国外压力容器及管道法兰设计技术研究进展
钢制法兰计算方法及选用问题的讨论
钢制法兰计算方法及选用问题的讨论朱灿朋1,2，穆传冰1,2，李义超1,2（1.北京首钢国际工程技术有限公司冶金工程分公司焦化事业部，北京 100043）（2.北京市冶金三维仿真设计工程技术研究中心，北京 100043）[摘 要] 介绍了国内外钢制管法兰标准和设计计算方法的发展历史和现状，重点对国内主要钢制管法兰标准进行对比分析，详细论述国内法兰选型设计过程并进行相关讨论，对法兰的合理选型进行了论述。
[关键词] 钢制法兰；选用；计算作者简介：朱灿朋（1975—），男，安徽庐江人，硕士研究生。
高级工程师。
目前主要从事焦化设计管理和总承包项目管理工作。
表1 美洲管法兰标准体系和欧洲管法兰标准体系对比1 概述法兰连接是一种在承压设备工程设计中应用广泛的可拆型连接结构。
保证其连接的强度、刚度以及密封的安全是对法兰接头设计提出的最基本要求。
在法兰计算中需要解决三个主要问题。
（1）确定安装时螺栓的预紧应力水平：预紧力的大小，与所使用的垫片密封性能有关。
即垫片在预紧和操作状态下达到密封设计要求时所需要的最小垫片应力，与法兰的承载能力以及作用载荷的变化有关。
（2）密封分析计算：保证法兰接头在预紧、试验及操作条件下都满足设计要求的密封等级，以控制泄漏率在允许范围内。
（3）应力分析计算：防止法兰接头在不同静载荷作用下发生强度破坏或刚度失效[1]。
法兰连接由配对法兰、垫片和紧固件组成，通过紧固件压紧垫片实现密封。
一般流体在垫片处的泄漏以“渗透泄漏”和“界面泄漏”两种形式出现。
渗透泄漏是流体通过垫片材料本体毛细管的泄漏，除了与介质压力、温度、黏度和分子结构等流体状态性质有关外，主要与垫片的结构、材质有关；界面泄漏是流体从垫片与法兰接触界面泄漏，主要与界面间隙尺寸有关。
无论哪种泄漏都是通过垫片压紧力来阻止，因此工作状态的法兰要保证密封，必须保证工作状态下，垫片上有足够的剩余预紧力[2]。
2 国内外钢制管法兰标准发展现状2.1 国外钢制管法兰标准国际上管法兰标准主要有两个体系，一个是以欧盟EN 为代表的欧洲管法兰标准体系（公称压力采用PN 表示）；另一个是以美国ASME 为代表的美洲管法兰标准体系（公称压力采用Class 表示），两个管法兰标准体系不同，且不能互换。
压力容器设计中法兰及紧固件的选用
紧固件选配规定要点：管法兰：法兰，PL,非易燃易爆、非中度有毒，可钢板;SO，非易燃易爆、非高度有毒，WN，高温高压，易燃易爆，高度有毒。
注意设计温度配套。
螺栓紧固件：（注意使用温度，只有全螺纹螺柱或不锈钢螺栓可用于低温）六角螺栓/螺母，PN16以下，非有毒、易燃、循环，配非金属平垫片，GB/T5782-2000/ GB/T 6170-2000, 材料标注8.8/8级双头螺柱/螺母，PN40以下，非有毒、易燃、循环，垫片不限，GB/T901-1988/ GB/T 6170-2000(PN16以上GB/T 6175-2000)，材料标注8.8/8级（PN16以上标材料牌号30CrMo）全螺纹螺柱/螺母，PN160以下，无限制，HG/T20613-2009/GB/T6175-2000, 材料标注35CrMo /30CrMo 低温冲击试验，螺栓、螺柱选用35CrMoA,且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片，PN16-25以下，可用非金属平垫片，缠绕垫最通用（PN16以下使用时，要选用WN等刚性较大的法兰）。
WN型法兰不配用非金属平垫片。
注意温度使用范围。
容器法兰，按JB/T4710-2000表2配套选取法兰：结构型式选用可参照管法兰，长颈对焊必须用锻件,低温冲击试验螺栓坚固件：螺柱按JB/T4707-2000,螺母，容器法兰未具体规定，本人认为，比较参考管法兰，专用材料采用2型螺母，故同样按GB/T6175-2000-材料标注具体材料低温工况，，螺柱/螺母都规定选用35CrMoA,冲击试验且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片：甲型选平垫片，其它可选多种。
压力容器及压力管道盲板强度校核及检验研究
压力容器及压力管道盲板强度校核及检验研究摘要：对电厂内部压力容器和压力管道中盲管堵板技术监督，现阶段，从总体设计依据、界定范围、安装要求及监督检验各项标准等方面尚无比较明确的规定，以至于在盲板安装作业过程当中，普遍存在着随意选取及焊接的情况，致使运行之后极易产生失效事故。
所以，就应当对压力容器和压力管道当中盲板强度开展有效校核及其检验工作，并且从盲板强度与其壁厚校核、实行坡口形式、现场焊接及热处理技术工艺、现场焊接作业质量及无损检验，还有在役的盲管堵板有效监管、普查、确立台账、安全评估等各个方面予以分析讨论，以此为盲板设计及监督检验各项工作提供重要的依据或参考，确保因盲管堵板部分焊缝失效所致事故问题的发生概率能够降低。
鉴于此，本文主要探讨压力容器和压力管道当中盲板强度的有效校核及其检验，可供业内相关人士参考。
关键词：压力管道；压力容器；盲板强度；检验；校核前言伴随现代工业持续的进步发展，对各类特种设备均提出更高的要求。
压力容器，属于一类重要的特种设备，实际应用过程当中，对于压力容器与其压力管道的盲板强度方面往往有着较高要求。
为确保盲板强度能够与实际要求相符，则就需严格落实好校核和检验监督的各项工作。
因而，对压力容器和压力管道当中盲板强度的有效校核及其检验开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。
1、盲板爆裂的主要成因所选取的堵板厚度倘若欠缺科学合理性，低于实际运行工况之下强度校核实际需求最小的堵板厚度，则会致使压力容器和压力管道当中盲板产生爆裂情况；焊接质量倘若并未合格，则堵板、盲管属于未开坡口及未焊透的一种结构，总体焊缝强度明显不足，未焊透整体结构易因应力集中。
致使形成裂纹；盲板焊缝倘若在安装和运行之后未经过规范化、高精度化金属检验，则盲板后期运行过程当中极易有开裂泄漏情况出现，造成严重的人员伤亡安全事故问题[1]。
