【正文】 徑， mm δf— 法蘭有效厚度， mm 查表 412 L~ 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 48 密封裝置設(shè)計(jì) L?表 412 LA、 Le及螺栓間距 的最小值 /mm 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) L?注： A組數(shù)據(jù)適用于（ a）圖所示的帶頸法蘭結(jié)構(gòu)； B組數(shù)據(jù)適用于（ b）圖所示的焊制法蘭結(jié)構(gòu)。 ★ 法蘭環(huán)上兩個(gè)螺栓孔中心距應(yīng)該在 =πDb/n應(yīng)在（ ～ 4） dB的范圍。 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 45 Am=max（ Aa ， Ap） 需要的螺栓截面積 確定螺栓直徑與個(gè)數(shù) nAd mo?4?do— 螺紋根徑或螺栓最小截面直徑 n — 螺栓個(gè)數(shù) 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 46 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)： do與 n是互相關(guān)聯(lián)的未知數(shù)， 先假設(shè)螺栓個(gè)數(shù) n 算出螺栓根徑 do 將 do圓整為螺紋標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑 n應(yīng)為偶數(shù)， 最好是 4的倍數(shù) 實(shí)際螺栓截面積不小于 Am 保證 螺栓公稱直徑 一般不小于 M12 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 47 螺栓個(gè)數(shù) n： ★ 個(gè)數(shù)多，墊片受力均勻，密封效果好。 c. 螺栓設(shè)計(jì) 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 原則： 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 44 按 常溫計(jì)算 ，螺栓所需截面積 Aa為 預(yù)緊狀態(tài)： baaWA][??（ 464） b][?式中 — 常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力， MPa。 bo— 墊片基本寬度（ bo見(jiàn)表 4－ 11） 當(dāng) bo≤， b=bo 當(dāng) bo＞ ， oo bbb ??42 （ 462） 需要的最小螺栓載荷等于保證墊片初始密封所需的壓緊力， 預(yù)緊狀態(tài)： aa FW ?式中 Wa— 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷， N； 需要的最小螺栓載荷，由二部分組成： 介質(zhì)產(chǎn)生的軸向力和保持墊片密封所需的墊片壓緊力，即 操作狀態(tài)： 2P P G c G cpW = F + F = D p + 2 p D b m p4（ 463） 式中 Wp— 操作狀態(tài)下，需要的最小螺栓載荷， N； 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 43 為了保證預(yù)緊和操作時(shí)都能形成可靠的密封，應(yīng)分別求出兩種工況下螺栓的截面積，擇其大者為所需螺栓截面積，從而確定螺栓直徑與個(gè)數(shù)。 a. 墊片壓緊力 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 40 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 預(yù)緊時(shí)： aGF = pD by（ 460） 式中 Fa— 預(yù)緊 狀態(tài)下，需要的 最小墊片壓緊力 ； b— 墊片 有效密封寬度 ； y— 墊片比壓力，由表 49查得， MPa。 （表 4－ 10 墊片選用表） （ 2）墊片的選擇 介質(zhì)的壓力、溫度、腐蝕性和壓緊面的形狀，兼顧價(jià)格、 制造、更換是否方便等因素來(lái)選擇 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 37 密封裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)密封所需壓緊力大小計(jì)算螺栓載荷，選擇合適的螺栓材料， 計(jì)算螺栓直徑與個(gè)數(shù)， 按螺紋和螺栓標(biāo)準(zhǔn)確定螺栓尺寸， 最后驗(yàn)算螺栓間距。 凹凸壓緊面： 榫槽壓緊面： 各壓緊面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 安裝易于對(duì)中，有效防止墊片 被擠出，適用于 PN≤ 的容器法蘭和管法蘭。 容器法蘭可用至 ， 管 法蘭甚至可用至 25～ 42MPa， 但隨著公稱壓力的提高，適用 的公稱直徑相應(yīng)減 小 。 