梁 瑞 陈 斐 郭一帆 姜 峰 周文海 俞瑞利 杨 曦

(1.兰州理工大学石油化工学院 甘肃兰州 730050； 2.重庆方正高密电子有限公司安全管理部 重庆 401147)

在法兰系统中，当垫片所受的预紧力达到一定值时会发生变形，既能阻止介质泄漏又不会造成元件的损坏[1-5]。蔡仁良等[6]对安装螺栓时的载荷问题进行了分析，得出如需根据力矩控制螺栓载荷，通常需要厂商给出目标螺栓应力或目标垫片应力。袁成乾和杨建良[7]对ASME-PCC-1与Taylor-Waters法螺栓载荷计算模型进行了分析与对比，得出从经济性和安全性两方面考虑，在一般使用条件下Taylor-Waters法仍是较优的选择。应道宴等[8]对Taylor-Waters方法进行了评估，得出虽然该方法确定的螺栓力不能反映接头的密封要求，但由于螺栓具有安全系数，因此通过该方法设计的法兰可以满足安全性要求。预紧力是确保法兰密封的关键因素，因此预紧力确定的合理与否对法兰系统来说至关重要。在工程实际中可以确定预紧力的方法有如下几种：

(1)Waters法(Taylor-Forge法)。该方法是法兰设计的基础方法，是目前法兰设计的主流方法，GB150法兰设计方法与ASME法均源自Waters法。该方法以法兰强度为基本准则，对法兰系统进行应力校核，在保证法兰强度的同时间接保证法兰系统的密封性。详细计算过程参见GB 150.3-2011[9]。

(2)欧盟EN13445附录G法[10](后简称EN法)。该附录中提到了螺栓法兰连接接头的又一设计方法，该方法可直接计算出螺栓安装时所需的预紧力。EN法在计算时考虑了整个法兰连接接头的密封要求及其强度要求，计算过程包括整个接头间的变形协调计算、装配时预紧力的计算等，可直接计算出所需的最小螺栓预紧力。……