电厂设计压力容器和压力管道期间，除要对正常传输相应汽水介质部分管道实施接管处理，还会留好备用管口及其废弃管口，而预留管口通常是供后续使用，日常不用的情况下，借助用堵板将其和废弃管口同时封堵起来，现阶段所用盲管和堵板的连接形式以焊接、法兰、嵌入等形式为主，应用最为广泛的则是焊接连接这种形式，焊接形式盲板有平盖型、球形凸面型、椭圆形等堵板。
Taylor-Waters 法兰计算方法
（1）Taylor-Waters 法是用于非标法兰的强度设 EN 1. 的第 11 章（基于 Taylor 法）的第一句话
计方法。
就将 Taylor 法限定在承受内压和外压法兰的设计范
ASME 和 EN 压力容器和压力管道规范在采用 围内。用户如要考虑热循环、控制泄漏或法兰还承受
Taylor-Waters 法时都强调：标准法兰（EN-PN 系列、 其他附加载荷时，应采用该标准附录 G 提供的另一
漏 ) 失效。
III 卷核动力装置 NC,ND,MC 分篇（不包括 III-NB）
（）没有区分设计和实际安装、使用这两个不同 等 锅 炉 压 力 容 器 规 范、ASME B1 压 力 管 道 规范，
的工况条件，从而应采取两种不同的评估方法及判据。 以 及 EN 1.“ 压 力 容 器 —— 设 计 ” 第 11 章 都
或转角判据。
设 关键词：Taylor-Waters法；非标法兰强度校核；最大螺栓预紧力；法兰承载能力评估 备 中图分类号：TQ 00.；TH 1 文献标识码：A 文章编号：100-1(01)0-0001-011
W 与 法兰接头是压力设备和管道中最常用的可拆卸 WW 管 连接形式。同时，法兰接头又是压力元件中最复杂的、 . 道 且至今工程界和学术界尚无明确定论的、还在探索、 tc 》 研究之中的热点课题。其复杂性在于下列几个方面： e （1）涉及法兰、垫片、紧固件等多个元件以及 d 安装预紧、试验、使用等过程。其中，各个元件相互 .c 影响、互为因果，而且非金属垫片材料又因涉及非弹 om 性行为及其应力松弛，故使问题更为复杂。
ASME-Class 系列）都无须进行法兰应力计算校核， 方法（即 EN 11-1 方法）。
01 年 1 月
压力容器零部件设计2法兰设计
管法兰的密封面型式
平面型，凹凸型，榫槽型（同容器法兰） ，梯形槽和全平面型：
1
确定法兰类型和密封面型式、管子材料和尺寸；
2
再由工作温度，确定材料或由材料定公称压力；
5
参照各尺寸绘法兰图。
4
由型式和工作温度，确定匹配的垫片种类、材料和紧固件材料、尺寸；
3
再由公称压力，确定法兰各部分尺寸；
管法兰连接的设计步骤
3
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JB4704-92定出尺寸。标注为：垫片1200－0.6 JB4704-92
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。
联接螺栓为M20，共52个，材料由表12－5（法兰、螺栓、螺母、材料匹配表）查得为35 ，螺母材料为Q235－A。
包括：选择螺栓材料、确定螺栓尺寸和个数，螺栓载荷计算。
计算螺栓载荷：达到预紧密封比压和工作密封比压。
材料：根据螺栓载荷、工作温度等。一般螺栓材料比螺母材料的硬度高30HB以上。
直径和个数：连接螺栓DN≥ M12，先由标准定个数，一般为4的倍数，然后由螺栓载荷、材料的许用应力计算螺栓根径，再由此定DN。最后校核螺栓中心距。
垫圈的选择
垫圈的结构形式、材料和尺寸，标准化。 选择依据：介质的腐蚀性、操作温度和压力， 考虑价格低廉、制造容易和更换方便。 高温高压：金属垫圈 中温中压：金属与非金属组合式或非金属 中、低压：多用非金属 高真空或深冷：金属垫圈
压力容器法兰：连接筒体与封头、筒体与筒体、法兰与管板。
01
密封原理分为：
自紧密封（高压）：依靠容器内介质的压力压紧密封元件，使密封面获得很大的压紧力，在密封口产生较大的密封比压，达到密封目的。
金属管道法兰跨接防静电及压力表检定问题的探讨
一
线 跨接 。《 业 金属管 道工程施 工规 范 》Ｇ 工 （Ｂ ５ ２５ ２ １ ） ７１． ０ ３－ ０ ０ 第 ． １条规 定 ： 计 有 静 电接 地 要 ３ 设
求 的管 道 ，当每 对 法 兰 或 其 他 接 头 间 电 阻值 超 过 ００ ．３欧时 ， 应设 导线跨 接 。
督 检查 。
综 上所 述 ， 金属 管道 法 兰是否 需要 跨接 ， 看其 要 设 计文 件是 否有 静 电接地 要 求 ，如果 看不 到设 计 文 件， 只能通 过澳 量 电阻值 的方 式确 定 ， ０ 当法 兰 问 电阻 值 超过 ０Ｏ 时 ， ．３欧 需有 导线 跨 接 。通 过 法兰 紧 固方 式 或金 属螺 栓数 量来 判定 是 否需要 跨 接 ，只适 用 于
量 属 管 厘 法 兰 跨 接 防 静 电
及 压 力 表 植 定 问 题 的 搽 讨
召 恒 小 伟
在企业安全生产标准化考评工作 中 ， 我们经常 遇 到金 属 管道 法 兰是 否 需 要 防静 电跨 接 、 压力 表 如
何 进 行 定 期 校 验 的 问 题 。笔 者 就 此 问题 作 如 下 探
３ 石 油化 工行 业 管道 法兰跨接 、
石油行业对防静电要求较高 ，管道法兰跨接是
否有 更严格 的规定 呢 ？
一
２ ５—
《 油化 工 金 属管 道 工 程 施工 质 量 验 收 规 范 》 石 （ Ｂ５ ５ ７ ２ １ ） ８９１条规 定 ， Ｇ ０ １— ００ 第 ．． 有静 电接 地 要 求 的管 道 ，当每对 法兰 或螺 纹接 头 问 电阻值 大于 ００ ． ３
和规 章制 度 ，规定 本单 位管 理 的计量 器具 明细 目录 及 相应 的检 定周期 ，保证使 用 的非 强制 检定 的计 量 器具 定期 检定 。 由此 可 知 ， 强制 检定 的压 力表 也需 定期 检定 ， 非
法兰泄漏校核的方法及适用范围的研究
法兰泄漏校核的方法及适用范围的研究摘要：法兰泄漏校核是工程设计中比较复杂的课题，为研究不同的法兰泄漏校核方法及适用范围，本文以标准法兰的温度-压力额定值为基准，利用CAESRA II 应力分析计算软件，模拟出不同工况下各校核方法的泄漏界限，并根据各种校核方法的原理，推荐不同法兰泄漏校核方法的适用范围和场景。
