【正文】 ) 2 ( ) ( 1 )e e t e rA B d f? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?e? 12n cc? ??e? ：接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 ：接管計(jì)算厚度 ：焊縫金屬截面積 （ f）若 不需補(bǔ)強(qiáng) 2A ? ? ? ?2 1 2 222e t t r e t rA h f h c f? ? ?? ? ? ?t?3A1 2 3A A A A? ? ?? ?31 2 312 6 6 362sAA A A A? ? ? ? ?? ? ? ?? ?0ssoADd? ? ?接管外徑 oD ： 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 0doD三容器上開孔及補(bǔ)強(qiáng)的有關(guān)規(guī)定 1．開孔尺寸的限制 P303表 133 開孔部位 允許開孔直徑 筒體 凸形封頭 平板形封頭 錐封 11500 , 500 m m2iiD m m d D?? 且 不 大 于11500 , 00 m m2m m d D?? 且 不 大 于 1012 idD? 12 k? 2．開孔位置限制 P337 P337 (非常重要 ) 殼體滿足以上要求時(shí)，可不另行補(bǔ)強(qiáng)： (1)設(shè)計(jì)壓力小于或等于 。 這種方法規(guī)定：處于補(bǔ)強(qiáng)有效區(qū)內(nèi)可起補(bǔ)強(qiáng)作用的金屬截 面積 As 應(yīng)該等于或者大于開孔處所削去的殼體承壓所需的理 論截面積 A 。不足之處：厚 壁管的供應(yīng)不象補(bǔ)強(qiáng)板那么容易 。 補(bǔ)強(qiáng)管補(bǔ)強(qiáng) 結(jié)構(gòu)見 P326圖 125（ d）（ e）（ f） 這種補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是在開孔處焊接一段加厚的接管。補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)見書 P295圖 1311，表 131列出補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸。 式中 r/R 是接管尺寸 (即開孔 )的相對大小， R/δ則與殼體的剛度有聯(lián)系，殼體剛度越差，接管直徑越大時(shí)，開孔系數(shù)值一般越大，越大后應(yīng)力集中越嚴(yán)重。 實(shí)際上，殼體自身的曲率必須考慮，同時(shí)只開孔不裝接管的設(shè)備較為少見。 因此對開孔及接管附近的應(yīng)力應(yīng)給予足夠的重視。 開孔補(bǔ)強(qiáng)與設(shè)備凸緣 在化工設(shè)備上，由于各種工藝上和結(jié)構(gòu)上的要求，需要開或者安裝接管。 （ 2）非劇烈循環(huán)場合； （ 3）配用非金屬軟墊片； 不符合上述要求時(shí)應(yīng)選用專用級螺柱（雙頭螺柱或全螺紋螺柱）和專用級螺母。專用級有雙頭螺柱或全螺紋螺柱。 3 、 柔性石墨復(fù)合墊片 （ HG2060897）（ P291） 由沖齒的金屬芯板與膨脹石墨粒子復(fù)合板材制成的一種被增強(qiáng)了的石墨墊片。表 1029給出了不同材料制造的法蘭，在不同溫度下的最高無沖擊壓力值。 （ 2）帶頸平焊法蘭 （ HG205941997） SO PN≤， FF+RF+MFM+TG （ 3）帶頸對焊法蘭 （ HG205951997） WN PN ～ 25MPa 管法蘭、法蘭蓋的材料及其允許承受的最高無沖擊壓力 （ 1）管法蘭材料：一般采用煅件，不推薦使用鋼板（板式平焊法蘭可有條件采用）。 (72)、法蘭、螺柱、墊片、螺母材料匹配表。 (5)、法蘭查取、示例及標(biāo)記 （ 51）按表 10－ 1初定法蘭結(jié)構(gòu)類型（甲、乙或長頸）（ DN，P）； （ 52）根據(jù) P , t及材料來確定表 10－ 10或表 10－ 11中 PN； （ 53） PN， DN返回表 10－ 1，看法蘭類型是否包含確定的 PN，DN； （ 54）由 PN， DN從表 102～ 108選取尺寸。 (4)、容器法蘭的最大允許工作壓力 法蘭尺寸實(shí)際上是由一系列特定的設(shè)計(jì)條件確定的，其尺寸按照 PN和 DN唯一確定。 鋼板卷制的圓筒， DN＝圓筒內(nèi)直徑 Di。 對于不銹鋼法蘭可以采用帶襯環(huán)結(jié)構(gòu)法蘭，襯環(huán)法蘭也可做成平面、凹凸面、榫槽面法蘭三種。（使用過程中注意保護(hù)密封面） ? 上述三種結(jié)構(gòu)見書上圖（ P250圖 105）。設(shè)備上一般使用凹面。在上述分析的基礎(chǔ)上，目的在于合理 的選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭。例：長頸對焊法蘭。（ P249（ 3）） ( )cr ePEDo?? DoLDoeEPcr)(?? ( )cr eDo??