《法兰连接》PPT课件.ppt

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1、第10章法兰连接内容概要§1、压力容器法兰连接§2管法兰连接返回在各种容器和管道中,由于生产操作和测量的需要以及制造、运输、安装和检修的方便,常采用可拆结构。常见的有法兰联接、螺纹联接和插套联接。法兰联接应用最为普遍。它有其优、缺点。§1、压力容器法兰连接可拆结构:法兰联接、螺纹联接、插套联接。不可拆结构:铆接、焊接、粘接。连接结构一、法兰联接的密封原理：法兰联接是由一对法兰、数个螺栓螺母和一个垫片（圈）所组成。把处于法兰压紧面之间的垫圈压紧，当垫圈单位面积上所受的压紧力达到某一值时，借助于垫圈的变形，把法兰密封表面上的凹凸不平处填满，就形成了为防

2、止介质泄露形成了初始密封条件。为保证法兰密封，就必须使法兰密封面上实际存在的比压，预紧时不低于垫圈的预紧密封比压，工作时不低于工作密封比压。预紧密封比压：为防止介质泄露而形成初始密封条件时垫圈单位面积上的压紧力称为垫圈的预紧密封比压。1.密封原理：在连接口增加流体流动的阻力。当压力介质通过密封口的阻力降大于密封口两侧的介质压力差时，介质就被密封住了。图给出了强制密封中垫圈变形过程示意图。工作密封比压：一个已形成了初始密封条件的法兰连接（即垫圈已被压缩到预紧密封比压)在通入介质后，为不使介质泄露，在密封面与垫圈之间所保留下来的最低比压。要保证法兰密封

3、，就必须使法兰密封面上实际存在的比压，预紧时不低于垫圈的预紧密封比压，工作时不低于工作密封比压。2.影响密封的主要因素螺栓预紧力；垫圈性能；密封面的型式；法兰刚度等均影响密封。二、法兰连接受力分析法兰受力分析过程参见教材P247~P248。影响法兰受力的因素有密封垫圈性质、与法兰联结处的器壁壁厚、螺栓孔中心与密封垫圈的距离等。所受应力为三个弯曲应力。轴向弯曲应力σx环向应力σθ径向应力σr结论：1.密封垫圈是整个法兰的基础，是影响螺栓力和法兰力矩大小的主要因素之一。2.增加与法兰盘接连处器壁（或管壁）的壁厚，可增加法兰的刚度并可减小法兰加给器壁的弯

4、曲应力。3.决定法兰强度大小的关键尺寸是法兰盘的厚度。4.法兰螺孔中心圆直径应尽量小，盲目增大法兰外径没有意义。三、容器法兰标准标准号为JB/T4700～4707—2000。⒈压力容器法兰类型与结构压力容器法兰从整体看有三种形式：①甲型平焊法兰:°有平面密封面和凹凸密封面两种密封面型式。②乙型平焊法兰:③长颈对焊法兰:若容器是用不锈钢制作的，则需采用带不锈钢衬环的法兰。2、法兰密封面的型式法兰联接的密封性能与法兰压紧垫圈的密封面型式有直接关系，所以要合理选择密封面形状。常见的密封面型式有：平面型密封面凹凸型密封面榫槽型密封面三种密封面比较:平面型密

5、封面：常用于所需压紧力不高且介质无毒的场合。凹凸型密封面：用于PN<6.4Mpa、DN≤800㎜的场合。榫槽型密封面：使用于密封面易燃、易爆、有毒物质。此外，还有锥形密封面和梯形槽密封面。由于垫圈和密封面间的接触带宽度很窄，故不需很大的螺栓力就可使接触带上产生很大比压。3.压力容器法兰的尺寸系列：⑴两个基本参数法兰的尺寸是由法兰的公称压力PN和公称直径DN两个参数唯一确定的。①法兰的公称直径：指与法兰相配的筒体或封头的公称直径。②法兰的公称压力：指的是在规定的设计条件下，在确定法兰结构尺寸时所采用的设计压力。法兰的公称压力并不代表它的允许工作压力。

6、压力容器法兰的公称压力分七个等级，即0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40Mpa。表10-1中给出了三种不同型式法兰所适用的与范围，也就是制定有标准尺寸的法兰范围。⑵压力容器法兰尺寸系列表简介：表10-2～10-8中给出了全部压力等级的压力容器法兰部分尺寸系列。⑶确定法兰尺寸的计算基础法兰系列表中的法兰尺寸在规定设计温度是200℃、法兰材料是16MnR或16Mn锻件；根据不同型式的法兰，规定了垫片⒊压力容器法兰的最大允许工作压力的形式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上，按照不同的容器直径和设计压力，通过多种方案的比较计算和

7、尺寸圆整得到的。所以法兰的尺寸是由法兰的公称压力和公称直径唯一确定的。附表10-10、10-11给出了法兰最大允许工作压力。随着材料强度高于16MnR或低于16MnR，其允许工作压力上升或下降；随着温度高于200℃，其允许工作压力下降。低于-20℃需采用低温用钢。⒋容器法兰尺寸的确定为容器筒体或封头选配法兰的步骤如下：①根据容器的公称直径（内径）DN和设计压力P，参照表10-1初步确定法兰的结构类型。②根据容器的设计压力P，设计温度t及准备采用的法兰材料，按照表10-10、10-11确定所选法兰的公称压力PN。③根据所确定的法兰的PN和DN回查表1

8、0-1，验定原定的法兰类型是否包含已确定的PN和DN。④根据PN和DN，由表10-2～10-8中选出相应的尺寸表，确定所选