关键词：法兰泄漏校核方法 Taylor forge CAESAR II1. 引言法兰连接是压力管道中最常用的可拆卸连接形式，广泛应用于压力管道中管件、阀门、设备等之间的连接，因此如何保证法兰接头的安全性十分重要。
然而由于法兰连接涉及法兰、垫片、紧固件等多个元件，涉及预紧、试验、使用等多个过程，涉及介质压力、预紧力、外力、外弯矩、温度等多种荷载，法兰的失效准则也分为应力引起的强度失效和变形引起的刚度失效准则，如何对法兰接头进行安全性评定是一个比较复杂的问题。
基于以上多种因素的考量，也就出现了多种法兰接头的安全性评定方法。
必须明确的是，变形引起的刚度失效可能更加贴近实际的失效形式，但是要考虑法兰的偏转角度、垫片的压缩量或应变量，螺栓的伸长量等，变形的计算需采用有限元分析，难度较大，对于工程设计来讲，既没有必要也不切实际。
况且由于安全系数较大，一般而言，基于强度计算出的螺栓截面积和法兰厚度是足够的。
那么，以上多种法兰泄漏校核方法，在实际的工程设计中，分别适用哪种场合，哪个方法比较精确，哪个方法又比较安全呢？本文以标准法兰的温度-压力额定值为基准，探讨各法兰校核方法的泄漏界限和适用范围。
2. 标准法兰的压力-温度额定值P R压力-温度额定值来源于ASME B16.5、 B16.47，规定了具有相近弹性模量的金属材料，即碳素钢、合金钢、不锈钢、镍基合金的钢制管法兰的压力—温度额定值。
2.1 ASME B16.5 B16.47钢制管法兰的压力-温度额定值确定原则P R=(10S/8750)xP c≤P r[1]式中：P R=法兰在相应温度下的压力额定值，barS=法兰材料许用应力值，MPaP c=法兰Class等级值P r=最大压力额定值，bar（区别于P R）2.2 标准法兰的螺栓面积的确定准则A b x7000psi≥A g xP c[1]其物理含义是：螺栓承载能力不小于内压在垫片密封面外径范围内的推力。
压力容器设备中法兰设计存在的问题及对策
法兰密封性能不达标
总结词
密封性能不达标
详细描述
法兰是压力容器设备中重要的连接部件，其密封性能对 整个系统的安全性和可靠性具有重要影响。如果法兰的 密封性能不达标，可能会导致介质泄漏、环境污染等问 题。例如，垫片或填料选择不当、安装不正确等都可能 影响法兰的密封性能。因此，在法兰设计中需要充分考 虑垫片或填料的类型、尺寸、安装方式等因素，以确保 其密封性能达到要求。
法兰设计的原则和标准
法兰设计应遵循国家及行业相 关标准、规范和规定。
法兰设计应考虑其使用环境、 介质特性、压力、温度等因素 ，以确保其安全性和可靠性。
法兰设计还应考虑制造、检验 和维修的便利性，以提高其可 操作性。
法兰设计的流程和步骤
法兰设计应根据设备的使用要求进行初 步设计。
最后，进行法兰的制造和检验，确保其 符合设计要求和使用性能。
总结词
提升设计人员的专业素养和技能水平
详细描述
通过定期组织专业培训、学术交流、经验分 享等活动，提高设计人员对压力容器设备中 法兰设计的理论知识和实践技能，加强设计 人员的专业素养和技能水平，确保法兰设计 的质量和安全性。
制定规范化的设计标准和流程
总结词
制定统一、规范的设计标准和流程，明确设 计细节和要求
法兰结构设计不合理
要点一
总结词
结构设计不合理
要点二
详细描述
法兰结构设计不合理可能会导致应力集中、密封性能 差等问题。例如，法兰边缘的锐角或突变部位可能会 引起应力集中，影响法兰的强度和稳定性。此外，如 果法兰结构设计不合理，还可能影响其与管道或阀门 的连接和密封效果。因此，法兰结构设计需要充分考 虑应力分布、密封性能等因素，以确保其安全性和可 靠性。
加氢反应压力容器的设计
摘要：基于国内外加氢反应压力容器发展历程和使用要求，设计了一种用于高温高压环境下原料油加工的压力容器。
对该压力容器的筒体、封头及法兰等零件进行了设计、优化及校核，结果表明，所设计的加氢反应压力容器满足使用要求，结构可靠，使用性能良好，可为其他各类压力反应容器的设计提供一定的思路。
关键词：加氢反应；压力容器；结构设计引言21世纪以来，我国各行各业飞速发展，因而对石油的需求与日俱增。
在原油冶炼行业中，自20世纪70年代开始就采用高温高压加氢精制技术。
随后，加氢脱硫和裂化技术飞速发展，使得炼油相关的工艺技术不断创新进步，进一步推动了用于炼油的反应装置（即加氢反应器）的设计和制造技术发展。
加氢反应压力容器作为石油化工行业生产中原油炼制的核心装备，为各类反应提供了适合的环境，因此在石油化工领域得到了普及推广。
为保证油品质量较高，需要控制高温高压，同时反应过程中极易产生硫化氢等易腐蚀设备的介质，这种恶劣的工作环境给加氢装置带来了严峻的考验。
为顺应市场逐渐增长的需求，保证生产安全，研究者们对石油化工设备中压力容器的设计展开了诸多研究。
1压力容器技术分析压力容器作为一种盛装流体且能够承载一定压力的密闭型设备，一般由筒体、封头、法兰、接管、人孔、支座、密封元件、安全附件等组成。
依据使用环境及制造条件，本文设计的压力容器内压为20 MPa，许用应力180 MPa，工作温度250 ℃，筒体内径500 mm，筒体长度6 500 mm，腐蚀裕量1 mm，使用寿命25年。
该高压压力容器承受的压力高，直径大，使用寿命长，根据《压力容器》（GB 150.1～150.4—2011）与《钢制化工容器设计基础规定》（HG/T 20580—2011）中的方法进行设计，主要包括筒体、封头、法兰、接管以及开孔补强等结构的设计。
加氢反应压力容器结构示意图如图1所示。
高压压力容器采用焊接结构，其基本工艺如图2所示。
容器筒体材料为12Cr2Mo1R钢板；两端采用长短轴比为2的标准椭圆形封头，材料为12Cr2Mo1R。
压力容器接管许用外荷载值的探讨
矩 M Y,max(
Nm)和 最 大 允 许 平 面 外 力 矩 M X,max
(
Nm);
３)分 别 计 算 管 道 应 力 专 业 提 供 的 实 际 的
接管 外 荷 载 值 与 上 一 步 计 算 的 最 大 允 许 外 荷 载
值的比值,并 将 这 些 荷 载 比 值 限 制 在 一 定 范 围
作者简介:张军文,男,
２００８ 年 毕 业 于 北 京 化 工 大 学 化 工 机
械专业,工学硕士,主要从事管道设计和管 道 应 力 分 析 工 作,
高级工程师,已发表论文 ７ 篇.
