在压力容器设计中，法兰设计是极其关键的环 节。一般情况下，我们按照法兰的使用条件和结构 型式来选择标准法兰。GBl50一2011《压力容器》… 第7章法兰计算中的第7．1．1条规定“当选用JB／T 4700～4707(NB／T47020～47027—2012)标准¨1时， 可免除本章计算”，但当我们采用标准法兰时，由于 对标准理解不够深入，容易忽视一些关键问题，进而 影响法兰强度设计。本文将针对这些问题提出建议 性的处理意见。

另外在设计过程中，我们往往因为工艺条件、结 构、经济性等问题的限制而需要自行设计设备法兰。 法兰设计的影响因素很多，如垫片材料、直径、宽度， 螺栓材料、数量、中心圆直径，法兰环厚度和锥颈高 度等”j。这些因素中，法兰强度尺寸是整个法兰设 计过程的关键所在，因此本文将通过实例计算，以控 制法兰中的三项应力(轴向应力、切向应力、径向应 力)为设计依据对设备法兰进行强度优化设计。



在用sw6软件进行法兰强度校核计算时，需要 输入颈部小端有效厚度，以标准长颈法兰为例，该值 应该取对接筒体的厚度还是法兰标准中的小端厚 度，目前存在一定的争议。

当碳钢应用在一般工业介质中时，材料腐蚀是 不可避免的。因此在法兰计算中，理应扣除相关尺 寸的腐蚀裕量。NB／T 47020—2012《压力容器法兰 分类与技术条件》中对该标准适应的腐蚀裕量进行 了规定“本标准中乙型法兰的适用腐蚀裕量≤2 mm，当2 mm腐蚀裕量超过≤3 mm时，应加厚短节 厚度2 mm。长颈对焊法兰的适用腐蚀裕量≤3 mm”。

当设备法兰材料的腐蚀裕量大于本标准中规定 值时，则不能直接选用标准法兰。这是因为腐蚀裕 量削减了法兰锥颈大端与锥颈小端的厚度，从而增 大了法兰轴向应力和径向应力，法兰最大应力通常 发生在锥颈小端与筒体连接处HJ，这样就造成法兰 强度有可能不满足设计要求。对这种超出标准范围 的法兰，需要根据根据GBl50．1～150．4—2011《压 力容器》第3部分第7章对法兰自行设计核算，或者 采用sw6计算软件来校核法兰，只是在标准尺寸的 基础上作以下调整：法兰内径为法兰公称直径减去 两倍的腐蚀裕量；法兰锥颈大端厚度和锥颈小端厚 度为标准中给定值减去腐蚀裕量。



在NB／T 47020—2012《压力容器法兰分类与技 术条件》中规定了该标准所适用的法兰材料类型 “本标准适用于公称压力0．25—6．40 MPa，工作温 度一70～450℃的碳钢、低合金钢制压力容器法 兰”，这一点常常容易被忽略。在压力容器设计中， 经常遇到设备法兰材料为高合金钢的情况，此时我 们往往未经计算而直接选取标准法兰，这样是不符 合标准要求的。

相同条件下，高合金钢锻件的强度一般小于碳 钢、低合金钢锻件，因此必须利用sW6对高合金钢 设备法兰进行强度校核。若工艺介质对法兰材料有 腐蚀，则在sw6中输入法兰本体尺寸时应扣除腐蚀 裕量：法兰内径为法兰公称直径减去两倍的腐蚀裕 量；法兰锥颈大端厚度和锥颈小端厚度为标准中给 定值减去腐蚀裕量。若标准法兰满足强度要求，则 可直接采用标准法兰标记，但需在图纸明细表中标.

NB／T 47020一2012《压力容器法兰分类与技术 条件》规定了长颈对焊法兰与筒体的对接要求：长 颈对焊法兰的直边段厚度和与其相连接的圆筒厚度 不等时，长颈对焊法兰按图l虚线削薄，或者在对接 焊缝的筒体端部按图2堆焊过渡。标准对该项的描 述比较模糊，未对两种连接方式的使用场合进行界 定，而且对图1来说，标准未对直边段的削边尺寸进 行具体规定。这样容易给设计者造成一定的困扰。