法兰连接
第十章法兰连接介绍
第十章法兰连接介绍法兰连接是一种常用的管道连接方式，常用于管道系统中的连接部分。
它通过将两个管道的末端分别与一个或多个法兰连接在一起来完成连接。
法兰连接具有结构简单、便于拆装、可靠密封等优点，因此在工业中得到广泛应用。
本文将介绍法兰连接的组成部分、分类、安装方法以及常见问题和解决方法等内容，以帮助读者更好地理解和应用法兰连接。
首先，我们来看一下法兰连接的组成部分。
法兰连接主要由两个法兰和中间的密封垫片和螺栓组成。
法兰是连接的主要组成部分，它有一个平坦的连接面，上面有一些孔用于固定连接螺栓。
密封垫片位于两个法兰之间，用于保证连接的密封性。
螺栓和螺母用于将两个法兰连接在一起，同时施加足够的压力使垫片能够密封。
其次，我们来了解一下法兰连接的分类。
法兰连接根据其结构和使用场景的不同，可以分为标准法兰连接、对夹法兰连接和承插式法兰连接等几种。
标准法兰连接是最常见的一种，它有一个平坦的连接面和固定孔，适用于一般的压力和温度条件。
对夹法兰连接是在标准法兰连接的基础上增加了一个夹持环，使连接更加牢固，适用于高压和高温条件。
承插式法兰连接是一种特殊的法兰连接，它有一个凸起的连接面和一个凹陷的连接面，通过将凸起面插入凹陷面来实现连接。
接下来，我们来介绍一下法兰连接的安装方法。
首先，将法兰放在管道的末端，使连接面平整对齐。
然后，在连接面上打上固定孔，并将螺栓穿过孔洞。
接下来，将密封垫片放在法兰之间，确保垫片不会滑落。
最后，将螺母旋紧，施加足够的压力使垫片能够密封。
安装完成后，可以用手轻轻拧动螺栓，检查连接是否牢固。
最后，我们来讨论一下法兰连接常见的问题和解决方法。
一种常见的问题是法兰连接漏水。
这可能是由于垫片松动或损坏导致的。
解决方法是检查和紧固螺栓，并更换损坏的垫片。
另一种常见的问题是法兰连接漏气。
这可能是由于连接面不平整或垫片不适合导致的。
解决方法是对连接面进行修整，或者更换适合的垫片。
此外，还应定期检查法兰连接，确保连接的可靠性和密封性。
什么是法兰连接
法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。
有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。
这种连接主要用于铸铁管、衬胶管、非铁金属管和法兰阀门等的连接，工艺设备与法兰的连接也都采用法兰连接。
法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。
安装法兰时要求两个法兰保持平行、法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。
法兰所用的垫片，要根据设计规定选用。
法兰连接是管道施工的重要连接方式。
法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。
低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。
根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。
法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。
在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。
在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。
如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。
法兰连接
法兰主要的失效形式：泄漏， 法兰主要的失效形式：泄漏，包括渗透泄漏和 界面泄漏。 界面泄漏。
2011-9-27 2
