帶頸法蘭在壓力容器行業(yè)應用較多，而且有一系列標準、行業(yè)標準等，因此帶頸法蘭設(shè)計計算方法研究以及節(jié)點試驗等相關(guān)研究參考了國內(nèi)壓力容器標準中的帶頸法蘭形式，采用了國內(nèi)桿塔技術(shù)規(guī)定中的柔性法蘭設(shè)計理念，即法蘭板存在輕微變形并產(chǎn)生頂力。

常用的兩種帶頸法蘭形式

a）插入對接形式

b）直接對接形式8.6.3.2法蘭選型國內(nèi)的帶頸法蘭主要有對焊螺旋焊管和平焊兩種形式。帶頸對焊法蘭僅有一條環(huán)向焊縫，工作量相對較小，其焊縫等級要求高但焊縫質(zhì)量可檢測，只要工藝措施控制得當，質(zhì)量容易得到保證

帶頸平焊法蘭有兩條角焊縫，工作量相對較大，其焊縫等級要求低但焊縫質(zhì)量檢測困難，焊縫質(zhì)量難以控制，而且兩條角焊縫離開較遠，實際受力不均勻。此外，平焊法蘭與鋼管的連接方式是鋼管插入法蘭頸內(nèi)，這容易在鋼管外壁與法蘭頸內(nèi)壁之間產(chǎn)生一定的間隙，如果角焊縫存在砂眼、夾渣等法蘭酸洗時。

酸洗液體會從處進入平焊法蘭頸內(nèi)壁和鋼管外壁之間的間隙。隨后，在鍍鋅池中鍍鋅時，高溫會使間隙中的液體轉(zhuǎn)為氣體并迅速膨脹，導致間隙內(nèi)壓迅速加大而脹裂焊縫，嚴重時甚至產(chǎn)生爆管。

因此，工程中優(yōu)先選用帶頸對焊法蘭。下面，針對工程中應用的帶頸對焊法蘭進行選型分析介紹根據(jù)相關(guān)有限元參數(shù)分析，可得到影響帶頸對焊法蘭承載性能的主要設(shè)計參數(shù)的取值原則，總結(jié)如下：

1）頸部坡度。頸部坡度越小則法蘭越緊湊，但這會加劇法蘭頸根部應力。根據(jù)理論分析及相關(guān)試驗結(jié)果，推薦帶頸對焊法蘭頸部坡度取10

2）法蘭盤厚度。法蘭盤厚度增加不大時，對法蘭剛度的貢獻并不顯著。由此，基于柔性法蘭設(shè)計思路的帶頸對焊法蘭，其法蘭盤厚度按照國內(nèi)桿塔技術(shù)規(guī)定的無加勁法蘭的板厚計算即可，取值基本可兼顧性及經(jīng)濟性如選用剛性法蘭。

法蘭盤厚度升至柔性盤厚近2倍或更多，其經(jīng)濟性不合理螺旋焊管法蘭頸形式，法蘭頸部變坡段采用單坡形式與雙坡形式時的法蘭性能差別不大，但雙坡法蘭的加工比較麻煩，由此會帶來法蘭加工效率的降低以及加工成本的增加。綜合比較，推薦帶頸對焊法蘭頸部采用外側(cè)單側(cè)變坡的形式H圖836帶頸法蘭頸部變坡段形式

a）單坡形式  b）雙坡形式

4）螺栓布置方式，經(jīng)有限元對比分析，螺栓布置盡量選用“小規(guī)格、多數(shù)量”的方式，這樣布置緊湊、受力更為合理。此外，螺栓間距在滿足施工安裝要求的前提下盡量緊湊布置，以減小法蘭尺寸，使受力更趨合理

5）螺栓定位圓。螺栓定位圓直徑與多個參數(shù)均有關(guān)系，如螺栓規(guī)格及數(shù)量、法蘭頸部坡度、螺栓間距等。

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