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石 油 化 工 设 备 技 术
３)对于国外项目,业主给定的接管外荷载值
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１００６－８８０５．
２０２１．
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在 石 化 装 置 中,压 力 容 器 通 过 管 道 相 连 接.
管道与容器接管相互影响,相互作用,产生相互作
设备设计及降低设备的成本,但是配管难度较大,
用力和力矩.这种力和力矩将在容器接管的连接
的要求,如果反复计算及相互确认始终无法通过,
之内;
４)计算轴向力 FZ (
N)、压 力 P (MPa),平 面
内力矩 M Y 以及平面外力矩 M X 共同作用下壳体
和接管连接 部 位 的 最 大 应 力,将 总 应 力 控 制 在 ３
倍的许用应力值之内;
法兰设计存在的问题及对策
法兰设计存在的问题及对策摘要：法兰在压力容器的设计中起着重要作用。
因此，本文简要介绍了压力容器法兰及其类型和设计特点。
设备法兰在压力容器设计中需要特别重视。
还有设计中，例如法兰材料选择偏差、估计寿命偏差和热处理不足，这些问题都会对法兰产生很大影响。
本文阐述了压力容器法兰设计中存在的问题和处理措施。
关键词:压力容器;设备法兰;解决对策近年来，我国社会经济的快速发展使化工行业取得了显着进步，这不仅增加了生产任务，而且还需要提高生产效率和质量要求。
在这方面，压力容器中法兰被认为是最重要的设备之一，法兰作为压力容器单元的主要部件，影响压力容器的功能和性能。
因此，在新形势下，我们必须考虑设计压力容器法兰的具体可行对策。
一、压力容器设计特点1.设计和制造过程需要高度的专业知识。
在设计压力容器时，需要测试各种组件，以便设计者具备掌握先进计算技术所需的专业知识和经验，压力容器的设计旨在确保高度的安全性并减少外部因素的影响。
2.制造工艺需要高度的安全性。
压力容器的操作环境特点是高温、高压、真空和腐蚀。
压力容器中的一些材料有毒、易燃、易爆等危险因素。
为此，我们必须严格保证设计、制造和使用过程的专业化和标准化。
遵守生产规则，生产高质量压力容器，提高生产水平和安全性。
生产压力容器时，必须在不同阶段应用不同的生产标准，以满足不同时间的使用要求，提高容器的效率，企业需引进提高制造标准的新技术和方法。
二、法兰的相关概述在石油化工行业，压力容器是影响工业生产的重要设备，法兰是压力容器不可或缺的组成部分。
在工业生产中，压力容器的边缘必须按照设备的技术要求和安装需要进行调整。
压力容器有不同的法兰，可分为整体法兰和任意法兰，不同的法兰具有不同的特性。
法兰设计的主要目的是确保法兰强度。
如果强度达不到预定值，则应在适当的范围内进行调整和研究工作，例如检查密封尺寸以减少法兰上的弯矩。
要连接法兰，必须将其焊接到外壳上。
对相关规范的研究可以发挥法兰有效作用。
欧美压力容器设计技术进展
"$# 发展过程 欧盟于 #-/, 年和 #--, 年相继通过了 “简单压 力容器法规” （/, # "+" # **F） 和 “承压设备法规” （-, #
［,、 /］ 。 %! P *F） "$% 简单压力容器法规的适用范围
万方数据 ・ "+ ・
第 (4 卷第 ( 期
压
力
容
器
总第 ((! 期
介质为空气或氮气， 内压 （表压） 大于 !"!#$%&， 非直接火焰加热， 由圆柱形筒体和外凸碟形封头或 平封头组成的压力容器。最大工作压力 ! 不得超 过 ’$%&， 压力和容积的乘积不得超过 ($%& ・)’ 。工 作温度为 * #! + ’!!, -"’ 承压设备法规 -"’"( 适用范围 最大允许压力大于 !"!#$%& 承压设备及成套装 置的设计、 制造和符合性评估。承压设备包括容器、 管道、 安全附件和承压件， 如灭火器、 呼吸用气瓶、 蒸 汽锅炉、 热水发生器、 高压锅等。介质包括气体、 液 体、 蒸汽及其混合物。混合物中还可有悬浮固体。 -"’". 承压设备分类 根据承压设备的危险程度， 即最大允许压力、 容 积或公称尺寸、 流体类别和用途， 将其划分为!、 "、 高度易燃、 易燃、 可燃、 剧毒、 有 #、 $等四类。易爆、 毒和助燃流体为第一类流体； 其余都属于第二类。 -"’"’ 合格评定 承压设备投入运行前， 必须进行合格评定， 判定 产品是否满足 “承压设备法规” 的要求。不同类别的 承压设备， 应采用不同的合格评定方法。评定合格 的产品带有 /0 标记和合格报告。 -"’"- 设计 设计时必须考虑到承压设备在整个寿命中所涉 及到所有与安全有关的因素， 包括： 足够的强度和刚度： 常规设计、 分析设计和基 (） 于断裂力学设计； ） 运行和操作时的安全措施： 密封 . 性能、 安全排放、 设备表面温度、 不稳定流体分解、 安 全联锁装置； 检验安全措施： 设置人孔、 手孔或采 ’） 排空与通风： 避免水锤、 难以控制的 取其它措施； -） 化学反应， 可安全地清洗、 检测和维修； 腐蚀和其 #） 它化学影响： 足够的腐蚀裕量， 或采用衬里、 复合钢 板等防腐措施； 磨损： 增加厚度、 衬里或堆焊； 易于 1） 更换磨损严重的零部件； 装配； 充装和排放： 装 2） 3） 安全附件。 量系数、 蒸汽压、 升压和降压速率； 4） -"’"# 许用应力 强度判据： 设计温度下材料的屈服点!"#； .!, 时 材料的抗拉强度 !$ ； 设计 温 度 下 材 料 的 抗 拉 强 度
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求
5. 榫槽面（TG）： PN≤16MPa,DN≤600适用于各种工况。
为容易放置垫片，方便安装，左右配对 时，设备上为槽面；上下配对时，朝上 的为槽面。
HG/T 20635-2009
表3.2.11 垫片型式选用
垫片 型式 公称压力 Class 橡胶垫片 石棉橡胶板 非石棉纤维橡胶板 聚四氟乙烯板 非金属
法兰的结构形式