预紧密封比压： 预紧密封比压：满足初始密封条件时在垫圈单位 面积上的压紧力。 面积上的压紧力。 工作密封比压：设备或管道升压后， 工作密封比压：设备或管道升压后，螺栓受到拉 伸，法兰密封面与垫圈之间的压紧力有所下降， 法兰密封面与垫圈之间的压紧力有所下降， 当这一比压下降到某一临界值以下时， 当这一比压下降到某一临界值以下时，介质将发 生泄漏。这一临界比压值即工作密封比压。 生泄漏。这一临界比压值即工作密封比压。 二、法兰连接受力分析及结论 要保证法兰密封， 要保证法兰密封，就必须使法兰密封面上实际存 在的比压，预紧时不低于垫圈的预紧密封比压， 垫圈的预紧密封比压 在的比压，预紧时不低于垫圈的预紧密封比压， 工作时应高于工作密封比压。 工作时应高于工作密封比压。
2011-9-27
平面型
凹凸面型
13
（2）凹凸型密封面 由一个凸 面和一个凹面所组成， 面和一个凹面所组成，在凹面 上放置垫圈，压紧时， 上放置垫圈，压紧时，由于凹 面外侧有挡台， 面外侧有挡台，垫圈不会挤出 垫片便于对中， 来，垫片便于对中，但宽度较 需较大的螺栓预紧力。 大，需较大的螺栓预紧力。
平面型
凹凸面型
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（3）榫槽型密封面 密封面由一 个榫和一个槽所组成， 个榫和一个槽所组成，垫圈放在 草内。 草内。这种密封面采用缠绕式或 金属包垫圈，垫圈宽度16-25mm， 金属包垫圈，垫圈宽度16-25mm， 16 容易获得良好的密封效果。 容易获得良好的密封效果。适用 于密封易燃、易爆、有毒介质。 于密封易燃、易爆、有毒介质。 密封面的凸面部分容易碰坏， 密封面的凸面部分容易碰坏，运 输与装拆时都应注意。 输与装拆时都应注意。 （4）梯形槽压紧面用于较高压力 场合。 场合。
常见法兰连接形式
常见法兰连接形式常见的法兰连接形式有以下几种：1.普通法兰连接（SliponFlange）：普通法兰连接是一种比较简单的连接方式，常用于低压和非关键部位的管道上。
它的连接形式是将法兰垂直套在管道外面，并用螺栓将法兰和管道固定在一起。
普通法兰连接适用于管道直径较小、压力较低的情况。
2.对焊法兰连接（WeldNeckFlange）：对焊法兰连接是一种常见的高压连接方式，适用于高压、高温和关键部位的管道。
它的连接形式是将法兰的端部与管道焊接在一起，可以提供良好的密封性和强度。
对焊法兰连接一般用于管道直径较大、压力较高的情况。
3.盲板法兰连接（BlindFlange）：盲板法兰连接常用于需要封堵管道的情况，例如管道的终点或漏洞修复。
它的连接形式是用一块盲板封堵住法兰的开孔，并用螺栓将盲板和法兰固定在一起。
盲板法兰连接可以提供良好的密封性，防止介质泄漏。
4.插焊法兰连接（SocketWeldFlange）：插焊法兰连接是一种形式较特殊的连接方式，适用于管道直径较小、压力较低的情况。
它的连接形式是将管道插入法兰的孔中，并进行焊接固定。
插焊法兰连接可以提供一定的密封性和强度。
5.螺纹法兰连接（ThreadedFlange）：螺纹法兰连接适用于管道直径较小、压力较低的情况。
它的连接形式是在法兰和管道的连接口上加上螺纹，通过螺纹连接固定。
螺纹法兰连接常用于易于拆卸的管道系统，可以方便地进行维修和更换。
以上是常见的几种法兰连接形式，每种连接形式都有其适用的场景和特点。
在选择连接形式时，需要考虑管道的直径、压力、温度以及管道上的介质等因素，以确保连接的可靠性和安全性。
10_法兰连接解析
3.压力容器法兰的尺寸系列：
⑴ 两个基本参数
法兰的尺寸是由法兰的公称压力PN和公称直径DN两个参 数唯一确定的。 ① 法兰的公称直径：指与法兰相配的筒体或封头的公称直径。 ② 法兰的公称压力：指的是在规定的设计条件下，在确定
法兰结构尺寸时所采用的设计压力。法兰的公称压力并不代
表它的允许工作压力。
压力容器法兰的公称压力分七个等级，即0.25、0.60、
16MnR 0.25MnR
(3) 确定法兰结构尺寸
根据上述计算结果查附表10-2或10-3,并将尺寸注于图中。
° × °
等均影响密封。
二、法兰连接受力分析
法兰受力分析过程参见教材P247~P248。影响法兰受力
