【正文】 。 對 于 整 體 法 蘭 或 按 整 體 法 蘭 計 算 的 任意 式 法 蘭 ： 12 11822biDDg?????????????? （ ）R 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 31322322 1192222 12022bibGbibGbGDDlDDllllDDlDDlDDl? ???? ?? ??? ????? ???? ?? ??? ????11 對 于 除 活 套 法 蘭 外 的 松 式 法 蘭 或 按 松 式 法 蘭 計 算 的任 意 式 法 蘭 ：= （ ）對 于 活 套 法 蘭 ：= （ ） 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 1 1 1 2 2 2 3 3 31 2 33 3 3 31 2 3 1 1 2 2 3 3,0 P P 0 P =W2 121W 2 1142 122cpM P l M P l M P lpM M P l W lW M M M P l P l P l? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?a于 是 ， 法 蘭 力 矩 為 ：預(yù) 緊 時 ， 因 ， 故 ， ， 總 力 矩 為 ： （ ）式 中 ， 按 式 （ ） 取 值 。 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 33 1 2111323ii i PP W P P 2 117W2bGl R gR g llDDl? ? ????????（ ） 墊 片 反 力 ， 等 于 螺 栓 設(shè) 計 載 荷 與 內(nèi) 壓 產(chǎn) 生的 總 軸 向 力 之 差 ， 即 ： N （ ）式 中 ， 取 預(yù) 緊 或 操 作 時 的 螺 栓 總 載 荷 。 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 ? ?121ii2222i21iPP D 2 1154MP a D m mii PP D D 24ccGcppp?????、 法 蘭 設(shè) 計 方 法 ： （ ） 法 蘭 力 矩 的 計 算 法 蘭 外 力 矩 是 由 如 下 作用 于 法 蘭 的 外 力 產(chǎn) 生 的 ： （ ） 內(nèi) 壓 作 用 于 內(nèi) 經(jīng) 截 面 上 的 軸 向 力 ： N （ ）式 中 ， — 計 算 內(nèi) 壓 ， ；— 法 蘭 內(nèi) 徑 ， 。 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的 強度計算 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 法蘭設(shè)計 （三）法蘭的強度計算 上圖較復(fù)雜，因此 Waters法確定了法蘭強度的三個主要應(yīng)力： 法蘭環(huán)內(nèi)圓柱面上與椎頸連接處的最大徑向應(yīng)力、切向應(yīng)力，以及椎頸兩端外表面的軸向彎曲應(yīng)力。 法蘭設(shè)計 （二）密封計算 ? ?p3W = 2 11422 110W =WmbbAA??、 螺 栓 設(shè) 計 載 荷 ： 預(yù) 緊 工 況 時 ： N （ ） 而 操 作 工 況 螺 栓 設(shè) 計 載 荷 仍 按 式 （ ） 計 算 ，即 。 螺 栓 所 需 的 總 截 面 積 取 上 述 兩 種 工 況 下 較 大 值 。、 螺 栓 的 尺 寸 和 數(shù) 目 在 預(yù) 緊 工 況 時 ： mm （ ）式 中 — 常 溫 下 螺 栓 材 料 的 許 用 應(yīng) 力 ， 。　 　 　 ｐ — 計 算 壓 力 ， 。因 而 用 以 計 算 的 墊 片 平 均 直 徑 相 應(yīng) 確 定 如 下 ： 當 時 ， 墊 片 接 觸 面 的 平 均 直 徑 ； 當 時 ， 墊 片 接 觸 面 外 徑 。 法蘭設(shè)計 法蘭設(shè)計 aaG1W2 109WNDmm b m my MP aaGW bD y?? 、 螺 栓 載 荷 計 算 ： 在 預(yù) 緊 工 況 , 螺 栓 拉 力 應(yīng) 等 于 壓 緊 墊 片 所 需的 最 小 壓 緊 載 荷 ， 即 ： （ ）式 中 ： — 螺 栓 的 最 小 預(yù) 緊 載 荷 ， ； ? 墊 片 平 均 直 徑 ， 取 墊 片 反 力 作 用 位 置處 的 直 徑 ， ；— 墊 片 的 有 效 密 封 寬 度 ， ； ? 墊 片 的 比 壓 力 ， 。 y、 m僅與墊片材料、結(jié)構(gòu)與厚度有關(guān)。 法蘭設(shè)計 （ 一）墊片的密封機理 比壓力和墊片系數(shù) 預(yù)緊比壓 y： 預(yù)緊時，迫使墊片變形與壓緊面密合，以形成初始的密封條件，此時墊片所必需的最小壓緊載荷，因以單位接觸面積上的壓緊載荷計，故也稱為“最小壓緊力”，單位為 MPa。 分析：預(yù)緊螺栓時，螺栓力通過法蘭壓緊面作用到墊片上，使墊片發(fā)生彈性或塑性變形，以填滿法蘭壓緊面上的不平間隙，從而阻止流體泄漏。泄漏以兩種形式出現(xiàn)：滲透泄漏和界面泄漏?？梢钥闯?，設(shè)計或選用法蘭連接時，應(yīng)將其作為一個整體，法蘭、墊片和螺栓之間需要有一個合適的選配。 螺栓的數(shù)量至少應(yīng)為 4個，且為 4的整數(shù)倍。為避免螺栓與螺母咬死，螺母的硬度一般比螺栓低 HB30，所以它們也存在一個選配的問題。若螺栓強度級別偏低，沒有足夠的螺栓載荷提供墊片密封所需的壓緊力；而過高，當螺栓數(shù)量一定時，使螺栓直徑太小，導(dǎo)致螺栓設(shè)計應(yīng)力過高，一不小心容易造成擰斷。 （三）選配 和法蘭墊片選配一樣，選螺栓材料強度時，也要考慮兩者的協(xié)同。 墊片材料的選用 材料 密封面 壓力 MPa 溫度 介質(zhì) 中壓橡膠石棉板 光滑、凹凸 ≤ ≤150 壓縮空氣、惰性氣體、氨 光滑 ≤ ≤300 蒸汽、水 聚四氟氯乙烯 光（凹凸） ≤ ≤200 多種油品、油氣、溶劑、石油化工原料及產(chǎn)品 耐油橡膠石棉板 光（凹凸） ≤200 ≤ ≤50 液化石油氣 金屬纏繞墊片 0Cr13（ 0Cr19Ni9）鋼帶 +特制石棉（石墨） 凹凸 ～ ≤60 惰性氣體 光（凹凸） ≤450 多種油品、油氣、溶劑、石油化工原料及產(chǎn)品 凹凸 ≤450 氫汽、氫汽與石油混合汽 ≤450 金屬包墊片 鐵皮（鋁皮） +特制石棉、 0Cr13（ 0Cr19Ni9） +特制石棉 光（凹凸） ≤450 凹凸 ≤450 氫汽、氫汽與石油混