型及对容器的影响
◆ 开孔类型
为了实现正常的操作和安装维修，需要在设备的筒 体和封头上开设各种孔。如物料进出口接管孔，安装安 全阀、压力表、液面计的开孔，为了容器内部零件的安 装和检修方便所开的人孔、手孔等。
▲ 由法兰类型及工作温度查标准中的“法兰、垫片、 螺柱、螺母材料匹配表”确定垫片、螺柱、螺母的材料。
法兰选定后应予以标记，标记方法如下：
标准号 公称压力，MPa 公称直径，mm 密封面形式代号 法兰类型代号
●管法兰的选用步骤
▲ 按管法兰与相连接的管子应具有相同公称直径的原 则，确定管法兰的公称直径； ▲ 先按同一设备的主体、接管、法兰应具有相同的设 计压力的原则，确定法兰的设计压力，再按法兰设计压 力小于等于公称压力的原则就近靠一公称压力，若设计 压力非常接近这一公称压力则可提高一个公称压力等级， 这样初步确定管法兰的公称压力；
第四章 化工设备的主要零部件
目录
1 法兰连接
2 开孔与补强 3 设备的支座
4 设备的安全附件
第一节 法兰连接
一、法兰联接的组成及应用
◆ 法兰联接的组成
法兰联接是由一对法兰、一个垫片、数个螺栓和螺母 组成。
法兰联接的组成 1—螺母；2—法兰： 3—螺栓：4—垫片
法兰的外轮廓形状
◆ 法兰联接的结构类型
三、法兰的结构类型
◆ 压力容器法兰的结构类型（JB4700~4707—2000）
标准压力容器法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和
长颈对焊法兰三种类型
压力容器法兰的密封面有平面型、凹凸型和榫槽型 三种形式。
压力容器法兰密封面形式
◆ 管法兰的结构类型（HG20592~20614—1997）
管法兰包括法兰盖共有七种类型，其中以板式平焊、 带颈平焊和带颈对焊最为常用。
▲ 由公称直径、公称压力，查表4-2或管法兰标准中相 关表格、结合介质特性确定管法兰类型和密封面形式；
▲ 由公称压力和法兰材料（由接管材料和设计温度确
定）查表4-7，得管法兰的最高无冲击工作压力；
▲ 比较：若所得最高无冲击工作压力大于等于设计压 力，则原初步确定的公称压力就是所选法兰的公称压力， 若高无冲击工作压力小于设计压力则提高公称压力等级， 使得最高无冲击工作压力大于等于设计压力，从而最后 确定出管法兰的公称压力和类型（因有时公称压力提高 会引起类型的改变）；
管法兰的公称直径是指与其相连接的管子的名义直 径，也就是管件的公称通径，它既不是管子的内径，也 不是管子的外径，而是接近内外径的某个整数。
◆ 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
的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，16MnR材料制造的法 兰，在200℃时所允许的最大工作压力。
对于管法兰当公称压力PN≤4 MPa时，公称压力指
20号钢制造的法兰在100℃时所允许的最高无冲击工作
压力；当公称压力PN≥6.3 MPa时，公称压力指16Mn钢
制造的法兰在100℃时所允许的最高无冲击工作压力。
◆ 法兰的选用
法兰的选用就是根据容器或管道的设计压力、设计 温度及介质特性等条件由法兰的标准来确定法兰的类型、 材料、公称直径、公称压力、密封面的形式，垫片的类
全熔透的平焊法兰；
松式法兰：指法兰不直接固定在壳体上，或者虽固 定而不能保证与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构， 如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等
任意法兰：从结构来看，这种法兰与壳体连成一体， 但刚性介于整体和松式法兰之间。
●按法兰的外轮廓可分为
圆形、方形、椭圆形
二、法兰联接的密封