的因素有密封垫圈性质、与法兰联结处的器壁壁厚、螺栓孔 中心与密封垫圈的距离等。所受应力为三个弯曲应力。
轴向弯曲应力σx 环向应力σθ 径向应力σr
结论：
1.密封垫圈是整个法兰的基础，是影响螺栓力和法兰力 矩大小的主要因素之一。 2.增加与法兰盘接连处器壁（或管壁）的壁厚，可增加法兰的 刚度并可减小法兰加给器壁的弯曲应力。 3.决定法兰强度大小的关键尺寸是法兰盘的厚度。
ห้องสมุดไป่ตู้
4.法兰螺孔中心圆直径应尽量小，盲目增大法兰外径没有
意义。
三、容器法兰标准
标准号为 JB/T4700～4707—2000。
⒈ 压力容器法兰类型与结构 压力容器法兰从整体看有三种形式：
甲型平焊法兰 乙型平焊法兰 长颈对焊法兰
① 甲型平焊法兰:
有平面密封面和凹凸密封面两种密封面型式。
°
1.密封原理：在连接口增加流体流动的阻力。当压力介质通
过密封口的阻力降大于密封口两侧的介质压力差时，介质就 被密封住了。图给出了强制密封中垫圈变形过程示意图。
第六章 法兰连接
化 工 学
法兰与垫片接触面积位 于法兰螺栓中心圆的内外两 侧，垫片上有螺栓孔图 (b)
院
(a)
(a) 图6-4 窄面法兰与
(b)
三、法兰连接受力分析及其实用结论
化 （二）压力容器法兰的结构
工 设
密封面（压紧面）形式
备
平面型密封面
机
械
凹凸型密封面
基 础
密封面形式
榫槽型密封面
化
锥型密封面
工
学
梯形槽密封面
化 工 设 备 机 械 （一）整体法兰－指法兰盘、颈部与容器(或接 基 管)三者有效地连接成一整体结构的法兰。 础
化 工 在设备筒体或管道上，制
工 造容易，应用广泛，但刚性较差。
设 法兰受力后，法兰盘的矩形截面发生微小转动，与法
备 机 械 基
兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰 附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平
学
榫槽密封面适于易燃、易爆、有
院
毒的介质以及较高压力的场合。
三、法兰连接受力分析及其实用结论
化 （二）压力容器法兰的结构
工
3. 榫槽型密封面(TG)
设
备
采用凹凸型或榫槽型密封面时，位
机
置怎样考虑？
械
基
立式容器法兰密封面的槽面
础
或凹面应向上；
化
卧式容器法兰密封面的槽面
工
或凹面应位于筒体上。
学
即：不易拆的部分与槽相连。
化 工 学 院 图6-8 螺纹法兰
(b)套在焊环上
图6-7 活套法兰
(c)带环的结构
二、法兰的分类
化 （三）任意式法兰
工 设
任意式法兰与壳体连成一体，刚性比整体 法兰差，如未焊透的焊接法兰。
法兰面的6种连接面形式
法兰面的6种连接面形式法兰面是指管道连接的两端，其中一端为平面或凸台状，另一端为凹台状。
法兰面的连接方式有6种：1. 普通平面法兰连接（FF）普通平面法兰连接是最简单的连接方式，它适用于压力和温度较低的管道系统。
该连接方式要求两个法兰面必须完全平行，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰面之间的缝隙。
2. 螺纹法兰连接（TF）螺纹法兰连接是通过螺纹将两个法兰紧密地拧在一起的连接方式。
该连接方式适用于压力和温度较低的管道系统。
螺纹法兰连接要求两个法兰必须具有相同的螺纹类型和大小，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰之间的缝隙。
3. 焊接颈型法兰（WN）焊接颈型法兰是将焊接颈与管子焊接在一起形成一个整体，然后将另一个焊接颈与另一个管子焊接在一起，最后将两个焊接颈通过螺栓紧密地拧在一起的连接方式。
该连接方式适用于高温和高压的管道系统。
焊接颈型法兰要求两个法兰必须具有相同的焊接颈类型和大小，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰之间的缝隙。
4. 焊接平面法兰（SO）焊接平面法兰是将管子直接与一个平面法兰焊接在一起，然后将另一个平面法兰与另一个管子焊接在一起，最后将两个平面法兰通过螺栓紧密地拧在一起的连接方式。