• 8. 管法兰盖 （BL）(又称盲板） –常用于设备上预留的备用管口及人孔等。 –和各种法兰对应，有全系列的公称压力和公 称直径，以及各种密封面形式。
法兰的结构形式 • 9. 不锈钢衬里法兰盖 （BL(S)） –常用于不锈钢设备，目的为节省不锈钢材料。 –仅欧系列入，DN40～DN600,PN0.6MPa～4.0MPa。 –有突面（RF）、凹凸面（MFM）和榫槽面（TG）三种密封 面。 –法兰盖上应开设一个M6的通气和检漏孔。通气压力不大于 0.1MPa。 –法兰盖和衬垫上还应按标准规定的位置和数量开设一些塞 焊孔。 –对超低碳不锈钢衬垫的塞焊孔，还应在碳钢法兰对应位置 上开直径更大的底孔。 –分过渡和盖面两次塞焊，并应选用不同的焊条。
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求
主讲人：徐徳昆 沈阳锅炉制造有限责任公司
xdkyouxiang@
压力容器用管法兰、垫片、紧固件的设计要求：
• （摘自TSG R0004-2009 3.17） • （1）钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计 应当参照行业标准HG/T 20592～HG/T 20635-2009 《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定； • （2）盛装液化石油气、毒性为极度和高度危害以 及强渗透性中度危害介质的压力容器，其管法兰 应当按照行业标准HG/T 20592~HG/T 20635系列 标准的规定，至少应用高颈对焊法兰，带加强环 的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。
压力容器及管道法兰新的计算方法
不同的法兰或者改变垫片类型 , 比原方法有更大的
灵活性 。
3 德国 DIN28091 的法兰设计标准
1995 年 , DIN 发布了 DIN28090 和 DIN28091 [14 ] , [15 ] 其中 DIN28090 - 1 作为 DIN E 2505 的补充 。 DIN28090 - 1 不仅对使用在 DIN E 2505 中的垫片系 数给出了定义 , 且规定了实验确定这些垫片系数的 试验方法 ,如表 3 所示 。这些内容已经被欧洲标准协 会 (CEN)“法兰及其连接”技术委员会 ( TC74) 的“垫 片”工作组 ( WG8) 所接受 ,成为制订欧盟法兰设计标 准的基础 。DIN28090 - 1 最突出的优点是这些垫片系 数与泄漏率或密封度级别 ( Tightness Classes) 建立了 定量关系 , 即参照 PVRC 的做法 , 按质量泄漏率 (以 平均直径计算的单位垫片周长) 大小将密封分成三 个等级 ,如表 4 所示 。
我国的 GB15《0 钢制压力容器》第 9 章 [9 ]、日本的
J IS B 826《5 压力容器的建造一般规则》附录 3 [10 ]、
BS550《0 非直接火熔融焊压力容器》 [11 ] 以及 J IS B
250《5 管法兰计算基准》[12 ] 中的法兰计算规则 , 基本
上等效采用了 ASME Ⅷ- 1 规范 。
国)
1905
Locomotiv法 国)
(美
1930 Ti (美国)
moshenko
1940 Code
ASME
Boiler 1964 2505
DIN
V
1934 ASME Boiler 1942 Ross , Heim和
1897 (德国)
法兰的设计和选用
法兰的设计和选用罗永智;王治刚;杨斌;李永红【摘要】法兰的正确设计和选用是保证压力容器和管道安全运行的关键.介绍了法兰的类型和密封面型式,以及法兰密封的工作原理,并对法兰的设计和选用进行了概括总结,给技术人员的设计工作提供了参考和帮助.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】3页(P174-176)【关键词】法兰;密封;设计;选用【作者】罗永智;王治刚;杨斌;李永红【作者单位】兰州兰石重型装备股份有限公司,甘肃兰州 730314;兰州兰石重型装备股份有限公司,甘肃兰州 730314;兰州兰石重型装备股份有限公司,甘肃兰州730314;兰州兰石重型装备股份有限公司,甘肃兰州 730314【正文语种】中文【中图分类】TH49;TQ055.8法兰[1]在压力容器和管道上被广泛应用，主要用于设备与设备之间、管道与管道之间、设备与管道之间的连接，具有较好的强度，拆卸方便，密封性能可靠。
法兰作为压力容器和管道的重要元件之一，在设计和选用时保证法兰能够安全使用是前提条件，由于其结构类型多样，涉及到的参数和外部因素又较多，所以具体实施过程还比较复杂。
文中结合工作当中的实践经验，对法兰的设计和选用做了分析总结。
从计算角度出发，法兰按其连接在容器或管道上的整体性程度分为如图1所示的三种型式。
(2) 整体法兰：法兰完全固定在容器或接管上且形成一个整体结构，能够共同承受施加于法兰上的载荷，固定的方式包括法兰与容器或接管锻造加工成一个整体，或者采用焊接连接，保证全截面焊透。
如带颈对焊法兰、长高颈法兰、全焊透的平焊法兰等。
整体法兰能够用于高温、高压、存在疲劳或冲击载荷、极度高度危害介质，强渗透性介质的场合。
(3) 任意式法兰：该种法兰介于上述两种法兰之间，从结构上看，法兰与容器或接管存在关联，但又未完全形成整体结构，最常见的就是未全截面焊透的平焊法兰。
这种法兰通常按照整体法兰进行强度计算，但为了简便，当满足如下条件时可按照活套法兰进行强度计算：筒体或接管的壁厚不大于15 mm；筒体或接管的内径与壁厚的比值不大于300；设计压力不大于2 MPa；设计温度不大于370 ℃。
反应堆压力容器螺栓法兰连接设计与改进_周高斌
文中以 M310 堆型 ＲPV 为例，对主螺栓与法 兰螺 孔 的 设 计 进 行 分 析 和 讨 论，结 合 国 内 多 个 M310 机组 ＲPV 在安装建造过程中出现的典型主 螺栓和螺孔螺纹损伤事故，对主螺栓与螺孔螺纹 损伤原因进行分析和改进，最后对螺栓法兰设计 提出改进建议，以减少 ＲPV 主螺栓和螺孔螺纹损 伤事故，降低螺纹损伤的风险。
