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1第九章法兰连接Flange凸缘车轮或管道上突出的边、缘、肋条或环圈，用来增加物体强度、固定物体或使某一物体附着在另一物体上Aprotrudingrim,edge,rib,orcollar,asonawheelorapipeshaft,usedtostrengthenanobject,holditinplace,orattachittoanotherobject.2一、概述为了安全，可拆连接必须满足下列基本要求：(1)足够的刚度。连接件之间具有必须的密封压紧力，以保证在操作过程中介质不会泄漏；(2)足够的强度。不削弱整个结构的强度；(3)耐腐蚀，在一定的温度范围内能正常工作，能迅速并多次地拆开和装配；(4)成本低廉，适合于大批量地制造。3法兰剖面图密封面4法兰盘据统计,一座年产250万吨的炼油厂,法兰连接的数量达20万个以上5压力容器法兰——筒体与封头、筒体与筒体或封头与管板之间连接的法兰管法兰——管道与管道之间连接的法兰二、法兰连接结构与密封原理1——法兰；2——垫片3——螺栓、螺母6平面型凸凹面型榫槽型法兰连接型式7法兰受力螺栓作用给法兰的预紧力垫圈作用力轴向介质作用力8高颈法兰中的应力径向弯曲应力环向弯曲应力轴向弯曲应力9渗透泄漏——流体通过垫片材料本体毛细管的泄漏。主要与垫片的结构和材质有关；界面泄漏——流体沿着垫片与法兰接触面之间的泄漏，泄漏量大小主要与界面间隙尺寸有关。法兰管板101．密封垫片是整个法兰联接的基础。2．增加与法兰盘联接处容器厚度，不但会减小法兰加给器壁的弯曲应力，面且增厚的器壁会增大法兰的刚度。3．对法兰颈部主要作用的应力是弯曲应力，而弯曲应力的大小是与受弯构件的厚度平方成反比，所以决定法兰强度大小的关健尺寸是法兰盘的厚度。4．法兰受力矩的大小与法兰栓孔中心圆和垫片中径之间的距离有关，此距离越小，法兰力矩越小。适当确定螺栓直径大小与数目力学分析结论11三、法兰的结构与分类——法兰分类有多种方式：按加工方式分、按产品材料材质分、按生产标准分、按连接方式分、按产品规格分类等。具体情况具体分类。——法兰材质有：20#、A105、Q235A、12Cr1MoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、316L等。法兰盘12(1)窄面法兰1、按接触面(2)宽面法兰132、按其整体性程度(1)松式法兰（2）整体法兰(3)任意式法兰锻、铸、全焊透的平焊法兰活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰143．按法兰的形状KF快卸法兰板式平焊法兰(PL)带颈平焊法兰(SO)15四、影响法兰密封的因素1．螺栓预紧力主要有：螺栓预紧力；密封面型式；垫片性能；法兰刚度；操作条件。——预紧力不能过大，否则将会使垫片被压坏或挤出。——必须使预紧力均匀地作用于垫片。因此，当密封所需要的预紧力一定时，采取增加螺栓个数、减小螺栓直径的办法对密封是有利的。162．压紧面(密封面)17全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰；凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在美式法兰中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在欧式法兰中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级；凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在美式法兰中不常采用，在欧式法兰中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换；榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰；环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在美式法兰’中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa压力等级中。在欧式法兰中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN4200。18193、垫片垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能力是形成密封的必要条件。最常用的垫片可分为非金属、金属、非金属与金属混合制的垫片。20垫片材料的选用21法兰、垫片、螺栓、螺母匹配表（部分）224．法兰刚度——提高法兰的刚度途径：增加厚度、减小力臂、增大法兰盘外径法兰变形23国标GB/T9115-2000机械部标准JB82-94化工部标准HGJ50～53-91HG20595-97HG20617-97电力部标准GD0508～0509美国标准ASME/ANSIB16.5日标JIS/KS（5K,10K,16K,20K）德标DIN。五、法兰标准及选用压力容器法兰标准管法兰标准24化工部标准25262728291、法兰的公称直径30312、法兰的公称压力0.25-6.4MPa，7种3、压力容器法兰的最大允许工作压力实际生产中使用的法兰都是16MnR制造的，操作温度200℃；允许最大工作压力等于该法兰的设计压力(公称压力)。32334．容器法兰尺寸的确定按以下步骤进行：(1)容器的公称直径(即其内径)DN和设计压力参照表10-l初步确定法兰结构类型；(2)据容器的设计压力、设计温度及准备采用的法兰材料，按表10-9或表10-10确定所选法兰的公称压力PN；(3)据确定的法兰的PN和DN返回查看表10-1，验证原来据设计压力所初步确定的法兰类型是否包含有巳确定PN与DN。(4)据根所确定的PN和DN，从表10-2至表10-8中选出相应的尺寸表，即可确定所选法兰尺寸。34例9-1：为一台精馏塔配一对联接塔身与封头的法兰。塔的内径是1000mm，操作温度为280℃，设计压力为0.2MPa。材质分别为20R、16MnR。请分别确定法兰类型、尺寸。35例9-2：为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。查表可见：如果法兰材料用15MnVR，可按公称压力0.6MPa查取法兰尺寸。如果法兰材料用20R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。36法兰的标记37管法兰板式平焊带颈平焊带颈对焊承插焊38管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标准的查选方法、步骤与压力容器法兰相同。管法兰标准除GB9119.7-88外，常用标准还有：化工部标准HG20592～HG20602-97；中石化标准SH3406-96等。其中化工部标准中分为欧洲体系、美洲体系等，我国常用的为欧洲体系。3940密封面型式41法兰类型、密封面型式和公称直径