该连接方式适用于低压和低温的管道系统。
焊接平面法兰要求两个法兰必须具有相同的大小，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰之间的缝隙。
5. 滑动套筒型法兰（SL）滑动套筒型法兰是通过一个滑动套筒将两个平面或凸台状的法兰连接在一起的连接方式。
该连接方式适用于需要频繁拆卸和安装管道系统。
滑动套筒型法兰要求两个法兰必须具有相同的大小，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰之间的缝隙。
6. 螺旋卡箍型法兰（HG）螺旋卡箍型法兰是通过一个螺旋卡箍将两个平面或凸台状的法兰连接在一起的连接方式。
该连接方式适用于需要频繁拆卸和安装管道系统，并且要求管道系统具有较高的密封性。
螺旋卡箍型法兰要求两个法兰必须具有相同的大小，并且在安装时必须使用垫片来填补两个法兰之间的缝隙。
法兰连接
1.4 影响密封性能的主要因素
螺栓预紧力 垫片性能 压紧面质量 法兰刚度 操作条件
1.4.1 螺栓预紧力
预紧力使垫片压紧实现初始密封 适当提高预紧力可增加垫片的密封能力，即在正常工况 下保留较大的接触面比压力 预紧力不宜太大，否则使垫片整体屈服丧失回弹能力， 甚至将垫片挤出或压坏 预紧力应均匀地作用到垫片上，可采取减小螺栓直径、 增加螺栓个数等措施来提高密封性能
法兰连接
主讲 任会松
学习向导
了解法兰连接工作原理和垫片的种类 了解压力容器法兰和管法兰的类型 了解三种密封面的结构特点和应用范围 知道本公司使用法兰类型
法兰简介
压力容器的可拆密封装置形式有螺纹 连接、承插式连接和螺栓法兰连接等， 其中螺栓法兰连接应用最普遍。 螺栓法兰连接主要由法兰、螺栓和垫 片组成。螺栓作用是提供预紧力实现 初始密封，并承担内压产生的轴向力 和是螺栓法兰连接变为可拆连接。垫 片装在两个法兰中间，防止容器发生 泄漏。 法兰连接有较好的强度和紧密性，适 用的尺寸范围广，广泛应用于设备和 管道，但法兰连接不能很快的装配， 且制造成本较高。
榫槽型密封面
梯形槽
2.3.2 压力容器法兰用的密封垫片
非金属垫片：橡胶板、无石棉橡胶板、聚四氟乙 烯、柔 性石墨；断面形状一般为平面形或O形。这些材料的优 点是柔软，耐温度和压力的性能较金属垫片差，通常只 适用于常、中温和中、低压设备和管道的法兰密封。
2.3.2 压力容器法兰用的密封垫片
金属垫片：常用的是软铝、软钢、铜、各种合金钢、不 锈钢。其断面形状有平面形、波纹形、齿形、椭圆形和 八角形等。金属垫片材料一般并不要求强度高，而是要 求软韧；主要用于中、高温和中、高压的法兰联接密封。
密封机理 法兰分类 法兰材质，选用
管道法兰连接工艺流程
管道法兰连接工艺流程1.准备材料和工具：首先需要准备好所需的材料和工具，包括管道和法兰的配件、法兰密封垫圈、法兰螺栓、扳手、法兰密封胶等。
2.清洁工作：在进行法兰连接之前，需要确保管道和法兰连接面的清洁。
使用清洁剂和布料擦拭连接面，确保无尘、无油污、无杂质。
3.安装法兰：将法兰放置在管道连接端口上，并确保法兰与管道的连接面完全贴合。
如果连接面不贴合，可能会导致泄漏。
4.安装密封垫圈：将法兰密封垫圈放置在法兰连接面之间，在确保贴合的情况下，确保垫圈的均匀分布。
5.固定法兰螺栓：开始固定法兰螺栓，保持螺栓与法兰连接面垂直。
根据法兰尺寸的大小，逐个顺序地紧固法兰螺栓。
一般情况下，需要交替紧固螺栓，以均匀分布压力。
不要过紧螺栓，以免损坏法兰或垫圈。
6.检查法兰连接：固定螺栓之后，需要进行法兰连接的检查。
检查法兰连接面是否完全贴合，是否有松动或歪斜。
确保法兰垫圈的尺寸和质量是否符合要求。
7.测试与调整：法兰连接完成后，需要进行一些测试和调整。
首先，使用气体或液体进行压力测试，确保法兰连接无泄漏。
如果发现泄漏，需要重新检查法兰连接面的安装质量，并更换密封垫圈。
其次，检查连接面是否有任何松动，在需要的情况下，重新紧固法兰螺栓。
8.涂覆密封胶：最后，可以在法兰连接周围涂覆一层法兰密封胶，以增强密封性。
