法兰与垫片ppt课件.ppt

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1、6.1法兰连接5.1.1.法兰连接结构与密封原理1.连接结构：第六章压力容器零部件设计1法兰标准：ASMEB16.5-2003管法兰和法兰管件ASMEB16.1-1998铸铁管法兰和法兰管件（25、125和250磅级）ASMEB16.47a-1998大直径管钢制法兰（NPS26~NPS60）ASMEB16.42-1998球墨铸铁管法兰和法兰连接管配件垫片标准：ASMEB16.20HGT20632-2009钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫(Class系列)ASMEB16.20a-2000管道法兰用环垫式、螺旋缠绕式和夹层式金属垫片ASMEB16.21-1992管法兰用非金属平垫片2法兰连接

2、结构（外观）3法兰连接结构（剖开看）42.法兰密封原理法兰密封面泄漏的原因：●密封垫表面与法兰密封面之间有空隙,或截面内有毛细管——泄漏通道。●密封面两侧介质有压差——推动力。从法兰密封连接过程看其密封原理：（1）安装过程——拧紧螺栓,垫片被压紧（垫内毛细管被切断；消除了与法兰密封面之间的空隙）。垫片单位面积上所受的压紧力，称为垫片密封比压。当垫片密封比压达到某一值时，便具备了初始密封条件，此时的比压称为预紧密封比压。5（2）工作条件下——介质压力和温度均升高。——螺栓被拉伸，法兰变形，法兰密封面相对有分离趋势。致使垫片比压下降。——垫片回弹，补偿或部分补偿了法兰分离的位移。此时的残余比压

3、若不小于某一值（称为工作密封比压），仍可保持良好密封状态。否则，将发生泄漏。6看看法兰连接的工作过程76.1.2.法兰分类1.整体法兰——法兰与设备或管道不可拆卸。1）平焊法兰——板式平焊法兰，带颈平焊法兰8板式平焊管法兰2）.对焊法兰92.松套法兰平焊环松套板式翻边松套板式103.螺纹法兰——法兰与设备或管道之间以螺纹连接。116.1.3影响法兰密封的因素因素1.螺栓预紧力——大小合适。垫片受力均匀。螺栓采取小直径多数量(四的倍数）。对称拧紧的方法。12因素2.法兰密封面形式13因素3.垫片性能垫片密封面的塑性变形能力——实现初始密封；垫片材料及结构的回弹能力——提高工作状态下的残余密封

4、比压。耐腐蚀能力。力学性能，尤其抗高温蠕变能力。工作温度下的变质硬化或软化性。14看看垫片压缩回弹性能试验15垫片类型：161718192021因素4.法兰的刚度——法兰在外力作用下抵抗变形的能力。刚度小——受力後变形大，垫片受力不均，易泄漏。法兰受力：思考：法兰将如何变形？22法兰变形1:法兰轴向翘曲变形23法兰变形2法兰环向翘曲变形24如何提高法兰刚度？—增加法兰厚度；—减小螺栓力与垫片力作用点间距离；—增大法兰盘外径；—螺栓数量要足够。25因素五.操作条件压力高—介质泄漏的推动力大。温度高—介质的粘度低，渗透性强，容易泄漏；—介质的腐蚀性能增强；—法兰、螺栓及垫片易发生蠕变，垫片比压

5、下降；—非金属垫片易发生老化，丧失塑性。·温度压力联合作用，并且反复波动，垫片容易发生“疲劳”失效。266.1.4法兰标准1.压力容器法兰标准1）甲型平焊法兰272）乙型平焊法兰3）长颈对焊法兰28压力容器法兰的选用确定法兰连接尺寸的基本参数：——公称压力（PN）和公称直径（DN)。①.公称直径的确定：◎管法兰—与相联接管子的公称直径相同；◎压力容器法兰—·板卷筒体，与相联接筒体的公称直径相同；·无缝钢管作筒体，与相联接无缝管的公称直径相同。29公称压力PN法兰材质最大允许工作压力(MPa)-20~200℃300℃350℃0.6Q235-A0.40.330.3016MnR0.60.510.

6、4915MnVR0.650.630.6法兰公称压力的确定：②.公称压力的确定：基准：以16MnR在200℃时的力学性能为基准确定法兰尺寸系列。即基准条件下，法兰的最大允许操作压力为该法兰的公称压力。30③确定压力容器法兰PN—JB4700-92(见书P156,P329)（1）.压力容器法兰材质为20R，300℃时设计压力为1.0MPa。其公称压力应该为多少？（2）管法兰材质为Q235-A,选用PN=0.6MPa，问300℃时能否承受0.4MPa的工作压力？判断一下：31压力容器法兰设计步骤：（1）确定DN;（2）根据法兰材质、工作温度和最高工作压力，确定PN；（3）由PN,DN确定法兰形式

7、及连接尺寸、螺栓尺寸及数量。（4）根据介质工作温度、工作压力确定密封面及垫片类型；（5）确定螺栓、螺帽材质；（6）绘制草图。322.管法兰管法兰标准：1）HG20592~20635——97«钢制管法兰、垫片、紧固件»2）GB9112~9123«钢制管法兰»注：«压力容器安全技术监察规程»推荐1）。33a.板式平焊HG20592-97管法兰类型：b.带颈对焊法兰34c.带颈平焊d.承插焊e.平焊环松套板式f.翻边松套板式3