李双权

（中石化广州工程有限公司， 广州 510620）

0 引言

工业设备、管道通常采用螺栓法兰实现连接，连接的密封性对于安全生产、节约能源以及环境保护等方面都有较大的影响。炼化企业所需设备的种类、数量众多，因此也会用到数量众多、型号不一的各种法兰连接接头，特别是大型炼油企业，动辄需要数十万甚至上百万法兰连接接头。大型化、高参数化（操作条件）现已成为设备发展的一个基本趋势，螺栓法兰连接接头的密封可靠性就越发重要。

目前，Waters 法是设计、研发和优化法兰连接结构的主要技术支撑，但在研究法兰接头的密封性、强度、变形协调（设计压力与温度下）等的分析应用实践中，此法通常是从垫片、螺栓、法兰3个角度分别进行的，而不是以整体为视角展开的[1]。当前螺栓法兰设计的基础依据主要是线密封比压或垫片系数，并未涉及紧密性、定量泄漏率，仅仅关注法兰强度，所以连接是否紧密缺少理论支撑。

基于法兰连接件的理论研究与实验分析，Leon GF[2]、Nau B 等[3]认为泄漏是螺栓法兰连接系统失效的主要原因[4-6]，只有少数连接失效源于强度不足。

随着装置的大型化以及能源、环境问题日益受到重视，法兰密封泄漏问题越来越受到人们的重视，传统设计方法（Waters 法等）越来越难以满足环境保护、本质安全提出的更高要求。因此，基于控制泄漏率的螺栓法兰连接机理研究越来越多的受到研究者关注，其目标包括：以EN13445-3 附录G 法兰设计等国外考虑……