涂覆密封胶时要遵循操作规范，确保胶液均匀分布且不过量。
这是一个简单的管道法兰连接工艺流程，具体操作步骤可能会因实际情况而有所变化，例如不同尺寸和材质的管道、不同类型的法兰等。
在实际操作中，应严格遵循相关规范和操作要求，确保连接质量和安全性。
法兰连接
例11-1：塔身与封头的法兰。塔内径1000mm，操作温度 280℃，设计压力0.2MPa。Q235-A。
根据操作温度、设计压力和所用材料，应按公称压力为0.6MPa 查选尺寸。
压力不高，直径不大，表11-2用甲型平焊法兰、平面密封面，
垫片用石棉橡胶板。 法兰的各部尺寸从附录表9中查， 联接螺栓材料Q235-A，M20共36个。
思考题：
1、卧式容器和立式容器的支座有哪几种？ 2、双鞍座卧式容器支座位置按哪些原则确 定？
第三节 容器的开孔与附件
一、容器的开孔与补强
容器为什么要开孔？
工艺、安装、检修的要求。
开孔后，为什么要补强？ 削弱器壁的强度，出现不连续，形成高 应力集中区。
峰值应力通常较高，达到甚至超过材料屈
服极限。
图（f）为甲型平焊法兰 图（g）为乙型平焊法兰 图（e）为法兰
（2）、用在接管上又有板式平焊法兰、带颈平焊法兰 和带颈对焊法兰三种类型。
板式平焊法兰：由于法兰直接与钢管焊接，法兰盘 在操作时受力状态差，易发生形变。适用于低压场 合。 带颈平焊法兰：由于增加了一厚壁的短节法兰颈， 因此增加了法兰的刚度，大大减小了法兰变形。适 用于中、低压场合。 带颈对焊法兰：其颈更长，又称高颈法兰，与管子 之间采用的是对焊连接，受焊接时产生的应力集中 小，能承受较高的压力。
榫槽密封面：是具有 相配合的榫面和槽面的 密封面，垫片较窄，放 在槽内，由于受槽的阻 挡，不会被挤出。很少 受介质的冲刷和腐蚀。 安装时易对中。垫片受 力均匀，故密封可靠。 适用于易燃、易爆、有 毒介质及压力较高的重 要密封。但更换垫片困 难，法兰造价较高。
非金属垫 片：
橡胶石棉板、聚四氟乙烯等。
法兰连接
我们就是法兰！
法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。安装法兰 时要求两个法兰保持平行、法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。 法兰所用的垫片，要根据设计规定选用。
法兰连接是管道施工的重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ连接方式。
法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。 在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小， 而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处 都是法兰连接的管道和器材。
法兰（Flange）又叫法兰盘或突缘。 法兰是使管子与管子及和阀门相互连接 的零件，连接于管端。法兰上有孔眼， 螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。 法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法 兰及卡套法兰。
法兰连接 就是把两个管道、管件或器材， 先各自固定在一个法兰盘上，两 个法兰盘之间，加上法兰垫，用 螺栓连接在一起，完成了连接。 有的管件和器材已经自带法兰盘， 也是属于法兰连接。
法兰连接管道方法
法兰连接管道方法
嘿，你问法兰连接管道方法啊？这事儿可得好好说说。
咱先把要连接的管道和法兰准备好哇。
管道得是合适的尺寸，别太长也别太短，法兰也得跟管道配套，不能大了或者小了。
然后呢，检查一下管道和法兰的表面，看看有没有啥磕磕碰碰的地方，要是有，得弄平整了，不然连接的时候会出问题哦。
接着把法兰套在管道上，要套正了，别歪歪扭扭的。
这时候就得用螺栓啦。
把螺栓插进法兰的孔里，可别插错了孔哦。
插好螺栓后，再放上螺母。
