整体法兰强度校核计算表(设计：zxg)
法兰强度计算
法兰强度计算
法兰强度是指在承受一定压力、扭矩或拉力时，法兰能够承载的最大力量。
在各类工业领域中，法兰连接是最为常见的连接方式。
为了确保生产过程中的安全性、可靠性和有效性，需要对法兰强度进行计算，以保证法兰安装连接处的强度和密封性。
法兰强度的计算与选择，需要考虑多种因素，其中主要包括管道系统的工作压力、温度、流体特性、油气介质的化学性质、管道的直径和长度等。
在计算过程中，需要根据不同的压力类型和壳体尺寸，选择相应的法兰标准，例如美国标准ASME、欧洲标准EN或国标GB 等。
在实际应用中，还需要根据不同的工作条件，选择合适的材料和工艺。
例如，海洋工程中法兰的配置需要考虑盐雾环境下的腐蚀性，需要使用不锈钢、镀铬合金、铜镍合金等材料，同时保证制造工艺和质量控制的严格性，以确保法兰的耐久性和安全可靠性。
在进行法兰连接时，还需要注意密封垫圈的选择和安装。
密封垫圈的材质、厚度和形状，都对法兰连接的密封性产生重要影响。
因此，选用合适的密封垫圈材料，如橡胶、石墨、PTFE等，并正确安装，是确保法兰连接效果的重要步骤。
总之，法兰强度计算是保证工业生产安全和可靠性的基础性工作之一，需要根据实际情况，选择合适的计算方法和标准。
同时，注意材料和工艺的选择和控制，确保法兰连接的耐久性和安全可靠性。
法兰重量计算表格
法兰重量计算
利用EXCEL表格怎样才能用公式计算出法兰的重量(外径*外径-内径*内径-孔径*孔径*孔数)*厚度*0.616*0.0001EXCEL例:外径A1/内径B1/孔径C1/孔数D1/厚度E1在F1求重量=(A1*A1-B1*B1-C1*C1*D1)*E1*0.616*0.0001xx重量的计算公式3.14＊＊（外径＊外径－内径＊内径－螺栓孔径＊螺栓孔径＊螺栓孔数）＊厚度＊密度各种类型法兰重量自动计算器1:全平面(FF)板式平焊xx:重量=体积*密度备注:304材质密度:7.93g/cm^3 316材质密度:7.98g/cm^3碳钢材质密度:7.85g/cm^3以304材质(密度7.93g/cm^3)为例:法兰体积=外环体积-内环体积-螺栓孔数*螺栓体积=[π*(外径/2)*(外径/2)-π*(内径/2)*(内径/2)-π*螺栓孔数*(螺栓孔径/2)*(螺栓孔径/2)]*厚度=π/4*(外径*外径－内径*内径－螺栓孔数*螺栓孔径*螺栓孔径)*厚度(外径,内径,螺栓孔径,厚度单位:mm)密度=7.93 (单位单位:Kg/cm^3)法兰重量=(外径*外径－内径*内径－螺栓孔数*螺栓孔径*螺栓孔径)*厚度*π外径,内径,螺栓孔径,厚度单位:mm)=(外径*外径－内径*内径－螺栓孔数*螺栓孔径*螺栓孔径)*厚度重量单位：Kg) (外径,内径,螺栓孔径,厚度单位:mm)2:全平面(FF)xx盖:=(外径*外径－螺栓孔数*螺栓孔径*螺栓孔径)*厚度重量单位：Kg) (外径,螺栓xx,厚度单位:mm)3:突面(RF)板式平焊法兰以突台为界分上下2部分计算:公式1=[(外径*外径－内径*内径－孔数*孔径*孔径)*法兰厚+(突台外径*突台外径-内径*内径)*突台厚度注:公式中法兰厚不包含突台厚度)公式2=[(外径*外径－内径*内径－孔数*孔径*孔径)*法兰厚-(外径*外径-突台外径*突台外径-孔数*孔径*孔径)*突台厚度注:公式中xx厚包含突台厚度)举例:外165内59厚20孔4*18,PL-FF法兰,材质304重量圆台体积公式π*(R*R+R*r+r*r)*h。
法兰计算表
法兰计算表过程设备强度设计书内压法兰无折边球面封头的法兰 计算单位中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 设计条件垫片及螺栓计算 计算压力 Pc ＝ MPa 垫片 材料N= mm y= MPa设计温度 t= ºC 外径x 内径x 厚度b= m =螺栓 直径d B = mm螺栓个数n=个法兰 材料 ==c G P bmp D F 28.6 N许用 应力 []=fσ MPa==c Gp DF 2785.0N []=t fσ MPa ==ybD W G a14.3 NF+F p ＝ N 螺栓 材料 ()[]t bP m F F A σ/1+=＝mm 2 []bam W A σ=2＝mm 2 许用应力 []=b σMPaAm=A m1或A m2(取两者中较大值)＝ mm 2 []=t b σ MPaA b ＝ mm 2 =+=δβ5.05.0arcsini iR D ()[]=+=b b mA A W σ5.0N（º）操作情况下法兰的受力力 臂力 矩==c i D p D F 2785.0 