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1、三、法兰设计螺栓法兰连接结构螺栓法兰连接结构及密封设计及密封设计螺栓法兰螺栓法兰连接结构连接结构失效形式失效形式:主要表现为泄漏,泄漏量控制在工艺和环境允许的范围内。密封机理密封机理保证密封的条件保证密封的条件预紧时，法兰密封面预紧时，法兰密封面上的比压不低于预紧上的比压不低于预紧密封比压密封比压y工作时，法兰密封面工作时，法兰密封面上的比压不低于操作上的比压不低于操作密封比压，即密封比压，即m倍的倍的介质计算压力介质计算压力影响密封的因素影响密封的因素螺栓预紧力螺栓预紧力法兰刚度法兰刚度压压紧紧面面形形式式和加工质和加工质量量垫片性能垫片性能操作条件操作条件螺栓法兰连接设计螺栓法兰连接设计
2、密封性设计密封性设计（压紧面、垫片、螺栓）（压紧面、垫片、螺栓）法兰标准简介法兰标准简介 法兰强度计算方法简介法兰强度计算方法简介压紧面形式压紧面形式密封面型式密封面型式v环连接面环连接面(梯形槽梯形槽)：v与椭圆型或八角型金属与椭圆型或八角型金属垫圈配用。垫圈配用。v特点：特点：槽的锥面与垫圈成线（或窄面）接触密封。v适用：温度、适用：温度、压力有波动，介质渗透性平面形、平面形、O形、波形、齿形、八角形、形、波形、齿形、八角形、椭圆形等椭圆形等非金属垫片非金属垫片常常用用材材料料：石石棉棉橡橡胶胶板板、橡橡胶胶板板、聚聚四四氟氟乙乙烯烯、合成纤维、石墨等。合成纤维、石墨等。金属垫片金属垫片常
3、用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。组合式垫片组合式垫片包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属垫片等垫片等。垫片形状垫片形状垫片类型垫片类型垫片垫片垫片断面形式垫片断面形式要要有有全全面面的的观观念念，综综合合考考虑虑温温度度、压压力力、介介质质、压压紧紧面面形形式式等等方方面面要要求求，其其中中温温度度和和压压力力是是影影响响密密封封的的主要因素，也是选择垫片的主要依据。主要因素，也是选择垫片的主要依据。在在保保证证密密封封的的前前提提下下，尽尽量量选选用用结结构构简简单单、价价格格便便宜、便于安
4、装和更换的垫片。宜、便于安装和更换的垫片。垫片选用表（表垫片选用表（表4-10）垫片选择原则垫片选择原则螺螺栓栓是是法法兰兰密密封封连连接接中中的的重重要要元元件件，对对其其基基本本要要求是强度要高、韧性要好。求是强度要高、韧性要好。螺螺母母更更换换比比螺螺栓栓容容易易，且且螺螺母母价价廉廉，所所以以要要求螺栓材料的强度比螺母高。求螺栓材料的强度比螺母高。为为避避免免螺螺栓栓和和螺螺母母咬咬死死或或胶胶合合，要要求求螺螺栓栓材材料的硬度比螺母高料的硬度比螺母高HB30以上。以上。对于对于t-20的螺栓，要求选用低合金钢，并的螺栓，要求选用低合金钢，并进行夏比进行夏比V形缺口低温冲击试验。形缺口低温冲击试验。螺栓材料螺栓材料此外还有此外还有此外还有此外还有SHJ406 SHJ406 SHJ406 SHJ406 中国石化总公司工程建设标准。中国石化总公司工程建设标准。中国石化总公司工程建设标准。中国石化总公司工程建设标准。压力容器法兰标准：压力容器法兰标准：JB47004707-2000包括法兰、垫片、螺栓的标准包括法兰、垫片、螺栓的标准应力分析模型应力分析模型