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第14章压力容器零部件容器的基本构件是筒体和封头，除此之外，还有法兰、支座、接管和人孔（手孔）等零部件。(flange)§14–1法兰容器零部件间的连接有不可拆（焊接）、可拆两种。由于生产工艺要求，以及为了制造、运输、安装和检修方便，在筒体与筒体、筒体与封头、管道与管道、管道与阀门之间，常用可拆卸的法兰连接形式。尽管可拆卸结构有法兰联接、螺纹联接和承插式联接等。但法兰连接以其特有的密封可靠、强度高、适应范围广等优点在化工、制药设备和管道上应用最广。

14.1.1法兰连接的结构及密封机理封头垫片螺栓组件法兰筒体主要由一对法兰、垫片和螺栓组成。

工作机理：通过螺栓预紧，使法兰密封面间的垫片被压紧变实，并填满法兰密封面上凹凸不平的间隙，阻止了介质通过垫片内部毛细孔的渗透性泄漏和垫片与密封面间的界面泄漏。从而实现预密封。操作时，内压升起后使法兰密封面趋于分离，作用在垫片上的压紧力下降，此时，压紧面上仍需留有足够的压紧力，才能封住介质。这里，出现了两种压紧力：

预紧时——形成初始密封条件时对应作用于垫片上的最小比压称为预紧密封比压y，MPa；工作时——为维持不漏而必需保持的最低比压称为工作密封比压σ，MPa。g综上所述，保证法兰连接密封不漏的条件是：预紧时，预紧力作用在垫片上的预紧比压不低于预紧密封比压；工作时，作用在垫片上的剩余比压不低于工作密封比压。

14.1.2法兰类型根据法兰与设备或管道连接的整体性程度来分类：平焊法兰：用于温度、压力不太高的场合。(标准中有具体的温度、压力值）1.整体法兰对焊法兰：适用于压力、温度较高及有毒、易燃、易爆的重要场合。造价高。

连接刚性好全焊透时连接刚性好带颈对焊法兰平焊管法兰平焊设备法兰

平焊（任意式）法兰对焊（高颈、长颈）法兰

2.松式法兰特点：法兰未能与管道或容器连接在一起，适用于压力较低的场合。如有色金属和不锈钢设备或管道上，它对设备和管道壳体不产生附加弯曲应力。套在翻边上用碳钢制造时，可节省贵重金属消耗。缺点：刚性差。套在焊环上套在带环上

?螺纹法兰—广泛用于小直径高压管道上，法兰对管壁产生的附加应力较小。

补充：法兰的形状有圆盘形或带颈圆盘形，也有部分方形或椭圆形（腰形）。

14.1.3影响法兰密封的因素影响法兰密封的因素主要有：螺栓预紧力、密封面形式、垫片性能、法兰刚度和操作条件等。密封面的形式：平面型凹凸型榫槽型

各种型式密封面的特点及适用范围如下：?平面型：结构简单，加工方便，便于防腐或衬里。但垫片易挤出且不易压紧，用于低压、小尺寸、无毒、密封要求不高的场合。?凹凸型：对中性好，密封性能较好，用于中压且温度较高的场合。?榫槽型：对中性好，密封可靠，垫片宽度小，所需压紧力也小，适用于易燃、易爆、有毒及高压场合。加工、检修比较困难。压紧面的选择原则为：确必威体育官网网址封可靠，力求加工容易、装配方便、成本低。

垫片性能在法兰连接中，密封效果在很大程度上取决于垫片的密封性能。1.材质要求：耐腐蚀，不污染产品，具有一定的弹性，适当的机械强度和柔韧性，在温度变化时不易变质硬化或软化。2.分类：

橡胶：低压和温度100℃的水、蒸气等无腐蚀性介质非金属石棉橡胶：温度≤350C和较低压力的场合广泛使用o聚四氟乙烯等：主要用于腐蚀性介质的设备上铝铜用于高温高压时金属软钢（如：08）铬纲（如：0Cr13）金属包垫片非金属与金属组合缠绕垫片用于温度压力较高、波动大的情况

14.1.4压力容器法兰与管法兰标准?容器法兰只用于容器壳体间的联接，如筒节和筒节、筒节和封头的联接。?管法兰只用于管道间的联接。两者不能互换容器法兰：JB/T4700~4707《压力容器法兰》HG20592~20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》管法兰:GB/T9112~9125《钢制管法兰》JB/T74~90《钢制管法兰、垫片、紧固件》

法兰标准中三个重要参数：公称直径DN：法兰的公称直径是指与法兰配合的容器或管子的公称直径。容器的公称直径是指容器的内径（用管子作筒体的容器除外），管子的公称直径指其名义直径，为介于管子内、外径之间的某一数值，其中大多数接近管子的内径。公称直径相同的钢管，其外径是相同的，由于厚度是变化的，所以内径也是变化的。见表14-1。公称压力PN：公称压力是为制定标准而分的压力等级。见表14-2。最大允许工作压力：压力容器法兰标准中的公称压力是按法兰材料16Mn（或16MnR）、设计温度200C条件下确定的，当法兰材o料和温度变化时，法兰的最大允许工作压力将增大或减小。例如表14-3中的长颈对焊法兰的最大允许工作压力。

例：如何选择压力容器法兰？为一台内径为D，设计压力为p，设计温度为t的容器筒体或封i头选配法兰。（1）根据容器的公称直径DN和设计压力p，参照