N)(2/1ibDD D L -== mm==DD DL F M N·mm==P G F F N)(2/1GbGD D L -== mm ==GG GL F M N·mm=-=D r F F F N)(2/1G DTL LL +== mm==TT TL F M N·mm==1βctg F F D r N =--=l L rfrβδδcos22 mm==rr rL F M N·mm操作情况下法兰总力矩=-++=r T G D P M M M M MN·mm 预紧螺栓时法兰的受力力 臂力 矩==W F G N=-=)(2/1G bGDD L mm==GG aL F MN·mm[]=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=i i if a a D D D D D M J σ mm 2 ,[]=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=i i i t fPP D D D D D M J σmm 2法兰厚度 法兰厚度δf 取δfa 与 δfp 之大者，且不小于封头名义厚度的两倍==a fa J δmm=++=2L J L P fp δmm注：表中符号及其值的取法凡未列入本节的符号说明者均按第9章。
管法兰强度计算书
由K查表9-5得
T=0.929
Z=1.102
Y=1.303
U=1.432
整体法兰
查图9-3和图9-4
FI=0.65462
VI=0.08127
0.04652
松式法兰
查图9-5和图9-6
FL=0.00000
VL=0.00000
0.00000
查图9-7
由1/o得
f=1.00000
整体法兰
=8923.7
校核合格
径向
应力
45.97
MPa
=62.0
校核合格
切向
应力
23.79
MPa
=62.0
校核合格
综合
应力
=32.95
MPa
=62.0
校核合格
法兰校核结果
校核合格
所需螺栓总截面积Am
Am= max (Ap,Aa) =403.1
mm2
实际使用螺栓总截面积Ab
Ab= =601.3
mm2
力矩计算
操
FD= 0.785 pc
=1880.7
N
LD=LA+ 0.5δ1
=30.8
mm
MD=FDLD
=57831.6
N.mm
作
FG=Fp
=9864.6
N
LG= 0.5 (Db-DG)
松式法兰
=0.0
0.7
ψ=δfe+1 =1.84
=/T
=1.98
2.12
=2.63
剪应力校核
计算值
许用值
结论
预紧状态
0.00
MPa
操作状态
0.00
法兰螺栓和法兰板校核
法兰螺栓和法兰板校核钢管对接一般采用法兰盘螺栓连接，主材与腹杆之间，可采用节点板或法兰盘连接。
有加劲肋法兰螺栓的拉力，应按下列公式计算：1、当法兰盘仅承受弯矩M 时，普通螺栓拉力应按下式计算：()bt i n t N y y M N ≤⋅=∑2''max 式中 max t N ——距旋转轴②'n y 处的螺栓拉力(N)；'i y ——第i 个螺栓中心到旋转轴②的距离(mm)；b t N ——每个螺栓的受拉承载力设计值。
2、当法兰盘承受拉力N 和弯矩M 时，普通螺栓拉力分两种情况计算：1)、螺栓全部受拉时，绕通过螺栓群形心的旋转轴①转动，按下式计算：bt oi n t N n N y y M N ≤+⋅=∑2max 式中 o n ——该法兰盘上螺栓总数。
2)、当按式计算任一螺栓拉力出现负值，螺栓群并非全部受拉时，而绕旋转轴②转动，按下式计算：()()b t int N y y Ne M N ≤+=∑2''max式中 e ——旋转轴①与旋转轴②之间的距离（mm ）。
对圆形法兰盘，取螺栓的形心为旋转轴①,钢管外壁接触点切线为旋转轴②(图图法兰盘t ≥式中 t N .0=m 2 ⎪⎭ ⎝r n b 25.0 盘所受弯矩，mm N ⋅；N ——法兰盘所受轴心力， N ，压力时取负值。
无加劲肋的法兰盘的法兰板，应按下列公式计算：(图顶力：abN R b f ⋅= 剪应力： f s t R f ≤⋅⋅=5.1τ 正应力： f t s e R f ≤⋅⋅=25σ 式中：s ——螺栓的间距，mm ，()θ⋅+=b r s 2；f R ——法兰盘之间的顶力， N ; θ——两螺栓之间的圆心角，弧度；e ——法兰盘受力的力矩。
图 无加劲肋法兰板受力塔脚板连接计算加劲板方型塔脚板底板强度应按下列公式计算（图）：图 塔脚底板示意1、受压时：1）底板上作用的弯矩：206.0Qa M = ANQ = 式中：N ——塔脚底所受的压力，N ；A ——塔脚底板面积，2mm ；Q ——底板的均布反力，2/mm N；a ——底板计算区段的自由边长度，mm 。
