介绍了2种矩形法兰的设计计算方法，并对2种计算方法进行了比较。采用该方法设计计 算的矩形法兰已成功应用于多台设备，通过压力试验及工业应用验证了矩形法兰设计计算方法的 可靠性。

长圆形等非圆形形状，如蒸汽锅炉上的方形 集管箱、空冷式换热器上矩形集管箱、板翅式换热器 矩形管箱等。对于这些非圆形容器，通常需要采用 法兰与其它设备进行连接u]。对于法兰颈部和垫片 周边形状为圆形的矩形、椭圆形或长圆形法兰，可按 照ASME规范第Ⅷ卷第1分篇中的方法进行设计 计算，文中所述非圆形法兰是指法兰颈部和垫片的 周边形状与法兰本体一样，同是矩形、椭圆形或长圆 形的法兰旧j。 目前，非圆形法兰的设计方法主要有2种，一种 是当量圆法兰设计法，另一种是骨架弯曲法兰设计 法‘¨。由于椭圆形与长圆形法兰可按矩形法兰进行 设计，故文中以矩形法兰为例介绍非圆形法兰的设 计计算。

当量圆法兰设计法是将矩形法兰按一定的比例 折算成当量圆形法兰，然后再按照圆形法兰的一般 计算方法进行设计。 采用当量圆形法兰设计法，矩形法兰的长短边 之比对计算结果影响较大，在矩形法兰形状为方形 或近似方形的情况下，采用这个方法进行计算的结果比较可靠且经济性较好，随着长短边之比增大，采 用这种计算方法趋于保守，通常情况下长短轴之比 限制在5。

骨架弯曲法兰设计法是按保持矩形法兰矩形形 状能力的骨架分析与垂直于骨架的平面中矩形法兰 长边的弯盐组合进行设计。 矩形法兰与矩形壳体相连，在压力及垫片反力 作用下，法兰骨架在垂直于容器轴线的平面内与平 行于轴线的平面内均会产生弯曲应力，虽然这2个 弯曲应力处于不同平面，为安全考虑，在设计中应同 时考虑[1]。

法兰结构尺寸见图2。图中A为螺栓中心线长 轴长度，A=700 mm；Ai为法兰内侧长轴长度，A一 594 mm；B为螺栓中心线短轴长度，B一350 mm；Bi 为法兰内侧短轴长度，B。一244 mm；D为法兰与壳 体问未焊高度，D=4 mm；E为法兰与壳体间角焊 缝的焊角高，E一12 mm；s为与法兰相连壳体厚度， S一20 mm．

根据介质特性与操作条件，法兰垫片选用石墨 复合垫片，垫片结构参数如下，A画为垫片接触面内 侧长轴长度，A。。一630 mm；A。。为垫片接触面外侧 长轴长度，A。。一662 mm；B。i为垫片接触面内侧短轴 长度，B。i一280 mm；B。。为垫片接触面外侧短轴长 度，B。。一312 mm；60为垫片基本密封宽度，6。一 8 mm；6。为垫片有效密封宽度，6。一7．156 mm。垫 片系数m一3．o；y为垫片比压力，y一69．6 MPa。

此外，在矩形法兰设计过程中应注意下列问题： (1)采用当量圆法兰设计法时，由于该计算方法 中弯矩及应力计算与圆形法兰有差异。因此不能简 单地以求出当量圆直径直接按圆形法兰进行计算。
(2)采用当量圆法兰设计法计算平焊式法兰时， 为安全起见，宜进行焊缝强度评定。
(3)按文献[1]所述，当量圆法兰设计法仅适用 于与未加强壳体相连的矩形法兰。对于未加强容 器，法兰的弯曲应力由矩形容器侧板吸收，法兰承受 的弯曲应力很小，在计算中可以忽略。对于加强容 器，矩形法兰除了要满足密封要求之外，尚需作为侧 板的加强件，法兰除了承受垂直于容器轴线的平面 中的骨架弯曲应力之外，还要承受平行于该轴线平 面中的法兰弯盐应力，此时则需要考虑法兰的弯曲 应力‘1。。
(4)采用文献[2]规定的方法进行法兰计算时， 矩形法兰的长短轴之比有限定(不大于5)，因此在 计算中应确保满足这一要求。
(5)从上述计算中可以得出，预紧力矩是制约螺 栓直径及法兰厚度的首要因素。因此在保证密封的 前提下，尽可能选用密封比压和垫片系数低的垫片 (如石墨垫、聚四氟乙烯垫、石墨复合垫等)，以有效 降低螺栓载荷，降低法兰计算力矩和法兰厚度。
(6)在矩形法兰密封中，泄漏通常发生在矩形的 4个角，一般只要保证角点处相邻两螺栓孔间距不 大于矩形法兰长短轴方向处的螺栓间距并大于最小 螺栓间距，就可有效避免这种泄漏。