第十章法兰连接介绍

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第一节压力容器法兰连接
（四）压力容器法兰选用
压力容器法兰与管法兰均已制定出标准。根据公称直径和 公称压力，可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰， 才需进行设计。
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第一节压力容器法兰连接
内径为Di，设计压力为p，设计温度为t的容器筒体或 封头选配法兰步骤： （1）根据容器的公称直径和设计压力p，参照表10-1初 步确定法兰的结构类型。 （2）根据容器的设计压力p，设计温度t及准备采用的法 兰材料，按表10-9或表10-10确定所选用法兰的PN。 （3）根据所确定的法兰PN与DN再查看表10-1，验证一下 初步确定的法兰类型是否覆盖了所确定的PN、DN。如果 覆盖，则可按所确定的PN和DN确定法兰尺寸，否则需变 更所选法兰类型或变更材料，调整PN。 （4）根据PN和DN，从表10-2至表10-8中查取法兰尺寸。
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第一节压力容器法兰连接
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第一节压力容器法兰连接
3）榫槽型密封面
密封面由一个榫和一个槽所组成，垫圈放在槽内。
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第一节压力容器法兰连接
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第一节压力容器法兰连接
第二篇 压力容器
第六章 压力容器与化工设备常用材料 第七章 压力容器的薄膜应力、弯曲应 力、二次应力 第八章 内压容器 第九章 外压容器与压杆的稳定计算 第十章 法兰连接 第十一章 人孔、手孔、视镜和液面计 第十二章 开孔补强与设备凸缘 第十三章 容器支座 第十四章 容器的焊接结果 第十五章 压力容器的监察管理与定期 检验
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第一节压力容器法兰连接
一、法兰连接的密封原理
组成：一对法兰、数个螺栓和一个垫片
密封原理：在螺栓预紧力作用下，把法兰密封面间的垫 片压紧，借助于垫片的变形，把密封面上的凹凸不平处填
满，形成初始的密封条件。
这时在垫片单位面积上的压紧力称为预紧密封比压。 法兰密封面上实际存在的密封比压，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。
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第一节压力容器法兰连接
3）确定法兰尺寸 20R：DN=1000mm，PN=0.6MPa，查表10-3确定尺寸 16MnR ：DN=1000mm，PN=0.25MPa，查表10-2确定 尺寸 4）在图样上标记
法兰标记：□-□ □-□ / □-□ □ 标准号 法兰总高度 法兰厚度 公称压力 公称直径 法兰密封面形式代号 法兰名称及代号（p264表）
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第十章 法兰连接
1 压力容器法兰连接 2 管法兰连接
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第一节压力容器法兰连接
由于生产工艺要求，或为 了制造、运输、安装检修方便， 化工设备和管道常常采用可拆 式连接结构。 如：法兰连接、螺纹连接、 插套连接等。 法兰连接是一种应用最广 的可拆式连接。
（三）压力容器法兰的尺寸系列 1. 公称直径和公称压力
容器法兰的公称直径DN指的是与法兰相配的筒体或封 头的公称直径。 压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一 系列数值。
例如DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的 压力容器法兰。
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第一节压力容器法兰连接
1. 密封面形式
（1）平面型密封面
密封表面是一个突出的光滑平面。这种密封面结构简 单，加工方便，便于进行防腐衬里。但不易压紧，常用于 压力不高且介质无毒的场合。
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第一节压力容器法兰连接
（2）凹凸型密封面
密封面由一个凸面和一个凹面所组成，在凹面上放置 垫圈，压紧时，由于凹面外侧有挡台，垫圈不会挤出来， 垫片便于对中，但宽度较大，需较大的螺栓预紧力。
法兰的公称压力PN指的是在规定的设计条件下，在 确定法兰尺寸时所采用的设计压力。 压力容器法兰共有七个公称压力等级：0.25、0.60、 1.00、1.60、2.50、4.00、6.40（MPa） （表10-2~10-8即 按此编排）。 只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸 也就确定了。
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第一节压力容器法兰连接
（五）密封垫片
密封垫片应具有适当变形和回弹能力。
最常用垫片分为：非金属、 金属、非金属与金属混 合制的垫片
P263
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Байду номын сангаас
第一节压力容器法兰连接
例1 为一台精馏塔塔节选配法兰。该塔内径Di=1000mm， dn=4mm，操作温度280℃，设计压力p=0.2MPa，法兰材 料可用20R，也可用16MnR，试分别确定使用这两种材料 时，法兰的类型和尺寸。 1）确定法兰类型 DN=1000mm p=0.2MPa，根据表10-1选甲型平焊法兰（估计 PN<0.6MPa） 2）确定公称压力 根据p=0.2MPa，t=280℃，查表10-10 用20R时，若取PN=0.25MPa，300℃的 [p]=0.15MPa<0.2MPa，定PN=0.6MPa 用16MnR时，若取PN=0.25MPa，300℃的 [p]=0.21MPa>0.2MPa，因此定PN=0.6MPa
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乙型平焊法兰
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第一节压力容器法兰连接
长劲对焊法兰：法兰盘上有长颈，采用对焊与封头或 筒体连接。 长劲对焊法兰由于 有长颈，并采用对焊， 故刚性更好，适用于 压力、温度较高或设 备直径较大的场合。
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第一节压力容器法兰连接
（二）压力容器法兰的结构
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第一节压力容器法兰连接 二、压力容器法兰标准
（一）压力容器法兰的类型
压力容器法兰从整体看有三种形式：甲型平焊法兰、乙 型平焊法兰和长颈对焊法兰。 甲型平焊法兰：法兰盘直接与容器的筒体或封头焊接。 乙型平焊法兰：法兰盘外增加了一个厚度大于筒体壁厚 的短节。
甲型平焊法兰