EN1591法兰计算标准简介(一)

EN1591—1《法兰及其接头-垫片圆形法兰连接的设计规则——第一部分：计算方法》是欧盟发布的压力设备指令(PED)的协调标准和EN13445《受火压力容器》收录的法兰设计方法。本文对EN1591—1新的设计思路和计算原理作一介绍，并与传统的ASME规范方法进行对比。     

基于prCEN/TS1591-3的金属与金属接触型法兰接头的计算

为了使金属与金属接触型（MMC）螺栓法兰接头的设计计算更为精确,欧洲标准协会（CEN）在2006年发布了适用于MMC型螺栓法兰接头的计算标准prCEN/TS1591-3。介绍prCEN/TS1591 3计算方法,运用该方法的力学模型、计算流程以及计算相关的密封垫片参数,并给出对应的算例, 为MMC型螺栓法兰接头的计算提供参考。     

欧盟标准EN13445简介及其与我国压力容器标准的比较

2002年5月颁布的EN13445欧盟《非直接接触火焰压力容器》标准满足承压设备法规纳要求。该标准引入了许多新的设计理念和方法。本文简要介绍EN13445纳主要内容及其与我国压力容器标准在设计方面的主要区别。     

压力容器法兰联接处的侧面密封

本文介绍了内压容器法兰联接处的侧面密封原理、侧面密封方法、要求及侧面密封的优点.     

法兰密封泄漏分析与预防

通过对法兰密封泄漏原因的分析，找出预防及解决办法。     

阀门中法兰间隙的分析

介绍了几种法兰垫片的密封形式及原理。分析了中法兰间隙与垫片结构类型和密封形式的关系。提出了对阀门中法兰是否存在间隙的正确看法。     

基于紧密度要求的法兰优化设计

传统的法兰设计准则依据强度失效判据，不能定量估计法兰接头的紧密性，本文采用密封设计准则，通过实验测定试验垫片的PVRC垫片系数：a=0.39,Gs=0.012MPa和Gb=4.57MPa，并在此基础上，得到该垫片在各级紧密度参数Tp下的最佳垫片装配应力（Sga)opt与垫片应力变化量ΔS的关系，从而计算法兰接头的最佳预紧螺栓载荷。     

核电站不同型式高温法兰及密封计算分析研究

针对某基于ASME标准设计的核电站反应堆压力容器双道金属密封高温法兰的设计需求,给出两种不同结构型式的高温法兰(FF和RF型法兰)的密封预紧载荷和法兰受力校核的计算方法,并对两种不同结构型式法兰的密封螺栓预紧力、螺栓截面、法兰受力等计算结果进行分析比较;另外考虑了高温和低温法兰设计的区别、有无外载荷以及不同密封形式的影响,分别进行了考虑高温、外载荷存在和双道金属线密封的法兰螺栓计算的优化,其设计理念、计算方法可供核电站用其他高温法兰借鉴。     

对欧盟标准EN 13445基于应力分类法分析设计的理解——兼谈和ASME Ⅷ-2的区别和联系

对欧盟标准EN13445“第三部分：设计”附录C基于应力分类的分析设计方法以及18款详细的疲劳评定做出分析和理解，并对ASMEⅧ-2的应力分析设计、疲劳设计的有关内容进行比较和讨论。     

采用垫片安全系数的高压法兰螺栓密封设计

为了防治高压大直径法兰螺栓密封的设计失效,从影响法兰密封效果的因素中提出垫片特性及垫片受力非均匀性2个参数;以垫片系数和垫片预紧比压为基础,分析特性比和特性系数这2个反映垫片组合特性的新概念;提出以垫片安全系数表征垫片的结构形式和材料性能在不同计算压力下的安全储备。绘制了典型的安全系数曲线,安全系数随着计算压力的增大而降低,且曲线下降中存在单个拐点;垫片适用压力大于拐点压力,小于垫片安全系数等于1时的计算压力。应用各种垫片在不同安全系数下相应的计算压力适用值进行密封设计,能够确保密封结构设计的有效性。     

承压设备带压密封局部法兰夹具设计

简述了带压密封技术的基本原理、承压设备法兰夹具的2个基本作用和8项设计准则。以弯曲梁的有力矩理论为基础,建立了局部法兰夹具的厚度计算公式。论述了承压设备带压密封局部法兰夹具设计步骤:泄漏介质勘测;泄漏法兰的勘测;局部法兰夹具结构设计、增强密封结构设计、厚度设计及夹具材料选择。     

基于Pro/E的法兰标准件库参数化设计

主要介绍了利用Pro/E软件二次开发工具族表功能,创建石油压裂液混配装置设计中常用法兰标准件库,采用标准件库便于设计过程中法兰零件的系统化管理,快速提取调用所需规格法兰,减少重复性工作,提高设计效率,加快研发周期。     

基于SolidEdge变量化技术的标准法兰设计

阐述了SolidEdge变量化设计技术的设计思想、设计步骤以及变量表,利用这种技术设计了标准法兰.设计出的法兰可以作为"模板"零件,快速创建各种规格的法兰零件,建立自己的法兰库.最后指出了SolidEdge变量化设计技术的优点.     

高压自紧式法兰密封结构研究

对高压自紧式法兰密封结构进行研究,推导自紧式法兰密封比压和螺栓载荷的计算公式,并通过有限元方法进行了验证。结果表明：密封比压与内压呈一阶线性递增的关系：密封面越窄密封比压随内压递增速度越快,法兰端面与T形垫片支撑面间隙越大则初始密封比压越大。对某自紧式法兰进行结构以及热-结构耦合分析,研究内压、温度、弯矩工况的影响。结果表明：升温对高压和低压2种工况的密封性能影响不同,低压下升温使密封比压增大,高压下升温则会使密封比压有所减小;高压自紧式法兰密封受压侧垫片密封面上应力随弯矩增大先减小,但当弯矩增大到一定值后,该应力随着弯矩的增大而增大。     

螺栓连接法兰设计

介绍了螺栓连接法兰设计的过程、优化设计方法。并以案例的形式说明了调整法兰尺寸对法兰三项应力的影响。     

EN 1993-1-6标准中的壳体失稳设计方法简述

数值模拟计算能力和水平的提高为外压壳体失稳复杂理论应用到实际设计方法中提供了可能,应用数值模拟进行设计逐步在标准中引用并不断完善。与其他标准相比, EN 1993-1-6（2007）《壳结构的强度与稳定》对数值模拟在设计上的应用给出了更为详细的规定。对壳体失稳设计,EN 1993-1-6提出了3种不同的设计方法：公式计算方法、LBA-MNA方法以及GMNIA方法。为研究EN 1993-1-6的壳体数值模拟设计方法的可行性,对其进行了简要介绍,并通过10组算例与GB 150,ASME Ⅷ-2,EN 13445等标准进行对比,结果显示,EN 1993-1-6的数值模拟的设计许用值均高于GB 150的设计许用值,而与ASME Ⅷ-2和EN 13445相比,设计许用值则比较接近,这表明EN 1993-1-6规定的数值模拟设计方法有着比GB 150更好的经济性,是一种先进的设计方法。