本标准是在总结我国静置常压焊接热塑性塑料储罐生....doc

国家标准化管理委员会 发布-实施-发布静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽） Welded Static Non-Pressurized Thermoplastic Tanks （征求意见稿）GB 2008中华人民共和国国家标准ICS91 / 68目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 总则14 材料25 圆柱形立式储罐设计26 单壁矩形储槽设计117 法兰及其连接的设计228 制造、检验、标志、包装、运输和安装30附录A （资料性附录） 静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）使用条件31附录B （资料性附录） 焊接装配的设计32附录C （资料性附录） 静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）的包装、装车、运输和安装39附录D （资料性附录） 单壁矩形储槽的结构设计41附录E （资料性附录） 特殊情况49附录F （规范性附录） 金属垫环材质参数51附录G （规范性附录） 焊接的热塑性塑料结构的特征值- 应用于热塑性塑料设备设计的许用应力及蠕变模量的测定52前 言本标准是在总结我国静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）生产使用情况，同时参考EN 12573：2000静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）(英文版)的基础上编制的。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准的附录G为规范性附录。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/T262)提出并归口。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会固定式压力容器分技术委员会(SAC/TC262/SC2)组织起草。本标准起草单位: 本标准参加起草单位：本标准主要起草人：本标准于200X年X月首次发布。静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽） 1 范围1.1 本标准规定了静置常压焊接热塑性塑料储罐（槽）的总则、圆柱形立式储罐设计、单壁矩形储槽设计、法兰及其连接设计。本标准还规定了储罐（槽）的材料、制造、检验、标志、包装、运输和安装。1.2 本标准适用于下列热塑性材料制造且容积不小于0.45m3的储罐（槽）：聚乙烯（PE）；聚丙烯（PP）；聚氯乙烯（PVC）；聚偏氟乙烯（PVDF）。1.3 本标准计算时除考虑正常使用中液体静压力外，还考虑了使用中因流体输送而引起的附加压力，附加压力限度为： 上限值：+0.0005 MPa； 下限值：-0.0003 MPa。 1.4 本标准第5章未考虑风雪载荷的影响。1.5 本标准第5章适用的罐体可由挤出缠绕成型、挤出成型或板材弯曲焊接成型。1.6 本标准第6章适用的储槽可以采用与主体同种材料或其它材料制成的加强筋。1.7 本标准第6章的计算以平板理论为基础，有关的薄膜理论在附录E中说明。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1033 塑料密度和相对密度试验方法GB/T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件GB/T 1043 硬质塑料简支梁冲击试验方法GB/T 1633 热塑性塑料软化点(维卡)试验方法GB/T 3682 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定GB/T 4454 硬质聚氯乙烯层压板材 GB/T 13520 硬质聚氯乙烯挤压板材 HG 20593 板式平焊钢制管法兰EN 13067 塑料焊接人员焊接者认可的测试热塑焊接件3 总则3.1 定义3.1.1 注满盛载量 brimful capacity通过注入口到溢流口处的储罐盛水总量。3.1.2 有效容积 maximum filling capacity注满盛载量的95%。