1 反应堆压Leabharlann 容器（ ＲPV） 螺栓法兰设计M310 堆型 ＲPV 总体上按照 ＲCC － M 规范［5］ 1 级设备进行设计和建造，按照 ＲSE － M 规范［6］ 进行在役检查和维修。 1． 1 法兰螺栓材料
ＲPV 母材的选择必须综合考虑强度、韧性、
辐照脆化等多方面因素［8］，目前二代及三代核电 机组广泛采用锰 － 镍 － 钼低合金钢材料。M310 堆型 ＲPV 法兰材料牌号为 16MND5 锻 件，遵 循 ＲCC － M M2113 的规定，其室温抗拉强度 550 ～ 670 MPa，屈服强度≥400 MPa，硬度一般为 180 ～ 230 HB。而为保证主螺栓有足够的预紧载荷和 承载能力，则选取高强度的镍 － 铬 － 钼 － 钒合金 钢锻棒，牌 号 为 40NCDV 7 － 03，遵 循 ＲCC － M M2311 的 规 定，其 室 温 抗 拉 强 度 1000 ～ 1170 MPa，屈服强度≥900 MPa，硬度一般为 340 ～ 375 HB。 1． 2 螺纹结构
通常的主螺栓旋入操作程序简述如下： 主螺 栓旋入前，先仔细清理及检查螺栓和螺孔螺纹，避 免有异物存在导致螺纹齿面划伤或卡涩，然后在 螺栓和螺孔的螺纹部分均匀涂覆润滑剂，以增加 螺纹副之间的润滑，有利于旋入。种植主螺栓时， 在保证螺栓与螺孔的良好对中情况下，主螺栓以 小于 50 kg 的剩余平衡重量缓慢降落到螺孔首扣 螺纹上，然后以 6 r / min 的转速开始旋转，入扣后 提高至 16 r / min。入扣扭矩若高于 20 N·m，则 会反旋主螺栓，重新调整平衡重量并再次尝试旋 转； 入扣扭矩若高于 60 N·m，自动模式中断，发 送提示信息给操作者进行问题排查。主螺栓旋入 10 mm 后，转速提高至 49 r / min，扭矩检测限值分 别变化为 120 N·m（ 减速） 和 180 N·m（ 停止） 。 旋至一定深度后将转速减至 6 r / min，旋至螺孔底 部时再将主螺栓反转 1 /4 圈。
国内外空间复合材料压力容器研究进展及发展趋势分析_二_
向纤维与螺旋纤维的应变分别为 1． 4% 和 0． 8% ， COPV 爆破试验过程复合材料的损伤对螺旋纤维 见图 16 （ a） ， 工艺参数对螺旋纤 应变的影响更大， （ c） ， COPV 爆 维和环向应变的影响见图 16 （ b ） ， 破强度分布情况见图 16 （ d ） ， 环向缠绕层厚度和 纵向缠绕层间强度对可靠性影响较大， 其他工艺 参数影响较小， 见图 16 （ e） 。
The Review of World － wide Space System Composite Pressure Vessel and the Development Trend Analysis（ 2 ）
YU Bin， LIU Zhi － dong， JIN Qing － chen， CHENG Bin， CHEN Wei， SHI Xiao － qiang， LI Xing － li （ Lanzhou Institute of Physics， Aerospace Pressure Vessel Research Center， Lanzhou 730000 ， China） Abstract ： The study development of overseas composite over － wrapped pressure vessel used in space system was reviewed， and study result of composite over － wrapped pressure vessel for our country was summarized． The development trend analysis of composite over － wrapped pressure vessel used in space system for our country was finished in terms of overseas development situation． Key words： composite over － wrapped pressure vessel； study development； development trend； space system
压力容器的设计—压力容器零部件
·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。
50
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
Q235-A
0.6
16MnR
15MnVR
最大允许工作压力 (MPa)
-20~200℃ 300℃ 350℃
0.4
0.33 0.30
0.6
0.51 0.49
0.65
0.63 0.651
3、压力容器法兰的标记
52
压力容器法兰设计步骤：
（1）确定DN; （2）根据法兰材质、工作温度和最高工作压力，确
有一个圈座是滑动支承的。
77
㈢ 腿式支
座
简称支腿
连接处造成严重的局部应力， 只适用于小型设备
难，榫易损坏。
注意：应使固定在设备上的 法兰为槽面,可拆下部分的法
兰为榫面。
榫槽型压紧面
29
锥形压紧面
通常用于高压密封，其缺 点是需要的尺寸精度和表 面粗糙度要求高。须与透 镜垫片配合,常用于高压管
道。
锥形压紧面
30
梯形槽压紧面
槽底不起密封作用，是槽的 内外锥面与垫片接触成梯形, 形成密封的，与椭圆或八角
凝土制的基础上。
66
㈡ 支承式支座
用钢管、角钢、 槽钢制作，或 用数块钢板焊 成，
型式、结构、 尺寸及材料 JB/T 4724-92 《支承式支 座》。
压力容器设计技术进展及我国应采取的对策
