欧红永

(中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

设备法兰设计及分析

欧红永

(中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

根据GB/T 150中法兰的计算方法，对高压设备法兰进行计算分析。通过分析确定对法兰设计产生较大影响的结构参数，并加以调整和控制，从而优化法兰的设计。

法兰；设计；应力；结构

非标设备法兰设计是一个逆运算过程，其联接设计需要通过试算的方法进行，影响最终结果的设计参数众多，其作用又是相互交错的。在工程设计中，设计人员往往对法兰设计结果既不感满意又觉得难以调整其影响参数达到满意结果。因此，本文通过对非标设备法兰的实例分析，阐述在法兰设计时应考虑的一些敏感因素，以便获得既满足强度要求又具有结构紧凑、重量轻巧的长颈对焊法兰。

1 实例选取

选取某项目一台设备，其主要设计参数如下：

公称直径：DN=1300mm

设计压力：p=9.0MPa

设计温度：t=282℃

壳体材质：Q345R

名义厚度：δ=55mm

法兰材质：16MnIV

据上述条件，此法兰已经超出NB/T47013-2012《长颈对焊法兰》可选取的标准法兰，须进行非标设备法兰设计。

法兰连接合理设计的关键是：控制尽可能小的垫片载荷，尽可能小的螺栓中心圆直径，从而构成尽可能小的法兰力矩。依据这一原则，经多次核算选比，确定法兰有关参数尺寸如图2所示。法兰设计实际上包括垫片设计、螺栓设计和法兰设计三部分，并且是依次进行。螺栓及垫片详细数据如下：

垫片规格： 如图1

螺栓规格：M64

螺栓数量：36

螺栓材料：35CrMoA

垫片材料……