设备法兰用焊接密封垫片设计

目前国内外缺少大直径、高压力设备法兰用焊接密封垫片规格参考标准,国内相关标准中也没有金属垫片应力校核的方法和要求。通过分析预紧状态下焊接密封垫片受力,总结出了垫片应力校核方法。通过核算DIN 2695-2019《Diaphragm-weld Packings and Weld Ring Seals for Flange Connections》中部分焊唇式密封垫片受力情况,确定了垫片受力合格指标。通过迭代计算给出了不同公称直径、不同公称压力下设备法兰用焊唇式密封垫片的参考尺寸,可供压力容器设计人员参考。

无垫片密封焊反向法兰强度计算

针对无垫片密封焊反向法兰的结构形式和受力特点,分析了普通反向法兰和无垫片焊接密封法兰的强度计算,总结了无垫片密封焊接反向法兰的强度计算方法。

无垫片焊接密封法兰计算方法的讨论

应用华脱尔斯法建立了内、外焊唇焊接法兰结构的力学模型,在相同设计条件和材料状况下,进行了内、外焊唇结构法兰的受力分析、设计计算和结构尺寸对比。笔者认为:如果设计计算成立且焊接条件允许,内焊唇结构的法兰比外焊唇结构的法兰螺栓载荷减小,截面积减少,法兰直径和厚度也相应大幅降低。

圆形空腔式无垫片焊接密封法兰的结构设计与计算

随着大型压力容器的大量使用,对于高温高压及低温高压容器中的密封要求越来越高,圆形空腔式无垫片焊接密封法兰不失为一种很有效的密封结构。

焊接密封元件的设计与优化

基于无垫片焊接密封反向法兰的强度计算,在相同的设计条件下,对圆形空腔式、焊环式和卵形空腔式反向法兰的受力情况进行分析。研究结果表明:综合考虑三种密封元件的结构、焊接、密封和适用范围,圆形空腔式密封元件的性能最优;在设计密封元件时,应尽可能的增大受内压部分的最大内直径(DL),以提高法兰强度。

压力容器法兰的设计

结合实际工程经验介绍了压力容器标准法兰的选用要点,非标法兰、无垫片焊接密封法兰和无垫片焊接密封反向法兰的设计方法。

中压废热锅炉密封结构的改进

对中压废热锅炉密封失效的原因进行了分析,介绍了无垫片焊接密封结构Ω密封环在中压废热锅炉设计中的应用。