检索结果-南通市图书馆

作者：黄鑫兰州理工大学

学位级别：硕士

大量试验研究结果表明,法兰连接系统失效主要是密封失效,而强度失效只占少数,一旦发生失效将会对环境、人员以及经济造成极大影响。而保证法兰接头不发生密封失效的重要因素之一就是给螺栓施加合适的预紧力,目前对于螺栓预紧力计算方法... 详细信息

大量试验研究结果表明,法兰连接系统失效主要是密封失效,而强度失效只占少数,一旦发生失效将会对环境、人员以及经济造成极大影响。而保证法兰接头不发生密封失效的重要因素之一就是给螺栓施加合适的预紧力,目前对于螺栓预紧力计算方法即法兰设计方法主要是Taylor-Waters法(以下简称Waters法),该法使用历史较长,设计经验丰富,工程应用广泛;而对于欧盟计算方法EN13445-3附录G法兰设计的另一方法(以下简称EN法)使用较少,但该法在计算时对强度及密封性考虑的更加全面,因此本文对这两种计算方法进行深入的对比研究。本文通过理论介绍、算例计算以及有限元分析对EN法与Waters法进行对比分析,同时分析了法兰公称直径、设计压力、设计温度以及垫片种类等参数对两种计算方法预紧力结果的影响规律。对EN法与Waters法的发展历程及研究现状进行了详细阐述,对两种方法的计算过程作了详细介绍,对比发现EN法在计算过程中对法兰接头强度以及密封性方面考虑的更加全面。采用Visual Studio 2012中***编程工具编写了法兰设计及螺栓预紧力计算软件。该软件集EN法、Waters法等法兰设计方法以及ASME PCC-1螺栓安装载荷确定方法于一体。对标准法兰和非标法兰均可进行EN法和Waters法的计算,同时能给出螺栓预紧力推荐范围、对法兰各部件进行强度校核、自动生成结果报告等。通过已编写的计算软件分别运用EN法与Waters法对标准甲型平焊法兰、标准乙型平焊法兰和标准长颈对焊法兰进行算例计算,对比两种计算方法预紧力计算结果的差异,同时分析了法兰公称直径、设计压力、设计温度以及垫片种类等参数对两种计算方法预紧力结果的影响规律。结果表明,EN法螺栓预紧力整体小于Waters法螺栓预紧力,且螺栓预紧力均随着法兰公称直径、设计压力、设计温度的升高而增大。将EN法与Waters法螺栓预紧力计算结果作为初始螺栓预紧力进行有限元模拟,分析法兰系统的应力分布以及法兰偏转程度,并对其进行校核,研究这两种计算方法在指导法兰接头螺栓安装时,法兰强度以及密封性的可靠程度和方法的可行性。结果表明EN法预紧力能保证法兰接头强度、刚度及密封性;Waters法预紧力虽能保证法兰接头的强度和刚度,但存在压溃垫片即泄漏的可能性。依据应力分类设计评定准则、ASME对法兰偏转角的限定要求、EN13445附录G中所规定的的保证密封所需最小垫片压应力Q以及保证垫片不被压溃的最大压应力Q作为限制条件进行螺栓预紧力优化。确定公称直径为1200mm标准带颈对焊法兰在设计压力3.4MPa、设计温度300℃工况下满足法兰强度、刚度以及密封性的螺栓预紧力范围为27.43%4.17%σ(σ为螺栓材料常温下的屈服强度)。

关键词：法兰设计方法螺栓预紧力有限元分析应力分类强度设计法兰密封预紧力优化

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螺栓法兰连接设计方法对比分析及国内研究现状综述

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机电工程技术 2021年第8期50卷 16-20页

作者：李双权中石化广州工程有限公司广州510620

螺栓法兰连接接头是工业设备和管道中最常用的静密封连接方式,因为其结构简单和拆装检修方便的特点,在炼化、制药、食品等众多行业中得到了广泛的应用。简要介绍了螺栓法兰连接系统设计方法的发展历程,重点对比分析了3种主要螺栓法兰设... 详细信息

螺栓法兰连接接头是工业设备和管道中最常用的静密封连接方式,因为其结构简单和拆装检修方便的特点,在炼化、制药、食品等众多行业中得到了广泛的应用。简要介绍了螺栓法兰连接系统设计方法的发展历程,重点对比分析了3种主要螺栓法兰设计方法——Waters法、PVRC法以及EN13445-3附录G方法 (EN1591法)的异同。ASME规范Ⅷ-1篇附录2给出了法兰强度的校核方法,但不能保证法兰连接密封的泄漏率;EN13445-3附录G方法不仅给出了螺栓法兰强度计算方法,还考虑了螺栓法兰连接的紧密性。近年来我国的专家学者在垫片泄漏计算模型、垫片性能参数及测试方法研究、螺栓载荷计算等方面取得了众多成果,也是探讨的重点内容。最后对基于控制泄漏率的螺栓法兰连接设计方法研究工作的重点方向进行了展望。

关键词：螺栓法兰连接垫片泄漏率法兰设计方法紧密性

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EN 13445中法兰设计另一方法的分析和讨论

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化工设备与管道 2009年第1期46卷 1-9页

作者：秦叔经全国化工设备设计技术中心站上海200040

目前大部分国家压力容器规范中采用的基于Taylor-Forge法的法兰设计方法是一个强度设计方法,而不一定能保证螺栓法兰连接接头的密封性能。欧盟压力容器设计标准EN 13445:3的附录G提出了一个法兰设计的另一方法,该方法与传统的Taylor-Fo... 详细信息

目前大部分国家压力容器规范中采用的基于Taylor-Forge法的法兰设计方法是一个强度设计方法,而不一定能保证螺栓法兰连接接头的密封性能。欧盟压力容器设计标准EN 13445:3的附录G提出了一个法兰设计的另一方法,该方法与传统的Taylor-Forge法存在很大的不同。首先简要叙述了法兰密封的基本原理以及该另一方法的计算内容和设计步骤,然后对该方法的主要内容进行了分析和讨论。通过与Taylor-Forge法的比较,说明了该方法在计算内容和步骤上的合理性;又通过分析该方法所采用的垫片系数及其来源以及与PVRC方法采用的垫片系数进行比较,说明了该方法的灵活性和工程应用的可行性。

关键词：法兰设计方法螺栓法兰连接接头密封性能螺栓预紧力垫片系数

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