（ ） 第 ３分篇 和 第 ２分 篇 的 主要 区别［５ 两 ２ ４１ ， 者 的主要 区别在 于 ：① 第 ３分 篇的静 强度设 计主要 依 靠材 料 的屈服 强度 。容 器 的最小壁厚 按 塑性失效 准则 确 定 相 对 于 全 屈 服 压 力 的 安全 系 数 取 ２０ ．； 如采 用塑性 分 析 ，取 相对 于极 限载荷 的安 全系数 为 ２０ ． ，而第 ２分 篇 中为 １５ ． ；对 于应 力 分 类 限制 ， 屈强 比不 超过 ０７时 ，设 计应力 强度按 屈服 强度 除 ． 以 １５确定 ，屈 强 比大 于 ０ ７时 ，才考虑 屈 强 比的 ． ． 影 响 ，但第 ２分 篇 中 ，要 求 对屈服 强度 和抗拉 强度
２０ ０ １年
第２ ９卷
第 ３期
郑津 洋等 ：压力容嚣设 计技 术进展厦我 国应采取的对策
寿命 中涉及到所有与安全有关的因素，包括 ：①足 够 的强 度和 刚度 ，常 规设计 、分析 设 计和基 于 断裂 力学的设计 ；②运行和操作时的安全措施 ，密封性 能、安全排故 、设备表面温度 、不稳定流体分解和 安全联锁装置 ；③检验安全措施 ，设置人孔、手孔 或采取其它措施 ； ④排空与通风 ，避免水锤、难以 控制的化学反应，可安全地清洗 、检测和维修 ； ⑤
（ ）合格 评 定 ３ 承 压 设 备 投 入 运 行前 ，必 须
分别取材料设计系数 １５和 ３０ ． ． 。②材料必须做最
薄 弱 方 向的 冲击 韧 性 试 验 ，夏 比 ｖ 型缺 口冲 击 吸
收功的要求值大约为第 ２分篇规定值的 ２ 倍。⑧除
带 有 附加 安全装 置且 连续 操作 的实验容 器 外 ，所 有 容 器 都 应 做 疲 劳 分 析 。 若 容 器 不 满 足 “ 爆 先 未 漏” ，则 应按 断裂 力 学方 法计 算 疲 劳 寿命 ；若 容 器
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国外压力容器及管道法兰设计技术研究进展原作者：出处：【关键词】压力容器,管道,法兰【论文摘要】出于改进ASME规范全平面法兰连接设计规则的需要，应ASME的要求PVRC于1965年建立了螺栓法兰连接(BFC)专业委员会。
在过去的30多年里，PVRC针对解决垫片法兰接头的泄漏问题，承担了主要研究项目，这些项目对深入了解螺栓法兰接头的泄漏行为以及修订ASME规范设计方法都起到了重要的推动作用。
迄今，PVRC已经做了许多与此相关的工作，包括修订ASME锅炉和压力容器规范的法兰设计规则、制订有更明确意义的设计垫片系数、螺栓法兰接头的模拟分析、垫片密封性能的试验研究(包括高温性能)、垫片材料长期时效特性和耐火寿命的合格评定方法研究等。
1 美国压力容器研究委员会(PVRC)的研究计划和主要成果1．1 概况出于改进ASME规范全平面法兰连接设计规则的需要，应ASME的要求PVRC于1965年建立了螺栓法兰连接(BFC)专业委员会。
在过去的30多年里，PVRC针对解决垫片法兰接头的泄漏问题，承担了主要研究项目，这些项目对深入了解螺栓法兰接头的泄漏行为以及修订ASME规范设计方法都起到了重要的推动作用。
迄今，PVRC已经做了许多与此相关的工作，包括修订ASME锅炉和压力容器规范的法兰设计规则、制订有更明确意义的设计垫片系数、螺栓法兰接头的模拟分析、垫片密封性能的试验研究(包括高温性能)、垫片材料长期时效特性和耐火寿命的合格评定方法研究等。
1990年，PVRC提出五年研究计划，整个研究的目标是改进现有螺栓法兰接头的性能，提出高温和热循环下法兰连接的设计方法，制订法兰设计和装配步骤的合格评定和试验方法。
为了完成这些研究目标，BFC组织了6个分委员会(BFC-99A-F)，分别从6个方面开展大量的研究工作：①垫片常数和试验方法。
②现行法兰设计和分析指导。
③法兰额定参数。
④法兰设计准则和模型。
⑤垫片性能数据(包括高温)和方法。
⑥法兰装配和交互影响。
该长期计划中涉及修订ASME规范和ASTM试验方法方面的工作是委员会最优先考虑的任务。
除了向ASME和ASTM分别提供PVRC垫片常数和垫片试验方法外，为了配合这些工作，还开展了高温试验、外载荷作用下的法兰行为和制订垫片材料合格评定方法等研究项目。
此外，也致力与日本压力容器学会(JPVRC)和欧盟承压设备研究委员会(EPERC)开展国际合作，以协调垫片试验方法和法兰设计规则。
由于五年计划的第一阶段的研究成果，对垫片性能已比5a前能更好地预测、定量和验证，所以现在使用户和制造厂都能够按照研究所提出的试验方法，以更有明确意义的方法规定垫片的性能。
通过PVRC的这些开创性工作，提高了产品在市场上的竞争力。
在此基础上，1999年PVRC继续开始了五年研究计划第二阶段的研究，该阶段的目标包括形成和制订安全与可靠的螺栓法兰连接设计的技术与方法；通过改进垫片选择和合格评定的方法，提高工厂生产的可靠性和安全性，减少易挥发物的逸出水平；支持ASME和ASTM修订垫片标准和螺栓法兰设计规则；通过对螺栓法兰接头性能的深入研究，推动今后提出1种性能更可靠、更有效和更节省成本的法兰连接设计规则和重新评定标准法兰的简化方法。
由于PVRC进行了30多年的研究工作，因此取得了许多富有成效的成果：①提出具有全平面弹性垫片的平面法兰的规范设计规则。
②提出具有全平面垫片的矩形法兰和大直径BFC的近似设计方法。
③研究法兰／螺栓／垫片系统的弹性交互作用，并根据影响系数提出改进紧固螺栓的方法。
④使密封性很好的垫片在室温下保持稳定泄漏特性。
⑤测定柔性石墨板材的高温特性。
⑥提出垫片耐火性合格评定的试验方法。
⑦提出螺栓法兰连接的垫片高温试验方法。
⑧建立ASME新垫片系数表。
⑨建立垫片室温密封性试验(ROTT)数据库。
⑩建立垫片材料性能的试验方法和评定标准。
1．2 垫片性能研究进展1974年，PVRC和BFC开始探索性的垫片试验，目的是研究影响垫片密封性能的参数，包括ASMEBPV规范的m和γ垫片系数。
研究表明，垫片对泄漏率十分敏感，并与垫片材料、宽度、介质，尤其是预载荷等有复杂关系，因此需要对垫片进行更全面的深入研究。
于是在1979年，开始了垫片试验计划Ⅱ。
参加这一工作的有6个国家的30多个企业和组织。
该计划旨在向ASME规范提供经过试验的新的垫片系数和相应的标准试验方法，提供分析法兰连接的详细数据，还包括有关垫片文献的研究和工业调查。