法兰螺栓设计校核
DN32007紧固静载荷短管壁厚25紧固变载荷短管长度1000法兰及短管重量快速计算紧密软垫法兰厚度70法兰或短管外径,mm4664紧密金属垫法兰外径3650法兰或短管内径,mm4600紧密金属平垫法兰内径3250法兰厚度或短管长度,mm1000法兰总重量8,338Kg法兰或短管重量,Kg3655.20短管总重量1,988Kg10326重锤直径550重锤长度5001663.08蝶阀安装螺栓计算阀体大头法兰及其类似工况下受剪螺栓组的校核输入值:计算值:螺母高度24.7可靠性系数或称防滑系 Kn1.1经计算的许用应[σ},Mpa214.2857法兰厚度32结合面摩擦系数 f0.16单个螺栓预紧力Qp, N160132法兰垫片3螺栓材料屈服极限σs，Mpa300计算螺栓直径 d1，mm35.169741结构长102安全系数 n 1.4螺栓拉应力σ1，Mpa204.5157法兰垫片3校核合格法兰厚度32扭矩 T, N.M45000螺栓应力校核结校核合格螺母高度24.7螺栓分布圆直径D,mm483螺栓直径校核结螺栓个数 Z8最小螺栓间距为3*d108双头螺栓长度221.4实际螺栓直径 d, mm36最大螺栓间距为7*d252184.8361实际螺栓间距计螺栓间距小于7*d间距合格间距合格螺栓间距最终校法兰间骑缝圆柱销的校核轴与蝶板间圆柱销校核螺孔分布中心圆 D,mm483轴上扭矩M, N.M70000骑缝销承担的力矩M,N.M35000许用剪切强度 [τ],MPa145剪切强度极限τ,Mpa120轴径 D, mm200销/键挤压强度极限[σp],Mpa250销的直径, d, mm50圆柱销直径 d,mm35销的数量 n,个3圆柱销长度 L, mm50轴销剪切应力计τ,Mpa59.42校核合格骑缝销数量, n2轴销剪切校核结剪切应力计算值τ,MPa41.41骑缝销剪切校核结果校核合格挤压应力计算值σp,Mpa82.82校核合格骑缝销挤压强度校核结轴向受拉螺栓组强度校核普通螺纹（30°）应力截面积As计算轴向总载荷p,N113.4螺纹公称直径D,12预紧系数Ko0.5螺距P,mm2刚度系数Kc0.5原始三角高度H,1.732螺栓总拉力P，N113.4115内螺纹小径D1,m9.835螺栓数量n6内螺纹中径D2,m10.701拉伸强度计算值σt,Mpa0.31D1－H/6的值d3，9.546材料屈服点σs，Mpa355应力截面积As，80.494安全系数n 1.5材料许用拉应力σlp，Mpa236.67阀门试压总压力计算螺栓校核结论校核通过阀门通径D,mm3800计算螺栓直径d0.36阀门试压压强P,0.1阀门试压总压力1.13E+02螺栓预紧系数K0螺栓相对刚度系数Kc螺纹连接常用材料机械性能Mpa Ko值联接型式Kc值钢号抗拉σb屈服σs634 114 50 798Mpa。
常用法兰规格的重量与尺寸参数表
常用法兰规格的重量与尺寸参数表以下是常见的法兰规格的重量与尺寸参数表，供您参考。
1.板式法兰（平焊法兰）：尺寸范围：DN15-DN4000压力等级：PN10、PN16、PN25、PN40重量参数表：尺寸(mm) DN15 DN25 DN50 DN80 DN100 DN150 DN200 DN250 DN300 DN400 DN500 DN600 DN800 DN1000 DN1200DN1400 DN1600 DN1800 DN2000 DN2200 DN2400 DN2600DN2800 DN3000 DN3200 DN3400 DN3600 DN3800 DN4000重量(kg) 1.3 2.1 3.4 6.2 8.4 14.7 23.1 36.6 52.4 95.6 147 211 380 588 855 1135 1410 1745 2075 2416 2795 3171 3568 3991 4331 4985 5465 5974 64862.法兰盘（盲板法兰）：尺寸范围：DN10-DN600压力等级：PN6、PN10、PN16、PN25、PN40重量参数表：尺寸(mm) DN10 DN25 DN50 DN80 DN100 DN150 DN200DN250 DN300 DN350 DN400 DN450 DN500 DN550 DN600重量(kg) 0.6 1.7 3.1 5.5 7.9 14.4 23.2 37.7 53.5 74.9 98.1 125 159 192 2283.对焊法兰（焊颈法兰）：尺寸范围：DN15-DN600压力等级：PN10、PN16、PN25、PN40重量参数表：尺寸(mm) DN15 DN25 DN50 DN80 DN100 DN150 DN200DN250 DN300 DN350 DN400 DN450 DN500 DN550 DN600重量(kg) 0.7 1.6 3.2 5.6 7.9 14.2 22.7 36.9 52.6 74.4 98.9 126 157 193 233以上仅为常用法兰规格的部分重量与尺寸参数表，供您参考。
