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法兰、垫片、螺栓连接

来源:法兰|对焊法兰|不锈钢法兰|法兰盘|法兰厂家-重庆巨人管道配件有限公司     发布时间:2018-10-16 14:52:27     浏览次数:

  法兰166彩票开户、垫片、螺栓连接系统作为一种方便的可拆卸连接结构,是压力容器及管道上必不可少的重要部件,被广泛应用于石油化工、电力、能源等领域

  它的作用原理是通过螺栓和垫片的连接与密封,保持系统不致发生泄漏。我国的法兰设计采用的是以弹性分析为基础的Waters

  在联接螺栓的强度设计与校核中,根据螺栓受到的外载,计算螺栓预紧力,再根据不同的工况下的计算公式进行强度计算,如静载荷与动载荷的分析计算。然而法兰中螺栓联接的行为是相当复杂的,受到多种因素影响,工况从初始预紧到操作工况,必须考虑的参数组合复杂,因此准确的计算其各零件的应力,对法兰设计至关重要

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  研究的原因在于目前应用的Waters法计算所得的螺栓预紧力往往达不到控制法兰接头泄漏的要求,尤其是气体介质的密封要求。其实,ASME锅炉压力容器规范中早就指出:根据Waters法求得的“设计螺栓力”仅仅是用来确定需要的小螺栓截面积之用,而实际螺栓预紧力基于下列几方面考虑,必须要大于“设计螺栓力”

166彩票开户  (1)水压试验压力大于设计压力。

  (2)考虑到法兰转角、垫片松弛、螺栓伸长等因素,实际螺栓预紧力应该提高至设计值的1。5倍以上。

  (3)规范中规定的螺栓许用应力仅用于承受设计压力的计算需要,而实际螺栓安装应力包括预紧、压力、温差、外载荷组合产生的应力可达到许用应力的二倍。值得注意的是,Waters法中所列出的垫片参数m、y和b源自70多年前,一无实验基础,二无泄漏率概念,因此利用该方法进行非标法兰的设计时存在泄漏的风险。

  基于目前法兰166彩票开户设计中存在的问题,利用ANSYS

  Workbench对法兰进行应力分析,为非标法兰设计提供另一条途径,提出三种法兰的分析方法,并加以讨论。

  (1)螺栓不建模,零件间的连接使用绑定接触,无螺栓预紧力。

  (2)螺栓联接使用实体单元,但不建模螺纹,包含螺栓预紧力及摩擦接触。

  (3)螺栓联接使用实体单元,包含螺纹接触,包含螺栓预紧力及摩擦接触。本文以立式蓄能器的转接凸缘为例,采用上述三种分析方法分别进行分析,并对分析结果进行对比讨论。

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