无垫片焊唇密封法兰螺栓载荷分析和计算.pdf

无垫片焊唇密封法兰螺栓载荷的分析与计算 倪永 良，崔 琴 (江苏省化工设备制造安装有限公司，江苏 常州 213002) 摘 要：分析了无垫片焊唇密封元件——焊环在承受介质压力载荷时的受力及径向位移状况；指出 现行设计规定的螺栓载荷不能约束焊环的径向位移，焊环与法兰的连接焊缝承受了焊环的径 向拉 力；提出了由螺栓载荷平衡焊环与法兰之间静摩擦力和介质的压力载荷；并给出了螺栓载荷的计算 方法。此外，还分析了高温下焊环与法兰存在热膨胀差时，焊环的受力及径 向位移状况，提出了采 用热当量压力计算螺栓载荷的方法。 关键词：焊唇密封法兰；焊环 ；螺栓栽荷 ；径向位移；静摩擦力；热膨胀差 中图分类号：THI31．2；TQ050．2；TQ055．8 文献标志码 ：A 文章编号：1001-4837(2014)09—0041一o6 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2014．09．007 AnalysisandCalculationofNoGasketW eldingLip SealFlangeBoltLoad NIYong—liang，CUIQin (JiangsuChemicalEquipmentManufactureInstallmentCo．，Ltd．，Chnagzhou213002，China) Abstract：Analyzingthestressandradialdisplacementoftheweldingringofweldinglipsealwithgasket — freeundermedium pressure，andpointingoutthattheradialdisplacementcannotrestrainedbybolt loadgiventheexistingdesign，andtheweldingseam ofweldingringandflangeconnectionwillbearradial force．Thecalculatemethodoftheboltloaddependingontheforcebalancebetweenthestaticfrictionand themedium pressureisputforward．Inaddition，thestressandradialdisplacementofweldingringunder hightemperatureisanalyzedasthethermalexpansiondifferenceisexisted，andtheheatequivalentpres— sureusingtocalculatetheboltloadhasproposed． Keywords：weldinglipseal；weldingring；boltload；radialdisplacement；staticfrictionforce；themr al ex- pansiondifference 封的。这种无垫片的法兰在国内外工程上应用十 0 引言 分广泛，它特别适用于高温或低温而容易引起螺 栓松弛造成泄漏的场合。在高压容器上，一些操 无垫片焊唇密封法兰不是依靠压紧垫片的密 作条件苛刻 (如高温、压力波动)的连接法兰，采 封力来密封，而是依靠焊接元件的密封焊进行密 用无垫片的焊唇密封，可以提高密封结构的可靠 · 4l · 无垫片焊唇密封法兰螺栓载荷的分析与计算 Vo131．No92014 性或简化设备的结构。