帶頸法蘭在壓力容器行業(yè)應(yīng)用較多，而且有一系列標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，因此帶頸法蘭設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究以及節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)等相關(guān)研究參考了國(guó)內(nèi)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中的帶頸法蘭形式，采用了國(guó)內(nèi)桿塔技術(shù)規(guī)定中的柔性法蘭設(shè)計(jì)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(duì)接形式
b）直接對(duì)接形式8.6.3.2法蘭選型國(guó)內(nèi)的帶頸法蘭主要有對(duì)焊螺旋焊管和平焊兩種形式。帶頸對(duì)焊法蘭僅有一條環(huán)向焊縫，工作量相對(duì)較小，其焊縫等級(jí)要求高但焊縫質(zhì)量可檢測(cè)，只要工藝措施控制得當(dāng)，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(duì)較大，其焊縫等級(jí)要求低但焊縫質(zhì)量檢測(cè)困難，焊縫質(zhì)量難以控制，而且兩條角焊縫離開較遠(yuǎn)，實(shí)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(shí)。
酸洗液體會(huì)從處進(jìn)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(shí)，高溫會(huì)使間隙中的液體轉(zhuǎn)為氣體并迅速膨脹，導(dǎo)致間隙內(nèi)壓迅速加大而脹裂焊縫，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生爆管。
因此，工程中優(yōu)先選用帶頸對(duì)焊法蘭。下面，針對(duì)工程中應(yīng)用的帶頸對(duì)焊法蘭進(jìn)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(duì)焊法蘭承載性能的主要設(shè)計(jì)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(huì)加劇法蘭頸根部應(yīng)力。根據(jù)理論分析及相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，推薦帶頸對(duì)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(shí)，對(duì)法蘭剛度的貢獻(xiàn)并不顯著。由此，基于柔性法蘭設(shè)計(jì)思路的帶頸對(duì)焊法蘭，其法蘭盤厚度按照國(guó)內(nèi)桿塔技術(shù)規(guī)定的無(wú)加勁法蘭的板厚計(jì)算即可，取值基本可兼顧性及經(jīng)濟(jì)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(jì)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(shí)的法蘭性能差別不大，但雙坡法蘭的加工比較麻煩，由此會(huì)帶來(lái)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(duì)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(duì)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(gè)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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