長期工作在高溫下的螺栓法蘭接頭,因為密封墊片和螺栓的蠕變松弛,使得墊片上的殘余應(yīng)力逐漸減小,法蘭接頭的密封可靠性逐漸降低,并終導致泄漏失效.在考慮墊片和螺栓蠕變的基礎(chǔ)上,對法蘭連接系統(tǒng)進行變形協(xié)調(diào)分析,建立了高溫下法蘭接頭的變形協(xié)調(diào)方程,進而導出了泄漏率的方程;通過與法蘭強度、螺栓強度的方程相結(jié)合,得出了利用MonteCarlo法計算高溫螺栓法蘭接頭可靠度的方法,并給出了計算實例.

法蘭接頭在壓力容器、壓力管道中的主要功能是連接與密封,法蘭的失效不是由于強度題目,而是在螺栓載荷、墊片反力和介質(zhì)壓力的合成力矩作用下,因為剛度不足而產(chǎn)生變形(轉(zhuǎn)角),使其對墊片的壓緊力不平均,從而導致法蘭接頭泄漏.因此,控制法蘭剛度和變形是法蘭接頭的樞紐.

因為法蘭接頭的載荷和變形涉及的因素比較復雜,長期以來只能用經(jīng)驗和法蘭應(yīng)力計算來間接反映,國外規(guī)范已列入了法蘭剛度計算方法,而我國容器尺度和法規(guī)(GB150和容規(guī))是以壓力容器運行為目標而制定的,壓力容器成為防止強度失效或脆性斷裂的代名詞.