压力容器零部件之法兰.ppt

压力容器法兰设计步骤： （1）确定DN; （2）根据法兰材质、工作温度和最高工作压力，确定PN； （3）由PN,DN确定法兰形式及连接尺寸、螺栓尺寸及数量。 （4）根据介质工作温度、工作压力确定密封面及垫 片类型； （5）确定螺栓、螺帽材质； （6）绘制草图。 * 第三十一页，共五十九页，2022年，8月28日 2.管法兰 管法兰标准： 1）HG20592~20635——97 ?钢制管法兰、垫片、紧固件? 2）GB9112~9123 ?钢制管法兰? 注：?压力容器安全技术监察规程?推荐1）。 * 第三十二页，共五十九页，2022年，8月28日 a.板式平焊 HG20592-97 管法兰类型： b.带颈对焊法兰 * 第三十三页，共五十九页，2022年，8月28日 c.带颈平焊 d.承插焊 e.平焊环松套板式 f.翻边松套板式 * 第三十四页，共五十九页，2022年，8月28日 g.螺纹法兰 方法兰 椭圆形法兰 h.法兰盖 * 第三十五页，共五十九页，2022年，8月28日 例题为一台精流塔配一对连接塔身与封头的法兰。塔的内径为1000mm,操作温度为280o，设计压力为0.2MPa。塔体材质为Q235-B。介质无腐蚀性及其他危害。 解：1.确定DN DN=1000mm（板卷筒体）。 2.确定PN 法兰材质也采用Q235-BR,根据操作温度（ 280°C）及设计压力（0.2MPa)，查温度/压力表（JB4700-92),得PN=0.6(MPa)。 3.由DN和PN，查尺寸标准JB4701-92,确定连接尺寸及螺栓的规格数量。 螺栓M20 ,36个 * 第三十六页，共五十九页，2022年，8月28日 4.确定密封面形式及垫片。 查表6-1，确定采用平形密封面，垫片采用耐油橡胶石棉垫。垫片尺寸由相应标准确定。表6-3 给出参考宽度值：20mm。 5.确定螺栓螺帽材质。由相应标准查得。表6-6给出参考值：螺栓螺母均为Q235-A。 6.绘草图。 螺栓M20 ,36个 * 第三十七页，共五十九页，2022年，8月28日 6.2 容器支座 作用：支撑容器的重量；固定位置。 6.2.1 卧式容器支座 种类： ——鞍座 ——圈座 ——支腿 双鞍式支座 * 第三十八页，共五十九页，2022年，8月28日 1).支座反力计算 每一支座的反力：F=mg/2 式中 mg——设备总重。 2).筒体轴向弯矩哪里较大？ ◎支座处(2-2截面） 弯矩为负，横截面的上部受拉，下部受压 ◎两支座中间处（1-1截面）： 弯矩为正——横截面上部受压，下部受拉。 筒体受压处可能出现何种破坏形式？方向如何？ * 第三十九页，共五十九页，2022年，8月28日 3).筒体的轴向应力计算 在跨距中点：载荷——介质压力，弯矩。 在支座处：当A≤Rm/2时，封头有支撑作用，保持筒体的圆形，保证了局部刚度。 “—”上部为负，“+”下部为正。 * 第四十页，共五十九页，2022年，8月28日 4).筒体轴向应力的验算 判据： B值得计算： 1）由Rm和Se计算A: 2）由A，依据材料线求B值； 3）如A在材料线左侧，由下式计算： * 第四十一页，共五十九页，2022年，8月28日 5）双鞍式支座的结构及其标准 （1）结构 * 第四十二页，共五十九页，2022年，8月28日 * 第一页，共五十九页，2022年，8月28日 法兰连接结构（外观） * 第二页，共五十九页，2022年，8月28日 法兰连接结构（剖开看） * 第三页，共五十九页，2022年，8月28日 2.法兰密封原理 法兰密封面泄漏的原因： ●密封垫表面与法兰密封面之间有空隙,或截面内有毛细管——泄漏通道。 ●密封面两侧介质有压差——推动力。 从法兰密封连接过程看其密封原理： （1）安装过程——拧紧螺栓,垫片被压紧（垫内毛细管被切断；消除了与法兰密封面之间的空隙）。 垫片单位面积上所受的压紧力，称为垫片密封比压。 当垫片密封比压达到某一值时，便具备了初始密封条件，此时的比压称为预紧密封比压。 * 第四页，共五十九页，2022年，8月28日 （2）工作条件下——介质压力和温度均升高。 ——螺栓被拉伸，法兰变形，法兰密封面相对有分离趋势。致使垫片比压下降。 ——垫片回弹，补偿或部分补偿了法兰分离的位移。 此时的残余比压若不小于某一值（称为工作密封比压），仍可保持良好密封状态。否则，将发生泄漏。 * 第五页，共五十九页，2022年，8月28日 看看法兰连接的工作过程 * 第六页，共五十九页，2022年，8月28日 6.1.2.法兰分类 1.整体法兰——法兰与设备或管道不可拆卸。 1）平焊法兰——板式平焊法