拧紧螺母的时候可不能太用力一下子就拧紧，得慢慢拧，一边拧一边看看法兰和管道是不是对齐了。
要是没对齐，赶紧调整一下。
拧螺母的时候最好是对角拧，就是先拧一个角的螺母，再拧对面那个角的螺母，这样能让法兰受力均匀，连接得更牢固。
千万别一个一个挨着拧，那样容易歪。
等螺母拧得差不多了，再用扳手稍微紧一紧，但也别太紧了，不然会把螺栓拧断或者把法兰弄坏。
然后检查一下连接处有没有缝隙啥的，要是有缝隙，可能是没连接好，得重新调整一下。
在连接的过程中，要是发现法兰或者管道有问题，赶紧停下来，别硬来。
要是自己搞不定，就找个懂行的人来帮忙。
总之呢，法兰连接管道得细心点，一步一步来。
别着急，多检查检查，确保连接得牢固可靠。
嘿嘿，这样才能保证管道不会漏水或者出其他问题哦。
法兰连接技术要求
法兰连接技术要求
嘿，朋友！今天咱就来聊聊法兰连接技术要求。
你可别小看这法兰连接啊，它就像是连接管道世界的坚固桥梁！比如说，家里的水管要是没接好，那水不就到处乱跑啦！
首先呢，法兰的选择可太重要啦！得根据具体的使用场景来挑，就像你
去买鞋，得合脚才行呀！要是选错了法兰，那可就糟糕啦，这不就跟穿了一双不合脚的鞋去跑步一样别扭嘛！而且啊，法兰的材质也得好好选，不同的材质有不同的特性呢。
然后呢，安装的时候可得细心再细心！螺栓得拧紧了，这就好像搭积木，不牢固可不行呀。
你想想，要是螺栓没拧紧，那还不得漏得一塌糊涂呀！安装的位置也得精确，不能有偏差，这不是和拼图一样嘛，得放在该放的地方。
在连接的时候，密封垫可不能少啊！这就好比给连接处贴了个创可贴，
得把缝隙都封好咯。
不然的话，那不就跟伤口没包扎好一样会流血嘛！而且密封垫的质量也得过硬，不然用不了多久就坏啦。
总的来说，法兰连接技术要求可真不少呢！每一个环节都得用心对待，不能有丝毫马虎呀！这可关系到整个系统的稳定和安全呢。
所以呀，咱在对待法兰连接的时候，可得像对待宝贝一样精心哟！可别不当回事儿呀，不然出了问题就麻烦啦，到时候后悔都来不及啦！这就是我的看法，你觉得呢？。
法兰连接.
为降低峰值应力，需要对结构开孔部位进
行补强，以保证容器安全运行。 开孔的形状： 应力集中和开孔形状有关，圆孔的应力集 中程度最低。
㈠ 开孔补强的设计与补强结构
在开孔附近区域增加补强金属，提高器 壁强度，满足强度设计要求。 容器开孔补强的形式分为整体补强和补 强圈补强 增加整个壳体的厚度，或用全焊透将厚壁 接管或整体补强锻件与壳体相焊，降低开 孔附近的应力。 应力集中的局部性，除非制造或结构需要，
图（f）为甲型平焊法兰 图（g）为乙型平焊法兰 图（e）为法兰
（2）、用在接管上又有板式平焊法兰、带颈平焊法兰 和带颈对焊法兰三种类型。
板式平焊法兰：由于法兰直接与钢管焊接，法兰盘 在操作时受力状态差，易发生形变。适用于低压场 合。 带颈平焊法兰：由于增加了一厚壁的短节法兰颈， 因此增加了法兰的刚度，大大减小了法兰变形。适 用于中、低压场合。 带颈对焊法兰：其颈更长，又称高颈法兰，与管子 之间采用的是对焊连接，受焊接时产生的应力集中 小，能承受较高的压力。
思考题：
1、卧式容器和立式容器的支座有哪几种？ 2、双鞍座卧式容器支座位置按哪些原则确 定？
第三节 容器的开孔与附件
一、容器的开孔与补强
容器为什么要开孔？
工艺、安装、检修的要求。
开孔后，为什么要补强？ 削弱器壁的强度，出现不连续，形成高 应力集中区。
峰值应力通常较高，达到甚至超过材料屈
服极限。
榫槽密封面：是具有 相配合的榫面和槽面的 密封面，垫片较窄，放 在槽内，由于受槽的阻 挡，不会被挤出。很少 受介质的冲刷和腐蚀。 安装时易对中。垫片受 力均匀，故密封可靠。 适用于易燃、易爆、有 毒介质及压力较高的重 要密封。但更换垫片困 难，法兰造价较高。
法兰连接设计计算手册
法兰连接设计计算手册一、法兰类型与规格根据不同应用场合，法兰连接的类型多种多样。
常见的类型有平焊法兰、对焊法兰、承插焊法兰、松套法兰等。
规格主要取决于法兰的标准，如国标、美标、德标等。
在设计时，需根据管道的介质、压力、温度等参数选择合适的法兰类型与规格。
