法兰是压力容器中的一个重要部件。它将不 同部分连接起来，可以随时拆卸，对需要经常打开 的设备几乎是必不可少的部分。设备法兰的设计 在GB 150．1～150．4—201 1中有详细介绍_j。 NB／T 47020～47027—2012中对常见的甲型、乙型 和长颈法兰进行了标准化，以便设计时选用。…。 但实际工作中遇到的法兰远远超出了这个范围， 经常需要设i-_卜非标法兰、无垫片焊接密封法兰，甚 至是无垫片焊接密封反向法兰。

单纯的提高某一性能并不能解决问 题，需要综合考虑强度、密封性能及刚度等的改 变。还应注意螺母与螺柱(或螺栓)硬度的匹配， 螺母硬度要低于螺栓硬度大约20～40HBW，以减 少对螺柱的磨损，同时避免卡死。当温度较高时， 应注意螺柱膨胀量与法兰膨胀量的协调。必要时 加蝶簧以补偿膨胀差，保证密封性能。

最大允许工作压力与材料和工作温度有关，具 体见NB／T 47020．2012中的表6、7。法兰标准是基于 16Mn锻件在常温下的许用应力编制的。温度不同、 材料不同时最大允许工作压力相差很大。当温度高 时，最大允许工作压力下降很快；当壳体选用强度较 高的材料时，最大允许工作压力明显提高。

GB 150．3—2011第197页对法兰刚度提出要 求，一般小直径高压法兰，很少有刚度问题。大直 径、低压法兰容易有刚度问题。当选用标准以外 的材料(如用奥氏体不锈钢)时，应重新评估刚度 的问题。

非标法兰的结构设计参考标准法兰，同时应 满足GB 150．3—2011的要求。重点是垫片尺寸和螺栓中心圆直径的确定，考虑螺母是否有上紧空 间。如果用大直径(M48以上)螺柱，要考虑螺柱 的伸出长度是否满足液压上紧装置的安装要求。

法兰计算中系数众多且错综复杂。但仔细研 究GB 150．3-201 1发现几乎所有的系数都由 6．／3。h／h。这两个比值决定：因此编程就可计算 出所有系数，无需查表。经查SW6源程序知， SW6也是编程计算得到。

强度方面主要考虑：垫片的软硬与尺寸；螺柱 材料、数量及所在中心圆直径；法兰厚度，大端、小 端尺寸，锥颈长度。 选用垫片软硬要合适，高压用硬垫片，低压用 软垫片。过硬的垫片会要求法兰和螺栓的尺寸加 大，造成整个法兰系统设计庞大；过软的垫片则容 易被压碎。多管程换热器的管箱垫片，在计算密 封面积时，SW6并未计人中间分程隔板处的垫片 面积，但ASME标准中已计入。SW6计算输入时 可通过改变垫片直径的方法计人。注意螺柱直径 是受力部分的最小根径。选用标准以外的螺柱， 应自行将最小根径输入到程序中。如果强度不 够，留意计算书上．厂值(法兰小端应力与大端应力 的比值)的情况。／值过大(如3以上)说明法兰 应力在小端过于集中，此时应增大小端厚度，加长 锥颈长度；如果，值并不大则增大法兰厚度效果 更明显。如果刚度不够则增大法兰小端厚度或增 大法兰厚度，此时增大锥颈长度基本不起作用。

对压力容器实际设计过程中经常遇到的法兰 设计问题，做了较为全面的解析。对设计和选用 标准法兰、非标法兰、无垫片焊接密封法兰、无垫 片焊接密封反向法兰都具有一定的参考价值和指 导意义。