法兰知识课件
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范围较低（PN<4.0MPa）。
２．对焊法兰（图(c)） 对焊法兰又 称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高
了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度
比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。
此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是
对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，
故对焊法兰适用于压力、温度较高或设
备直径较大的场合。
法兰密封的原理是：法兰在螺栓预紧
力的作用下，把处于密封面之间的垫片压
紧。施加于单位面积上的压力（压紧应力）
必须达到一定的数值才能使垫片变形而被
压实，密封面上由机械加工形成的微隙被
填满，形成初始密封条件。所需的这个压
紧应力叫垫片密封比压力，以y表示，单位
为MPa。密封比压力主要决定于垫片材质。
显然，当垫片材质确定后，垫片越宽，
法兰知识
法兰的分类
按整体性质程度： （一）整体法兰
１．平焊法兰（图(a)、(b)） 法兰盘焊
接在设备筒体或管道上，制造容易，应用
广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘
的矩形截面发生微小转动，见下图，与法
兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。
于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附
加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力
（二）松式法兰
松式法兰的特点是法兰未能有效地与容
器或管道连接成一整体，不具有整体式连接
的同等强度，如上图所示。由于法兰盘可以
采用与设备或管道不同的材料制造，因此这
种法兰适用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其
非金属材料的设备或管道上。另外，这种法
兰受力后不会对筒体或管道产生附加的弯曲
应力，这也是它的一个优点，但一般只适用
为保证应有的比压力，垫片所需的预紧力
就越大，从而螺栓和法兰的尺寸也要求越
大，所以法兰联接中垫片不应过宽，更不
应该把整个法兰面都铺满垫片。当设备或
管道在工作状态时，介质内压形成的轴向
力使螺栓被拉伸，法兰密封面沿着彼此分
离的方向移动，降低了密封面与垫片之间
的压紧应力。
如果垫片具有足够的回弹能力，使压缩变 形的回复能补偿螺栓和密封面的变形，而
于压力较低的场合。
（三）任意式法兰 任意式法兰其整体性介于整体法兰和松式法 兰之间，包括未焊透的焊接法兰。 按形状：
圆形法兰是最常见的，方形法兰有利于把管子 排列紧凑，椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的 高压管子上。
法兰联接结构与密封原理
法兰联接结构是一个组合件，是由一 对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组 成。下图中的（a）是管子法兰联接整体结 构装配图，图(b)为设备法兰的剖面图。在 实际应用中，压力容器由于联接件或被联 接件的强度破坏所引起法兰密封失效是很 少见的，较多的是因为密封不好而泄漏。 故法兰联接的设计中主要解决的问题是防 止介质泄漏。
压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。
为此，螺栓和法兰都必须具有足够大的强
度和刚度，使螺栓在容器内压形成的轴向
力作用下不发生过大的变形。
Fra Baidu bibliotek
使预紧密封比压值至少降到不小于某一值
(这个比压值称为工作密封比压)，则法兰
密封面之间能够保持良好的密封状态。反
之，垫片的回弹力不足，预紧密封比压下
降到工作密封比压以下，甚至密封处重新
出现缝隙，则此密封失效。
因此，为了实现法兰联接处的密封，必须
使密封组合件各部分的变形与操作条件下
的密封条件相适应，即使密封元件在操作
２．对焊法兰（图(c)） 对焊法兰又 称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高
了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度
比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。
此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是
对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，
故对焊法兰适用于压力、温度较高或设
备直径较大的场合。
法兰密封的原理是：法兰在螺栓预紧
力的作用下，把处于密封面之间的垫片压
紧。施加于单位面积上的压力（压紧应力）
必须达到一定的数值才能使垫片变形而被
压实，密封面上由机械加工形成的微隙被
填满，形成初始密封条件。所需的这个压
紧应力叫垫片密封比压力，以y表示，单位
为MPa。密封比压力主要决定于垫片材质。
显然，当垫片材质确定后，垫片越宽，
法兰知识
法兰的分类
按整体性质程度： （一）整体法兰
１．平焊法兰（图(a)、(b)） 法兰盘焊
接在设备筒体或管道上，制造容易，应用
广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘
的矩形截面发生微小转动，见下图，与法
兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。
于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附
加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力
（二）松式法兰
松式法兰的特点是法兰未能有效地与容
器或管道连接成一整体，不具有整体式连接
的同等强度，如上图所示。由于法兰盘可以
采用与设备或管道不同的材料制造，因此这
种法兰适用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其
非金属材料的设备或管道上。另外，这种法
兰受力后不会对筒体或管道产生附加的弯曲
应力，这也是它的一个优点，但一般只适用
为保证应有的比压力，垫片所需的预紧力
就越大，从而螺栓和法兰的尺寸也要求越
大，所以法兰联接中垫片不应过宽，更不
应该把整个法兰面都铺满垫片。当设备或
管道在工作状态时，介质内压形成的轴向
力使螺栓被拉伸，法兰密封面沿着彼此分
离的方向移动，降低了密封面与垫片之间
的压紧应力。
如果垫片具有足够的回弹能力，使压缩变 形的回复能补偿螺栓和密封面的变形，而
于压力较低的场合。
（三）任意式法兰 任意式法兰其整体性介于整体法兰和松式法 兰之间，包括未焊透的焊接法兰。 按形状：
圆形法兰是最常见的，方形法兰有利于把管子 排列紧凑，椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的 高压管子上。
法兰联接结构与密封原理
法兰联接结构是一个组合件，是由一 对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组 成。下图中的（a）是管子法兰联接整体结 构装配图，图(b)为设备法兰的剖面图。在 实际应用中，压力容器由于联接件或被联 接件的强度破坏所引起法兰密封失效是很 少见的，较多的是因为密封不好而泄漏。 故法兰联接的设计中主要解决的问题是防 止介质泄漏。
压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。
为此，螺栓和法兰都必须具有足够大的强
度和刚度，使螺栓在容器内压形成的轴向
力作用下不发生过大的变形。
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使预紧密封比压值至少降到不小于某一值
(这个比压值称为工作密封比压)，则法兰
密封面之间能够保持良好的密封状态。反
之，垫片的回弹力不足，预紧密封比压下
降到工作密封比压以下，甚至密封处重新
出现缝隙，则此密封失效。
因此，为了实现法兰联接处的密封，必须
使密封组合件各部分的变形与操作条件下
的密封条件相适应，即使密封元件在操作