二、螺栓预紧力计算螺栓预紧力是保证法兰密封的重要因素。
预紧力过小可能导致泄漏，过大则可能使螺栓断裂。
预紧力的计算需考虑螺栓的截面积、材料的弹性模量、法兰的刚度等因素。
常用的预紧力计算公式为：F=KxπdxF=KxπdxF=Kxπd×n×P 其中，F为预紧力，K为预紧系数，d为螺栓直径，n为螺栓数量，P为管道工作压力。
三、法兰面压力设计法兰面压力是法兰能够承受的最大压力。
在设计时，需考虑管道内部的压力波动以及外部载荷对法兰的影响。
法兰面压力的计算公式为：P=pmax+ΔP+F 其中，P为法兰面压力，pmax为管道内部最大工作压力，ΔP为压力波动，F为外部载荷。
四、垫片选择与压紧力垫片是影响法兰密封性能的关键因素。
选择合适的垫片材料和规格可以保证法兰的密封性能。
垫片的压紧力需通过实验确定，通常在安装时通过施加螺栓预紧力来达到所需的压紧力。
五、法兰刚度与稳定性分析法兰刚度与稳定性是评估法兰性能的重要指标。
在设计时，需对法兰进行刚度与稳定性分析，以确保法兰在使用过程中不会发生变形或失稳。
常用的分析方法有有限元分析和实验测试。
六、疲劳强度评估疲劳强度是指法兰在交变载荷作用下抵抗破坏的能力。
在设计时，需对法兰进行疲劳强度评估，以确保法兰在使用过程中不会因疲劳而失效。
常用的评估方法有应力分析法和寿命预测法。
七、温度影响与热膨胀计算温度对法兰的性能和使用寿命有较大影响。
在设计时，需考虑温度变化对法兰的影响，尤其是热膨胀对法兰尺寸和密封性能的影响。
热膨胀计算公式为：ΔL=αLΔTΔL=αLΔTΔL=αLΔT其中，ΔL为热膨胀长度，α为材料的热膨胀系数，L为法兰长度，ΔT为温度变化量。
法兰连接
垫片材料的选择：
四、法兰标准及选用
石油、化工上用的法兰标准有两类，
一类是压力容器法兰标准 一类是管法兰标准
㈠ 压力容器法兰标准
1．平焊法兰：
2．对焊法兰
长颈对焊法兰有厚度更大的颈，刚性大。
更高压力范围(PN 0.6MPa～6.4MPa)和直 径范围(DN300mm～2000mm)，适用温度 乙型平焊法兰中DN 2000mm以下规格包括 范围为-20℃～450℃。 在长颈对焊法兰的规定范围之内。两者联接 尺寸和法兰厚度一样。DN2000mm以下的乙
思考题：
1.法兰垫片密封的原理是什么？影响密封的 因素有哪些？ 2.法兰的型式有哪些？各有什么特点？ 3.法兰密封面型式有哪些？各适用什么场合？
4.常用的垫片材料有哪些？
作业 ：P224
1、2、3
第二节 容器支座
概述：
容器支座：支承容器重量、固定容器位置 并使容器在操作中保持稳定。
结构型式由容器自身的型式决定，分：
一、法兰的分类
按所联接的部件可分为 容器法兰及管法兰。 按结构型式分，有整体 法兰、活套法兰和螺纹 法兰。 这里重点介绍整体法兰， 常见的整体法兰有平焊 法兰及对焊法兰。
左上一图为连接塔节与塔节的容器法兰 左上二图为连接接管的管法兰 右下一图为连接封头与筒体、管箱与筒体的容器法兰 右下二图为管法兰
局部应力较大，加之材质和制造缺陷等,
为降低峰值应力，需要对结构开孔部位进
行补强，以保证容器安全运行。 开孔的形状： 应力集中和开孔形状有关，圆孔的应力集 中程度最低。
㈠ 开孔补强的设计与补强结构
在开孔附近区域增加补强金属，提高器 壁强度，满足强度设计要求。 容器开孔补强的形式分为整体补强和补 强圈补强 增加整个壳体的厚度，或用全焊透将厚壁 接管或整体补强锻件与壳体相焊，降低开 孔附近的应力。 应力集中的局部性，除非制造或结构需要，
法兰连接设计总结
法兰设计总结普通平面法兰零件常见的有两种:一种是圆形的,一种是方形的(多边形)。
如果有密封要求,则要标注平行度,如无要求,平行度可以不标注。
主要使用场合:低转速、地震动、油脂润滑、不移动的设备上面,在机床上面经常可以看到该应用;其特点是加工简单,成本低,拆卸方便。
主要使用场合:低转速、地震动、油脂润滑或者工作环境要求不高的设备上面,在卧式齿轮减速机上面经,常可以看到该应用,多用在野外环境,安全系数很高,平常很少维护；其特点是加工简单,成本低,但是维护拆卸不方便,需要打开箱体(分体式)。