法兰联接的密封就是在螺栓压紧力的作用下，使垫片 产生变形填满法兰密封面上凹凸不平的间隙，阻止流体 沿界面的泄漏，达到密封的目的。
● 按使用场合分：
容器法兰：用于容器的壳体和封头连接的法兰，用 于容器的筒节和筒节连接的法兰；
管法兰：用于管道连接的法兰。
● 按法拦接触面的宽窄分
宽面法兰：即螺栓孔两侧都有垫片----螺栓从垫片 中穿过，主要用于中、低压设备上；
窄面法兰：即螺栓孔一侧有垫片。
● 按法兰自身的结构型式分 整体法兰：其结构将法兰与壳体锻或铸成一体或经
型、材料及螺栓、螺母的材料等。
●压力容器法兰的选用步骤
▲ 由法兰标准中的公称压力和容器的设计压力，按设 计压力小于等于公称压力的原则就近靠一公称压力，若 设计压力非常接近这一公称压力且设计温度高于200℃， 则可提高一个公称压力等级，这样初步确定法兰的公称
压力；
▲ 由法兰公称直径、容器设计温度和以上初定的公称 压力查表4-1，并考虑不同类型法兰的适用温度初步确 定法兰的类型；
管法兰的密封面共有突面、凹凸面、榫槽面、全平 面和环连接面五种形式。
常用管法兰类型
管法兰密封面形式
四、标准法兰的选用
◆ 标准法兰基本参数
公称直径、公称压力
◆ 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相配套的容器 或封头的公称直径，对于用钢板卷制的圆筒公称直径就 是其内径，对用无缝钢管制作的圆筒其公称直径指钢管 的外径。
见表4-9；
▲ 由工作介质特性、容器的设计温度，结合容器所用 材质对照法兰标准中规定的压力容器法兰常用材料确定 法兰的材料；
▲由法兰类型、材料、工作温度和初步确定的公称压 力查表4-5或表4-6，得允许的最大工作压力；
▲ 比较：若所得最大允许工作压力大于等于设计压力， 则原初步确定的公称压力就是所选法兰的公称压力，若 最大允许工作压力小于设计压力则提高公称压力或调换 优质材料，使得最大允许工作压力大于等于设计压力， 从而最后确定出法兰的公称压力和类型（因有时公称压 力提高会引起类型的改变）；
◆ 开孔对容器的影响
● 容器的整体强度削弱 ● 由于设备结构的连续性被破坏，使孔边局部区域
▲查管法兰标准中 “法兰、垫片、紧固件选配表”确
定垫片、螺柱、螺母的材料。
管法兰的标记方法如下： 标准代号 法兰
法兰材料牌号 钢管壁厚（可无），mm 密封面形式代号 公称压力，MPa 公称直径，mm 法兰类型代号
ห้องสมุดไป่ตู้
第二节 开孔与补强
一、开孔类型及对容器的影响
◆ 开孔类型
为了实现正常的操作和安装维修，需要在设备的筒 体和封头上开设各种孔。如物料进出口接管孔，安装安 全阀、压力表、液面计的开孔，为了容器内部零件的安 装和检修方便所开的人孔、手孔等。
▲ 由法兰类型及工作温度查标准中的“法兰、垫片、 螺柱、螺母材料匹配表”确定垫片、螺柱、螺母的材料。
法兰选定后应予以标记，标记方法如下：
标准号 公称压力，MPa 公称直径，mm 密封面形式代号 法兰类型代号
●管法兰的选用步骤
▲ 按管法兰与相连接的管子应具有相同公称直径的原 则，确定管法兰的公称直径； ▲ 先按同一设备的主体、接管、法兰应具有相同的设 计压力的原则，确定法兰的设计压力，再按法兰设计压 力小于等于公称压力的原则就近靠一公称压力，若设计 压力非常接近这一公称压力则可提高一个公称压力等级， 这样初步确定管法兰的公称压力；
第四章 化工设备的主要零部件
目录
1 法兰连接
2 开孔与补强 3 设备的支座
4 设备的安全附件
第一节 法兰连接
一、法兰联接的组成及应用
◆ 法兰联接的组成
法兰联接是由一对法兰、一个垫片、数个螺栓和螺母 组成。
法兰联接的组成 1—螺母；2—法兰： 3—螺栓：4—垫片
法兰的外轮廓形状
◆ 法兰联接的结构类型
三、法兰的结构类型
◆ 压力容器法兰的结构类型（JB4700~4707—2000）