形式： 圖 425 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 32 （ a） 全平面 （ b） 突面 （ c） 凹凸面 （ d） 榫槽面 （ e） 環(huán)連接面（ T型槽） 圖 425 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 33 凹凸面法蘭連接 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 34 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 榫槽面法蘭連接 35 突面壓緊面： ?簡(jiǎn)單，加工方便，裝卸容 易，易于防腐襯里。 密封性能： 壓緊面 墊片 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 31 （ 1） 法蘭壓緊面的選擇 壓緊面主要根據(jù) 工藝條件 、 密封口徑 以及 墊片 等進(jìn)行選擇。 原因： 五、操作條件 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 影響密封性能的主要因素 29 密封裝置設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì) 一、螺栓法蘭連接的密封性設(shè)計(jì) 二、法蘭結(jié)構(gòu)類型及標(biāo)準(zhǔn) 三、法蘭強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)述 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 30 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 一、螺栓法蘭連接的密封性設(shè)計(jì) 螺栓法蘭連接 設(shè)計(jì)關(guān)鍵要解 決兩個(gè)問(wèn)題 “ 緊密不漏 ” ； ， 不致因受力而破壞。 操作條件： 指壓力、溫度及介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)密封性能 的影響。 提高法蘭剛度： 三、壓緊面的質(zhì)量 四、法蘭剛度 增加法蘭環(huán)的厚度、縮小螺栓中心圓直徑、增大法蘭環(huán)外徑； 采用帶頸法蘭或增大錐頸部分尺寸，提高抗彎能力。 二、墊片性能 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 影響密封性能的主要因素 23 密封裝置設(shè)計(jì) 表 4— 9 墊片性能參數(shù) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 24 密封裝置設(shè)計(jì) 表 4— 9 墊片性能參數(shù)（續(xù)） 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 25 密封裝置設(shè)計(jì) 表 4— 9 墊片性能參數(shù)（續(xù)） 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 26 密封裝置設(shè)計(jì) ?壓緊面又稱 密封面 ，其形狀和粗糙度應(yīng)與墊片相匹配， ?使用金屬墊片時(shí)其壓緊面的質(zhì)量要求比使用非金屬墊片時(shí)高； ?壓緊面表面不允許有刀痕和劃痕； ?應(yīng)能均勻地壓緊墊片，保證平面度和垂直度。 （ 1）墊片變形能力和回彈能力是形成密封的必要條件。 一、螺栓預(yù)緊力 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 影響密封性能的主要因素 22 密封裝置設(shè)計(jì) （ 3）墊片比壓力 y和墊片系數(shù) m：與墊片材料、結(jié)構(gòu)與厚度關(guān)， 還與介質(zhì)性質(zhì)、 壓力、溫度、壓緊面粗糙度等因素有關(guān)， 而且 m和 y之間也存在內(nèi)在聯(lián)系。 ，即在正常工況 下保留較大的接觸面比壓力。 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 密封機(jī)理及分類 20 影響密封性能的主要因素 主要影響因素 一、螺栓預(yù)緊力 二、墊片性能 三、壓緊面的質(zhì)量 四、法蘭剛度 五、操作條件 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 21 密封裝置設(shè)計(jì) ，可采取減小螺栓直徑、 增加螺栓個(gè)數(shù)等措施來(lái)提高密封性能。 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 密封機(jī)理及分類 19 密封裝置設(shè)計(jì) 按被密封介質(zhì)的壓力大小 中、低壓密封：螺栓法蘭結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制式密封。 密封元件的軸向剛度小于被連接件的軸向剛度。 特點(diǎn)：預(yù)緊力小，介質(zhì)壓力越高，密封越可靠，約為工作壓力 產(chǎn)生的軸向力的 20%以下。 特點(diǎn) 預(yù)緊力大，約為工作壓力產(chǎn)生的軸向力的 ～ 。 密封裝置設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 15 不