带止口法兰在机械行业应用非常多，该方式被行业广泛接受。
主要特点:密封好，抗震性能好，螺栓不受剪切力,检修方便。
轴承座法兰在传动机构中应用十分善遍，它可以有效降低箱体尺寸和加工难度，简化箱体结构,又方便与组装和轴向位置调整，伞齿轮轴系结构和动力传递介轮轴系结构大多采用该方法。
轴承座法兰结构可以以部装形式存在,也就是说其内部各零件装配完成后,可以作为一个单元安装在箱体上。
在检修时,可将该单元拆下，对其他相关零件影响不大。
这种结构连接率固,螺栓不受剪切力的作用,抗震能力强。
该组件与其他传动件相关联，其标注方法如下:（主要区别:基准、同轴度)该组件与其他传动件相不关联，其标注方法如下: （主要区别:基准、同轴度)双面法兰在设计中也经常出现，也可称为转接法兰，其目的是解决两个零部件在连接是，连接尺寸不匹配问题。
从该零件的使用功能上看,同轴度是首要控制要素,由于止口尺寸较短,只控制同轴度还不能够满足要求,还需要控制平行度，在两个要素的共同作用下,我们的目的才能实现。
两面法兰除了上述形式外,还有以下多种形式，比如止口加O型圈等,标注要素与上图相同。
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什么是法兰，法兰连接？
Hale Waihona Puke 法兰是一种盘状零件，在管道工程中最为常见，法兰 都是成对使用的。在管道工程中，法兰主要用于管道的 连接。在需要连接的管道，各种安装一片法兰盘，低压 管道可以使用丝接法兰，4公斤以上压力的使用焊接法 兰。两片法兰盘之间加上密封点，然后用螺栓紧固。不 同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓。水泵和 阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成 相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面 在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为 “法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为 “法兰类零件”。但是这种连接只是一个设备的局部， 如法兰和水泵的连接，就不好把水泵叫“法兰类零件”。 比较小型的如阀门等，可以叫“法兰类零件”。法兰连 接是管道施工的重要连接方式。
法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固 定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰 垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件 和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。 法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压 小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用 焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓 直径和数量是不同的。 根据压力的不同等级，法 兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫 到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较 大的压力。 在工业管道中，法兰连接的使用十分 广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看 不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场， 到处都是法兰连接的管道和器材。