壓力容器法蘭是石化工業(yè)中使用較廣泛的設備，是石化工業(yè)的主要生產(chǎn)工具之一。由于工藝要求和設備內(nèi)件安裝、檢修的需要，壓力容器法蘭按法蘭環(huán)的連接情況劃分為：整體法蘭、活套法蘭和任意式法蘭。我國較常用的JB/T4701—4703標準壓力容器法蘭共有3種類型：甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭，其中甲型、乙型平焊法蘭都屬于任意式法蘭。法蘭及其墊片、緊固件統(tǒng)稱為法蘭接頭，法蘭接頭是工程設計中使用極為普遍、涉及面非常廣泛的一種零部件，也是工程設計及使用過程中容易出現(xiàn)問題的關鍵部位。法蘭接頭設計是壓力容器設計中的重要內(nèi)容之一。在選用標準甲型法蘭和計算非標甲型法蘭時，設計人員選用材料不合理的現(xiàn)象比較嚴重，采用乙型平焊法蘭甚至長頸對焊法蘭代替甲型平焊法蘭的情況也較多，造成不需要的浪費。因此，有需要針對常用甲型平焊法蘭的選用和計算進行探討。

一、簡述影響壓力容器法蘭的密封因素分為以下幾點：

（1）法蘭密封面特征：法蘭密封面的型式和表面性能對密封效果的影響起到至關重要的作用。工況要求較嚴格的場合應采用凹凸面和榫槽面。法蘭密封面的平面度、密封面與法蘭中心線和垂直度直接影響到墊片的受力均勻程度和墊片與法蘭的良好接觸。法蘭密封面的表面粗糙度應與墊片的要求相適應，表面不允許有徑向刀痕或劃痕，較不允許存在表面裂紋。

（2）螺栓預緊力：適當?shù)念A緊力可墊片在工作時還可保留相應的密封比壓，預緊力過大則會把墊片壓壞或擠出，從而破壞密封。預緊力在墊片上的分布也影響密封性能，預緊力分布均勻的方法是在滿足緊固和拆卸螺栓所需空間的情況下，增加螺栓個數(shù)。

（3）法蘭剛度：剛度不足會使法蘭產(chǎn)生過大翹曲變形，導致密封失效。影響法蘭剛度的因素很多，其中增加法蘭厚度，增法蘭外徑等方法都可提高法蘭剛度，減小變形，使螺栓力均勻傳遞給墊片，獲得均勻和足夠的密封比壓，同時可提高密封性。減小螺栓力作用的力臂，能減少法蘭承受的彎矩，有利于密封。

（4）墊片密封性能：墊片是構成密封的重要元件。合適的墊片材料，要體現(xiàn)墊片在適當?shù)念A緊力作用下既能產(chǎn)生需要的彈性變形，又不致被壓壞或擠出。工作時法蘭密封面間的距離被拉大，墊片材料又應具有足夠的回彈能力，使墊片表面與法蘭面緊密接觸，以繼續(xù)保持良好的密封性能。

（5）操作條件：操作溫度、壓力和介質(zhì)的化學物理性能也影響到法蘭連接的性。溫度，介質(zhì)黏度變小，泄漏的傾向性增大；高溫使介質(zhì)化學和物理活性加大，產(chǎn)生對墊片和法蘭的腐蝕和溶解；高溫還可使螵栓、法蘭和墊片發(fā)生蠕變和應力松弛。

二、概括壓力容器法蘭的兩種分類：

（1）平焊法蘭：乙型法蘭帶有一個短筒體，因此剛性較甲型法蘭好，可用于壓力較高，直徑較大的場合；焊縫形式：甲型為V型坡口，乙型為U型坡口，因此乙型較易焊透，故其強度和剛度較高。

（2）對焊法蘭：由于有長頸，并采用對焊，故剛性較好，適用于壓力較高的場合。

壓力容器法蘭工作原理是當對法蘭螺栓施加預緊力時，螵栓力通過法蘭環(huán)把墊片壓緊，迫使法蘭墊片產(chǎn)生壓縮變形。當螵栓力達到相應數(shù)值后，迫使法蘭密封面和墊片上的四凸不平面借助墊片變形而填滿，這就為阻止流體介質(zhì)泄漏創(chuàng)造了初始密封條件。此時墊片單位密封面積上的壓緊力稱為墊片的初始密封比壓。當設備或管道承受介質(zhì)壓力后，螺栓受到拉伸應力而伸長，法蘭密封面沿著彼此分離的方向移動，密封面與墊片之間的壓緊力下降，墊片的壓縮量減少，預緊密封比壓下降。如果這時密封墊片具有足夠的回彈能力，墊片的變形能補償螺栓和密封面的分離值，而使預緊密封比壓只下降到不小于工作密封比壓，則法蘭依然保持良好的密封狀態(tài)。反之，如墊片的回彈能力不足，密封比壓下降到工作密封比壓以下，甚至密封口重新出現(xiàn)縫隙，則密封失效。