石河子大学：《化工机械设备基础》课程教学资源（PPT课件）第14章 容器零部件

第六章容器零部件6.1法兰联接6.2容器支座6.3容器的开孔补强6.4容器附件5返回回主目录上一内容下一内容2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 第六章 容器零部件 6.1 法兰联接 6.2 容器支座 6.3 容器的开孔补强 6.4 容器附件

第六章容器零部件本章重点：各零部件标准的选用·本章难点：标准法兰的选用·计划学时：8学时5返回上一内容下一内容回主日录2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 第六章 容器零部件 • 本章重点：各零部件标准的选用 • 本章难点：标准法兰的选用 • 计划学时：8学时

6.1法兰联接6.1.1法兰联接结构与密封原理1、密封组成被连接件一对法兰；连接件若干螺栓、螺母；密封元件垫片。图6-1法兰密封结构5返回今回主目录上一内容下一内容2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 6.1.1法兰联接结构与密封原理 1、密封组成 被连接件—— 一对法兰； 连接件——若干螺栓、螺母； 密封元件——垫片

6.1法兰联接2、工作原理（1）防止介质泄漏的基本出发点是在连接口处增加流体流动的阻力，当压力介质通过密封口的阻力降大于密封口两侧的介质压力降时，介质就被密封住（2）泄漏途径：法兰密封是法兰通过紧固螺栓压紧垫片实现的。密封工作时其泄漏可能产生在界面（即垫片与法兰的间隙），另外就是垫片本身材料的空隙中渗漏，所以分别称为“压紧面泄漏”和“渗透泄漏，其中以第一种为主。（3）密封原理：密封：5返回上一内容下一内容口主目录2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 2、工作原理 （1）防止介质泄漏的基本出发点是在连接口处增加流 体流动的阻力，当压力介质通过密封口的阻力降大于 密封口两侧的介质压力降时，介质就被密封住。 （2）泄漏途径：法兰密封是法兰通过紧固螺栓压紧垫 片实现的。密封工作时其泄漏可能产生在界面（即垫 片与法兰的间隙），另外就是垫片本身材料的空隙中 渗漏，所以分别称为“压紧面泄漏”和“渗透泄漏” ，其中以第一种为主。 （3）密封原理： 密封：

6.1法兰联接预紧时：虫螺栓预紧力通过法兰压紧面作用到垫片上使垫片发生弹性或塑性变形，以填满法兰面上的不平间隙，从而阻止流体泄漏形成初始密封条件。此时，在垫片单位面积上受到的压紧力，称为预紧密封比压操作时：要使得密封元件在操作压力作用下，仍然保持一定残余压紧力，这时候密封比压值至少不少于工作密封比压值（在工作条件下，法兰压紧面之间能够保持良好的密封状态时垫片单位面积上受到的压紧力）5返回今回主目录上一内容下一内容2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 预紧时：螺栓预紧力通过法兰压紧面作用到垫片上 ，使垫片发生弹性或塑性变形，以填满法兰 面上的不平间隙，从而阻止流体泄漏形成初 始密封条件。此时，在垫片单位面积上受到 的压紧力，称为预紧密封比压。 操作时：要使得密封元件在操作压力作用下，仍然 保持一定残余压紧力，这时候密封比压值至 少不少于工作密封比压值（在工作条件下， 法兰压紧面之间能够保持良好的密封状态时 ，垫片单位面积上受到的压紧力）

6.1法兰联接6.1.2法兰的结构与分类1、按法兰接触面分为：窄面法兰整个接触面在螺栓孔内，如椎槽面宽面法兰法兰接触面在中心圆的内外两侧，螺栓从垫片中穿过，用干中低压或垫片较软的场合，如平面、凹凸面。(a)(b)图6-4窄面法兰与宽面法兰5返回上一内容下一内容今口主目录2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 6.1.2法兰的结构与分类 1、按法兰接触面分为： 窄面法兰——整个接触面在螺栓孔内，如榫槽面 宽面法兰——法兰接触面在中心圆的内外两侧，螺 栓从垫片中穿过，用于中低压或垫片 较软的场合，如平面、凹凸面

6.1法兰联接2、按法兰与设备或管道的联接方式划分为：1）整体法兰将法兰与壳体锻或铸成一体或全焊透，典型的整体法兰有一个锥形的颈脖，故又称高（长）颈法兰。法兰受力后会使容器产生附加弯曲应力。常见的形式有平焊法兰和对焊法兰两种。(a)(b)(c)图6-5整体法兰5返回今回主目录上一内容一下一内容2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 2、按法兰与设备或管道的联接方式划分为： 1）整体法兰 将法兰与壳体锻或铸成一体或全焊透，典型的整 体法兰有一个锥形的颈脖，故又称高（长）颈法兰。 法兰受力后会使容器产生附加弯曲应力。常见的形式 有平焊法兰和对焊法兰两种

6.1法兰联接2）松套法兰法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。因不需焊接，法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制备。（a）登在翻边上（b）套在焊环上（c）带环的结构图6-7活套法兰5返回一内容下一内容上今回主日录2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 2）松套法兰 法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证 法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。因不 需焊接，法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制 备

6.1法兰联接3）螺纹法兰法兰和管壁通过螺纹进行连接，法兰对管壁产生的附加应力较小。常用于高压管道。法兰的形状，除常见的以外还有方形和椭圆形。方形法兰有利于把管子排列紧凑。椭圆形法兰常用于阀门和小直径的高压图 6-8螺纹祛兰管上。5返回回主目录←上一内容下一内容2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 3）螺纹法兰 法兰和管壁通过螺纹进行连 接，法兰对管壁产生的附加应力 较小。常用于高压管道。 法兰的形状，除常见的以外 ，还有方形和椭圆形。方形法兰 有利于把管子排列紧凑。椭圆形 法兰常用于阀门和小直径的高压 管上

6.1法兰联接6.1.3影响法兰密封的因素1、螺栓预紧力1）预紧力不能过大，也不能过小。（过大：使垫片压坏或挤出：过小：达不到垫片压紧并实现初始密封条件。）2）适当提高预紧力，可以增加垫片的密封能力。因为：使渗透性垫片材料的毛细管孔隙减小）一可以采取减小螺栓3使预紧力均匀作用于垫片直径以及增加螺栓个数的办法。2、压紧面（密封面）型式1）平面型压紧面5返回上一内容下一内容回主日录2025/6/10

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/6/10 6.1 法兰联接 6.1.3影响法兰密封的因素 1、螺栓预紧力 1) 预紧力不能过大，也不能过小。（过大：使垫片 压坏或挤出；过小：达不到垫片压紧并实现初始密封 条件。） 2) 适当提高预紧力，可以增加垫片的密封能力。（ 因为：使渗透性垫片材料的毛细管孔隙减小） 3) 使预紧力均匀作用于垫片——可以采取减小螺栓 直径以及增加螺栓个数的办法。 2、压紧面(密封面) 型式 1) 平面型压紧面