3.2 设计要求 3.2.1 概要依据本标准设计储罐（槽）时应明确储罐使用条件。储罐（槽）使用条件参见附录A。3.2.2 安全系数储罐（槽）安全等级按设计安全系数的大小分为四个等级：2.0级（设计安全系数为2.0）；1.7级（设计安全系数为1.7）；1.5级（设计安全系数为1.5）；1.3级（设计安全系数为1.3）。3.2.3 相容性依据附录G的规定确定罐体材料与盛装物的相容性。3.2.4 设计寿命3.2.4.1储罐（槽）的设计寿命为1025年。3.2.4.2 承受液体重量的保护罐的设计寿命为一年。3.2.5 安全泄放口对于密闭储罐（槽）应开设泄放口，安全泄放口的直径应为最大进料或排料口直径的1.3倍。3.2.6 人孔 对于容积不小于2.0m3的密闭式储罐（槽），应开设直径不小于500mm的人孔。3.2.7 焊接装配焊接装配的设计参见附录B。 4 材料 4.1 制造储罐（槽）的原材料应有产品质量合格证明及检验报告，各项检验结果应符合相关标准的规定。4.2 挤出缠绕罐体原材料应采用管道级树脂料，技术要求见表1 。表1 原材料技术要求物理性能材质试验方法聚丙烯（PP）聚乙烯(PE)密度，g/cm30.900.920.9410.965GB/T 1033熔体流动速率，g/10min0.50.2GB/T 3682拉伸屈服强度，MPa2020GB/T 1040.2拉伸屈服伸长率，%88简支梁缺口冲击强度（23），kJ/m2820GB/T 1043 维卡软化点,135120GB/T 16334.3 板材的技术要求见表2。表2 板材技术要求物理性能材质试验方法聚丙烯（PP）聚乙烯(PE)聚氯乙烯（PVC）聚偏氟乙烯（PVDF）密度，g/cm30.910.930.940.965符合GB/T4454GB/T135201.751.79GB/T 1033拉伸屈服强度，MPa202040GB/T 1040.2拉伸屈服伸长率，%885简支梁缺口冲击强度（23），kJ/m2102019.6GB/T1043 维卡软化点, 135120-GB/T 16335 圆柱形立式储罐设计5.1 符号及缩写a 焊缝厚度，mmb 管口补强圈的宽度，mmC1 荷載增加参数C2 材料系数C3 双层罐体设计参数C 等于C1C2 d 罐体内径，mmdA接管外径，mmdL 吊耳孔直径，mmEc(al.)St稳定设计时（温度、应力、时间、介质、安全）材料的许用塑变模量，MPa,附录Gf1 长期焊接系数g 重力加速度，m/s2 (9.81 m/s2) gd 面积重量，MPa hF 液面高度，mmhF(i) （变壁厚罐体）第i段厚度底部至液面高度，mmhZ 罐体总高度，mmhZF （变壁厚罐体）下段高度，mmlm 稳定性计算中段罐体等效高度，mmlo 稳定性计算上段罐体等效高度，mmlu 稳定性计算下段罐体等效高度，mmpe 外部附加压力，MPapi 内部附加压力，MPapstat罐底承受的液体静压力，MPapstat(i)第(i)段底部承受的液体静压力，MPaS 安全系数（见第3章）TA 环境温度，TD 罐盖温度，TM 介质温度，t 某段罐体的计算厚度，计算al.时未考虑长期焊接系数fl，mmtB 罐底厚度，mmtD 罐盖厚度，mmtm 稳定计算时中段罐体厚度，mmto 稳定计算时上段罐体厚度，mmtu 稳定计算时下段罐体厚度，mmtu* 应力计算时下段罐体厚度，mmtZ(i)（变壁厚罐体）第i段厚度，mmtZF 单层壁罐体下段厚度，mmtZN 考虑了开孔补强的计算厚度，mmtZF 多层壁罐体下段总厚度，mmtZO 多层壁罐体外层厚度，mmtZ1 多层壁罐体内层厚度，mmV 有效容积mm3VA 削弱系数 罐盖倾斜角度， 延伸系数，% 屈曲系数 热塑性材料的密度，g/cm3F 盛装介质密度，g/cm3al. 设计条件下许用应力，MPa ，见附录G储罐的主要尺寸如图1图4。图1 平底开口罐，等壁厚罐体图2 平底开口罐，变壁厚罐体（3阶）图3 平底锥盖储罐，等壁厚罐体图4 平底锥盖储罐，变壁厚罐体（3阶）5.2 温度储罐的实际工作温度是确定储罐尺寸的重要因素。应根据储罐内装介质的平均温度TM 设计罐壁和罐底，罐盖设计依据储罐内温度与储罐外温度的平均值，储罐内气体温度假定为TM ，在室内安装时环境温度TA假设为20。图5为温区示意图。罐盖温度应按公式（1）计算：TD =（TM + TA）/2 (1)图5 实际温度的确定5.3 罐体尺寸5.3.1 总则本标准设计方法既适用于单层壁罐体（见5.3.2.1）也适用于多层壁罐体（见5.3.2.2）。