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0.5 H T 或0.5 H R 108.3651902
MPa
166461963.1
1.109916092 2.886363636 0.674307805 0.078973986 0.428123946
法兰合格 法兰合格 法兰合格 法兰合格
N
mm mm N·mm N·mm N·mm
N·mm
兰合格 兰合格 兰合格 兰合格
法兰外径 Do
655
法兰内径 Di
333
螺孔中心距 Db
560
FD
0 .785
D
2 i
p
c
870478.65
FG FP
592111.425
FT F FD
368413.602
M P FD LD FG LG FT LT
FG W
整体法兰强度校核表（zxgoffice)
MPa
垫片尺寸
计算压力
10
设计温度
100
法兰材料
16MnR
螺栓材料
30CrMoA
筒体材料
16MnR
垫片材料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ石棉
腐蚀裕量
螺栓许用应力 设计温度 [ ]tb
106
常温 [ ] b
108
设计温度 t
147
法兰许用应力
f
常温 f
150
[ ] 设计温度
筒体许用应力
t n
163
常温 [ ] n
163
所有尺寸均不包括腐蚀裕量
V1
h0
2 0
f
e
1
3 f
T
d1
4 3 f e 1
0.007878159 1748746.503 1.231201346 1.745798844
应力计算
H
fM 0
2 f
D
i
78.9316307
MPa
R
M 0
2 f
Di
137.7987497
MPa
T
M 0Y
2 f
Di
Z R
60.95784477
MPa
ºC 垫片外径D=
421
垫片内径d=
333
垫片厚度δ=
3
比压力y=
11
垫片系数m=
2
螺栓根径=
40.5
mm
当bo≤6.4mm时
mm
b=bo 当bo>6.4mm时
mm
MPa
b 2 . 53 b 0
mm
螺栓个数n=
16
参数计算
N= b0= b=
DG =
44 22 11.86675187 397.2664963
操作情况
N
LD LA 0.51
81.75
mm FD LD
N
LG 0.5Db DG
81.36675187
mm FG LG
N
LT 0.5LA 1 LG
97.43337594
mm FT LT
155235594
N·mm
预紧螺栓情况
LG 0.5Db DG
Ma FG LG
MPa W a 3 .14 D G by
162830.6419
N
MPa FP 6.28bDGmpc
592111.425
MPa F 0.785DG2 pC
1238892.252
MPa
Am
Wa
b
或
FP F
t
b
(两者中大者）＝17273.61959
MPa Ab
20611.9894
N N mm2 mm2
Fp F 1831003.677
MPa 比较Am与Ab，校核螺栓强度
螺栓强度满足要求
W 0 .5 Am Ab b
2045822.886
N
法兰外型尺寸
mm
法兰颈部大端有效厚度1
63.5
mm 法兰有效厚度 f
71
mm
法兰颈部小端有效厚度0
22
mm
LA
50
mm
法兰颈部高度 h
95
mm
mm Ma FG LG
N·mm
形状常数
h0 Di 0 K D0 Di
查表9-5
85.59205571
1.966966967
T=
1.519042728
Z=
1.697116956
Y=
3.033712955
h h0 1 0
F1＝ V1=
f=
U=
3.333742846
e F1 / h0
d1 U
71161629.64 48178183.4 35895780.99
FG W
2045822.886
N
M0
M P或M a
t f
f
(两者中大者）
1.5
t f
或2.5
t n
t f
t f
t f
轴向应力 径向应力 切向应力 二者中大者
LG 0.5Db DG
163132723.9
81.36675187