化工机械设备基础-法兰连接.ppt

31 2 、法兰的公称压力 0.25-6.4MPa ， 7 种 3 、压力容器法兰的最大允许工作压力 实际生产中使用的法兰都是 16MnR 制造的，操作温度 200 ℃； 允许最大工作压力等于该法兰的设计压力 ( 公称压力 ) 。 1 第九章 法兰连接 Flange 凸缘车轮或管道上突出的边、缘、肋条或环 圈，用来增加物体强度、固定物体或使某一物 体附着在另一物体上 A protruding rim, edge, rib, or collar, as on a wheel or a pipe shaft, used to strengthen an object, hold it in place, or attach it to another object. 2 一、概述 为了安全，可拆连接必须满足下列基本要求： (1) 足够的刚度 。 连接件之间具有必须的密封压 紧力，以保证在操作过程中介质不会泄漏； (2) 足够的强度 。 不削弱整个结构的强度； (3) 耐腐蚀 ，在一定的温度范围内能正常工作，能 迅速并多次地拆开和装配； (4) 成本低廉 ，适合于大批量地制造。 3 法兰剖面图 密封面 4 法兰盘 据统计 , 一座年产 250 万吨的炼油厂 , 法兰连接的数量达 20 万 个以上 5 压力容器法兰 —— 筒体与封头、筒体与筒体或封头与管板之 间连接的法兰 管法兰 —— 管道与管道之间连接的法兰 二、法兰连接结构与密封原理 1 —— 法兰； 2 —— 垫片 3 —— 螺栓、螺母 6 平面型 凸凹面型 榫槽型 法兰连接型式 7 法兰受力 螺栓作用给法兰的预紧力 垫圈作用力 轴向介质作用力 8 高颈法兰中的应力 径向弯曲应力 环向弯曲应力 轴向弯曲应力 9 渗透泄漏 —— 流体通过垫 片材料本体毛细管的泄漏。 主要与垫片的结构和材质 有关； 界面泄漏 —— 流体沿着垫 片与法兰接触面之间的泄 漏，泄漏量大小主要与界 面间隙尺寸有关。 法 兰 管 板 10 1 ．密封垫片是整个法兰联接的基础。 2 ．增加与法兰盘联接处容器厚度，不但会减小法兰加给器 壁的弯曲应力，面且增厚的器壁会增大法兰的刚度。 3 ．对法兰颈部主要作用的应力是弯曲应力，而弯曲应力的 大小是与受弯构件的厚度平方成反比，所以决定法兰强度大 小的关健尺寸是法兰盘的厚度。 4 ．法兰受力矩的大小与法兰栓孔中心圆和垫片中径之间的 距离有关，此距离越小，法兰力矩越小。适当确定螺栓直径 大小与数目 力学分析结论 11 三、法兰的结构与分类 —— 法兰分类有多种方式： 按加工方式分、按产品材料材质分、按生产标准分、按连 接方式分、按产品规格分类等。具体情况具体分类。 —— 法兰材质有： 20# 、 A105 、 Q235A 、 12Cr1MoV 、 16MnR 、 15CrMo 、 18-8 、 321 、 304 、 304L 、 316 、 316L 等。 法 兰 盘 12 (1) 窄面法兰 1 、按接触面 (2) 宽面法兰 13 2 、按其整体性程度 (1) 松式法兰 （ 2 ）整体法兰 (3) 任意式法兰 锻、铸、全焊透的 平焊法兰 活套法兰、螺纹 法兰、搭接法兰 14 3 ．按法兰的形状 KF 快卸法兰 板式平焊法兰 (PL) 带颈平焊法兰 (SO) 15 四、影响法兰密封的因素 1 ．螺栓预紧力 主要有：螺栓预紧力；密封面型式；垫片性能；法兰刚度； 操作条件。 —— 预紧力不能过大，否则将会使垫片被压坏或挤出。 —— 必须使预紧力均匀地作用于垫片。因此，当密封所需要 的预紧力一定时，采取增加螺栓个数、减小螺栓直径的办法 对密封是有利的。 16 2 ．压紧面 ( 密封面 ) 17 全平面密封面 ：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的 (PNg1.0) 工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰； 凸台面密封面 ：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式 配合使用，在 美式法兰 中，常用在 PN2.0 、 PN5.0 和部分 PN10.0MPa 压 力等级中；在 欧式法兰 中则常用在 PN1.6 、 PN2