三、法蘭分類 按墊片位置分： 窄面法蘭：墊片位于螺栓中心圓內(nèi)側(cè)（下圖 a） 寬面法蘭：墊片位于螺栓中心圓二側(cè)（下圖 b） (a) (b) 按用途分類： 壓力容器法蘭 JB/T4700～ 4707－ 2023 管法蘭 HGJ44～ 76－ 91 (老標(biāo)準(zhǔn) ) HG20592～ 20635－ 97(新標(biāo)準(zhǔn) ) 其中 HG20592～ 20614－ 97是對 HGJ44～ 76－ 91修訂、合并而成 ,歐洲體系； HG20615～ 20635－ 97美洲體系是以 ANSI 、。法蘭設(shè)計(jì)時(shí)，彎曲應(yīng)力是主要的。 二、法蘭受力分析 法蘭所受外力 （ 1）預(yù)緊時(shí) (如右圖 a) T1：螺栓預(yù)緊力（沿螺栓圓周中心線等距 離分布） N1 ：墊片作用力，沿墊圈圓周均布 顯然， T1=N1，所以內(nèi)圈的 N1和外圈的 T1構(gòu)成了力偶作用在法蘭上。密封面不允許有徑向刀痕， 密封面光潔度要求（粗糙度）。 根據(jù) m、 y及墊圈尺寸，我們可以計(jì)算螺栓力，設(shè)計(jì)螺栓尺寸及法蘭。通常，實(shí)際工作壓力要小于工作密封比壓，這樣更安全。達(dá)到預(yù)緊密封條件時(shí)，墊圈單位面積上的壓緊力稱為墊圈的預(yù)緊密封比壓 y。 法蘭：簡單說是一個(gè)圓環(huán)，上開螺栓孔，與筒體或管子焊在一起。 2足夠的強(qiáng)度：聯(lián)接可靠、結(jié)構(gòu)合理。 壓力容器法蘭連接 常用的可拆結(jié)構(gòu)有：法蘭連接、螺紋連接、插套聯(lián)接。因?yàn)檫@ 些零部件應(yīng)用很普遍。本章將討論壓力容器其他零 部件 ——法蘭、支座、人孔、安全附件等的強(qiáng)度問題。 2具體選用標(biāo)準(zhǔn)，逐步熟悉標(biāo)準(zhǔn)、手冊。 化工設(shè)備可拆結(jié)構(gòu)要求： 1保證緊密性：在工作壓力、溫度下不產(chǎn)生泄漏，密封可靠。 P0 一、法蘭連接的密封原理 組成 一對法蘭，數(shù)個(gè)螺栓和一個(gè)墊片（圈）組成。 密封原理分為兩個(gè)階段： （ 1）預(yù)緊階段 建立預(yù)緊密封條件 螺栓力通過法蘭壓緊力達(dá)到某一值時(shí)，借助于墊圈的變形，把法蘭密封面上的凹凸不平處填滿，這樣就建立了初始密封條件。若墊圈的回彈能力不足，則預(yù)緊密封比壓下降到工作密封比壓之下，密封失效 ——泄漏。 m、 y與墊圈的材料、型式、厚度有關(guān)；一般由實(shí)驗(yàn)測知，不同墊圈的 m、 y可查有關(guān)表格。 （ 3）壓緊面型式（密封面型式） 壓緊面又稱密封面，密封面越窄，密封性能越好，線密 封更好，但更換墊片困難。 （ 5）操作條件（溫度、壓力、介質(zhì)） 高溫介質(zhì)粘度小，易滲漏；高壓下，易滲漏。由于殼體（接管）與法蘭的剛度不同，在聯(lián)接 邊緣將產(chǎn)生邊緣力及力矩 Q0、 M0，將產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力 和較小的剪力。 對于帶頸法蘭，增加頸的厚度對提高法蘭強(qiáng)度會有比增加法蘭盤厚度更好的效果。 （ 2）整體法蘭 法蘭盤、法蘭頸部及容器或管道三者能有效地連接成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，共同承受法蘭力矩。例：平焊法 蘭（甲、乙型平焊法蘭）。適用于中壓、有毒及有對中要求的場合。用于高壓、易燃、劇毒的特殊場合。 甲型、乙型平焊法蘭、長頸法蘭材質(zhì)選用碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等材料制作。 3容器法蘭的尺寸系列 (1)、容器法蘭選用的兩個(gè)基本參數(shù) （ 11）法蘭的公稱直徑 DN 法蘭 DN指與法蘭相配的筒體或封頭的公稱直徑。 (3)、確定法蘭尺寸的計(jì)算基礎(chǔ) 法蘭尺寸確定是以 16MnR或 16Mn鍛件，設(shè)計(jì)溫度 200℃ 的許用應(yīng)力作為強(qiáng)度基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出來的。當(dāng)法蘭材料比 16MnR差，或溫度 ≥200℃ 時(shí)，則 P允許就會低于其公稱壓力。 （ d）法蘭標(biāo)記 20R 法蘭－ RF 1000－ JB/T47012023 16MnR 法蘭－ RF 1000－ JB/T47012023 （ 6） 、墊片 (61)、非金屬軟墊片 （ JB/T47042023） P265 (62)、纏繞式墊片 （ JB/T47052023） P266 (63)、金屬包墊片 （ JB/T47062023） P268 （ 7）壓力容器等長雙頭螺柱 （ JB/T47072023） (71)、 A、 B型之分 當(dāng)法蘭與螺柱間在工作狀態(tài)下溫差較大時(shí)，應(yīng)選用 B型螺栓。 最常用的三種： PL、 SO、 WN型 管法蘭尺寸與質(zhì)量 表 101表 1018（ A）所示為管法蘭尺寸 （ 1）板式平焊法蘭 （ HG205931997） PL RF＋ FF PN≤