垫片试验计划Ⅱ最终形成了PVRC“垫片室温密封性试验方法”(ROTT)和新的垫片常数(Cb、a、Cs)，并且提供ASTMF3垫片委员会和ASTM特别工作小组具体情况研究修订规范和试验标准。
1983年，为了适应代替石棉垫片和对逸出及安全的更高要求的市场变化需要，组成了垫片试验和高温接头性能分会。
包括对垫片材料长期安全性、减少逸出量和保证耐火性等方面的评价。
该计划得到了20多个单位的赞助。
通过以上的研究工作，包括此前化学工业材料技术学会(MTI)所做的工作，已经提出了多项评价各种垫片性能的技术。
因此，迄今已经有了评定垫片性能(力学性能、密封性能及耐火性能)的标准方法和程序。
ASTM也正在根据PVRC／MTI的这些研究结果，考虑制订相应试验标准，其包括室温密封试验(ROTT)、热态密封试验(HOTT和AHOT)、逸出热态密封试验(EHOT)、时效松弛泄漏粘着试验(AR-LA)、耐火模拟密封试验(FITT)、耐火模拟筛选试验(FIRS)和时效拉伸／松弛筛选试验(ATRS和HATR)等。
目前正在开展的的研究项目包括：①表面粗糙度对室温垫片密封性能和逸出性能的影响。
②垫片宽度和垫片直径对垫片密封性能、垫片常数和逸出的影响。
③有约束的柔性石墨基垫片评定试验方法(草案)。
④PTFE基垫片材料的长期力学性能。
⑤垫片蒸汽泄漏试验和弹性板垫片材料长期空气和蒸汽筛选试验。
⑥长期承压石墨垫片接头试验。
⑦柔性石墨基垫片的长期性能。
⑧时间对密封垫片泄漏性能的影响。
⑨垫片产品VPPM与质量泄漏率的关系。
⑩氧化剂、流体类型和压力以及垫片应力的影响。
⑩与密封性和机械完整性有关的安全载荷极限。
⑩缠绕垫片失稳的研究。
1．3 法兰参数研究由于限制逸出的新法规和新的、更严密的垫片设计需要设计更好的法兰接头，需要更精确的规定标准法兰的适用范围，特别是高温高压场合。
1991年BFC建立法兰参数研究分会，目的是研究制订基于PVRC新的垫片系数和法兰设计方法，使目前常用的标准法兰，如ASMEB16．5和B16．47标准法兰的压力和温度使用范围与BFC长期研究计划得到的新的法兰规范设计方法相一致。
这方面的主要研究工作包括：①螺栓法兰接头的泄漏试验和NPS 24Class150ANSI标准法兰的泄漏试验(与PVRC垫片常数预测泄漏率进行比较)，计划还对NPS16和10Class300进行试验。
②外载荷影响垫片法兰接头密封性能的实验研究(同时验证目前规范考虑外弯矩采用的当量压力法的有效性)，计划进行28组试验，接近60％的试验已完成。
目前正在开展的研究工作包括承受外弯矩作用的NPS 4 Class150、NPS 16Class300、NPS1-1／2和NPS8Class300／1500等法兰的实验研究，外弯矩作用下法兰接头的有限元分析和法兰转角对密封性能影响的实验研究等。
③承受高温或(和)高压的大直径法兰的研究。
④缠绕垫片装拆时的失稳研究。
1．4 法兰设计规范的改变经过PVRC对垫片性能的长期研究工作之后，积累了大量的试验数据，尤其是从法兰设计的概念上进行了变革，提出了基于泄漏准则的计算螺栓载荷方法。
因此ASME成立了1个专门工作机构(Spe-cial Working Group On Bolted Flanged Joints，SWG OnBFJ)，正致力推行新的PVRC垫片常数，同时也对ASME规范中的传统螺栓法兰设计规则进行修改。
SWG计划颁布1个ASME-Ⅷ-1非规定附录BFC，与原来的非规定附录2同时试行，直到取而代之。
新附录的主要变化是：(1)将密封准则作为法兰设计基本准则之一，明确提出以密封度作为表征接头泄漏程度的衡量指标(参数)，因此可将法兰设计要求按密封度级别区分，不同的密封度级别对应不同的最低泄漏率要求。
(2)密封度定义为使150mm(外径)环形垫片达到每s泄漏1mg氦气的介质压力。
可以无因次量纲表示为：Tp=(p/p*)(Lrm*／Lrm)1/2，式中，P为介质压力，MPa；P*为参考压力，取0．101 MPa；Lrm为质量泄漏率，mg／s；Lrm*为单位质量泄漏率，对150mm外径垫片取1mg／s。
(3)按试验结果，密封度与作用在法兰密封面上垫片应力的关系如表示在lgTp-lgSg图上，按预载和卸载阶段分别呈线性关系，其规律可用a、Gs及Gb这3个参数表征，而它们被赋为新的垫片系数。
(4)根据上述垫片系数可以通过计算确定达到指定密封度所需要的螺栓载荷。
(5)密封度等级按照介质的性质和重要性分成5个或以上的级别。
(6)计算出螺栓载荷以后，法兰的强度(完整性)要求仍按照ASMEⅧ-1附录2的方法进行。
根据估算，在一般的密封度要求下用新方法设计的法兰，其螺栓截面积和法兰力矩，在一定的标准法兰范围内，比原来方法大20％-30％。
但新方法可按不同的密封度要求，设计出不同的法兰或者改变垫片类型，因此比原方法有更大的灵活性。
(7)新方法还考虑外载荷、换热器分程等情况。
由于还存在较多不确定的因素以及与需要和国外设计规范的沟通等原因，这一新方法的颁布一再被推迟，已发行的2001版ASME规范中又未出现。
2 欧洲承压设备研究委员会的研究活动1995年成立的欧洲承压设备研究委员会(EPERC)在1997年根据工业调研的结果组建了5个课题组(TechnicalTaskForces，TTFs)，其中TTF4为密封技术(Sealing Technology)。
出于法兰和垫片标准化的实际需要，课题组将确定各种类型垫片的垫片系数和工作特性，以及具有金属和金属接触法兰的设计方法作为优选项目。
前者是针对目前欧洲标准协会(CEN)提出的《法兰及其接头-垫片圆形法兰连接设计规则》(prEN1591-1)没有垫片系数的数据，而作为向其提供垫片系数的prENV1591-2数据既不完整，也不令人满意。
因为prENV1591-2出自原东德标准〔TGL32903／13(1983)〕，数据来源不明，没有试验方法。
此外，这些垫片系数与密封度和温度无关，显然也不合理。
因此该研究计划的任务是得到各种型式法兰接头的垫片系数。
第二项研究则是发展金属与金属接触型的法兰接头的计算方法、试验方法和垫片系数，准备作为螺栓法兰接头完整性研究放在欧洲委员会的研究框架计划内。