标准压力容器法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和
长颈对焊法兰三种类型
压力容器法兰的密封面有平面型、凹凸型和榫槽型 三种形式。
压力容器法兰密封面形式
◆ 管法兰的结构类型（HG20592~20614—1997）
管法兰包括法兰盖共有七种类型，其中以板式平焊、 带颈平焊和带颈对焊最为常用。
▲ 由公称直径、公称压力，查表4-2或管法兰标准中相 关表格、结合介质特性确定管法兰类型和密封面形式；
▲ 由公称压力和法兰材料（由接管材料和设计温度确
定）查表4-7，得管法兰的最高无冲击工作压力；
▲ 比较：若所得最高无冲击工作压力大于等于设计压 力，则原初步确定的公称压力就是所选法兰的公称压力， 若高无冲击工作压力小于设计压力则提高公称压力等级， 使得最高无冲击工作压力大于等于设计压力，从而最后 确定出管法兰的公称压力和类型（因有时公称压力提高 会引起类型的改变）；
管法兰的公称直径是指与其相连接的管子的名义直 径，也就是管件的公称通径，它既不是管子的内径，也 不是管子的外径，而是接近内外径的某个整数。
◆ 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
的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，16MnR材料制造的法 兰，在200℃时所允许的最大工作压力。
对于管法兰当公称压力PN≤4 MPa时，公称压力指
20号钢制造的法兰在100℃时所允许的最高无冲击工作
压力；当公称压力PN≥6.3 MPa时，公称压力指16Mn钢
制造的法兰在100℃时所允许的最高无冲击工作压力。
◆ 法兰的选用
法兰的选用就是根据容器或管道的设计压力、设计 温度及介质特性等条件由法兰的标准来确定法兰的类型、 材料、公称直径、公称压力、密封面的形式，垫片的类
全熔透的平焊法兰；
松式法兰：指法兰不直接固定在壳体上，或者虽固 定而不能保证与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构， 如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等
任意法兰：从结构来看，这种法兰与壳体连成一体， 但刚性介于整体和松式法兰之间。
●按法兰的外轮廓可分为
圆形、方形、椭圆形
二、法兰联接的密封
法兰联接的密封就是在螺栓压紧力的作用下，使垫片 产生变形填满法兰密封面上凹凸不平的间隙，阻止流体 沿界面的泄漏，达到密封的目的。
● 按使用场合分：
容器法兰：用于容器的壳体和封头连接的法兰，用 于容器的筒节和筒节连接的法兰；
管法兰：用于管道连接的法兰。
● 按法拦接触面的宽窄分
宽面法兰：即螺栓孔两侧都有垫片----螺栓从垫片 中穿过，主要用于中、低压设备上；
窄面法兰：即螺栓孔一侧有垫片。
● 按法兰自身的结构型式分 整体法兰：其结构将法兰与壳体锻或铸成一体或经
型、材料及螺栓、螺母的材料等。
●压力容器法兰的选用步骤
▲ 由法兰标准中的公称压力和容器的设计压力，按设 计压力小于等于公称压力的原则就近靠一公称压力，若 设计压力非常接近这一公称压力且设计温度高于200℃， 则可提高一个公称压力等级，这样初步确定法兰的公称
压力；
▲ 由法兰公称直径、容器设计温度和以上初定的公称 压力查表4-1，并考虑不同类型法兰的适用温度初步确 定法兰的类型；
管法兰的密封面共有突面、凹凸面、榫槽面、全平 面和环连接面五种形式。
常用管法兰类型
管法兰密封面形式
四、标准法兰的选用
◆ 标准法兰基本参数
公称直径、公称压力
◆ 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相配套的容器 或封头的公称直径，对于用钢板卷制的圆筒公称直径就 是其内径，对用无缝钢管制作的圆筒其公称直径指钢管 的外径。