罐壁厚度应由工作介质引起的环向拉应力及液体对罐壁底部的静压力确定。罐壁最小厚度为4mm。用板材制作罐体时，按附录G计算al.时应选用相应的长期焊接系数。罐壁设计的先决条件是，其底部圆度符合公式（2）：(2)式中：u 圆度，%；dmax 内径最大值，mm；dmin 内径最小值，mm。5.3.2 下段罐体5.3.2.1 单层壁罐体罐壁下段最小厚度应按公式（3）计算： (3)式中：；pi = 0.000 5 MPa 。罐壁下段最小高度应按公式（4）计算： (4)罐底与罐壁连接的焊接影响系数C，取决于荷载增加系数C1与材料设计系数C2，如表3所示。只有在焊缝厚度a0.7tB、长期焊接系数f10.6的情况下，采用角焊缝时，C1=1.2。容积小于等于1m3，壁厚小于等于10mm的储罐焊接时，允许采用热风焊。表3 材料设计系数C2及热塑性材料焊接影响系数C材料C2C=C1C2PE-HD1.001.20PP-H (类型1)1.171.40PP-B (类型2）1.081.30PP-R (类型3）1.001.20PVC-U (抗冲击型）1.251.50PVC-RI(较高的抗冲击性）1.081.30PVC-HI1.001.20PVC-C (高抗冲击性)1.331.60PVDF1.171.40注：C2反映了松驰断裂特征与蠕变断裂特征之间的关系，依据PE-HD测定，其它材料参考该值。5.3.2.2 多层壁罐体多层壁罐体按5.3.2.1计算时依据参数C3和如下假设：a) 只有2 层罐壁，见图6；b）两层罐壁完全接触；c）焊接方式如图7所示；d）两层罐壁的材料特征参数相同；e）外层罐壁厚度应是内层罐壁厚度的0.51倍。图6 两层罐壁的储罐采用图7所示的焊接方式时，C3=1.25；两层罐壁的总厚度应按公式（5）计算：tZF = C3tZF (5)外层罐壁的最小高度应按公式（6）计算： (6)图7 多层壁罐体的焊接，C3=1.255.3.3 其它段罐体其它段罐壁的最小厚度tz(i)（i为从1至n）应是a)和b)计算的较大值。如果在罐体最上段安装加强带，其厚度应为该处罐壁厚度的0.61倍，高度不小于100mm。a)依据强度计算厚度最小厚度tZ(i)应按公式（7）计算： (7) 式中： b)依据稳定性计算厚度此方法要求形成等效罐体，见图8，采用公式（8）、（9）、（10）及表4。图8 等效罐体罐体中段最小厚度tm应按公式（8）计算： (8)依据环向拉应力计算罐体下段等效壁厚的最小值，按公式（9）计算： (9)屈曲系数根据公式（10）计算： (10)表4 罐体3段之间的尺寸比较1/31/3 1/21/2 lohzhztotm(1 + 5)/42tmtmlmlo(hz - lo)/2luhz - 2lolmtu2tm - to2tm - t0tm表4中的罐体厚度为最小值；上段高度不应大于表4的规定值。5.3.4 板材焊接罐体在环境温度下，板材延伸系数（=t/d100%）未超出表5中值时，其弯曲残余应力忽略不计。表5 延伸系数材质延伸系数，%PE-HD1.0PP-H0.5PP-B0.75PP-R1.0PVDF0.5PVC-U0.15PVC-RI0.2PVC-HI0.2如果延伸系数超过表5给定值或没有对应值，必须在加热条件下弯曲板材。5.4 罐底厚度高密度聚乙烯PE-HD和聚丙烯PP的罐底厚度应按图9确定。使用图9设计时罐底须完全支撑且厚度不大于30mm。PVC与PVDF罐底厚度应不小于0.8tZF。1） 有效区域2） 无效区域图9 PE-HD和PP罐底厚度与罐体底部厚度比值5.5 罐盖尺寸罐盖斜角不应小于 =10。在温度为TD=20 时，锥形盖的最小厚度见表6。该参数没有考虑其它载荷。表6 在温度为TD=20时，锥形盖的最小厚度 单位：毫米材料直径600800150018001900270029003100350040004200PE-HD5681010121515152020PP5681010121215151520PVDF5681010PVC568810其它温度条件下，锥形盖最小厚度应按公式（11）计算：(11) 式中：5.6 管口补强管口通常安装在罐盖上，接管的壁厚至少应是SDR11(PN 10)的标准厚度。当管口安装在罐体上时，管口外壁距所在段边缘距离应大于100mm。只有直径小于300mm的管口，可安装在下段罐体上。此时，罐体下段厚度应按公式（12）计算：tZN = t/VA (12)式中：如果罐体下段厚度小于tZN，接管处必须补强，补强环最小宽度应按公式（13）计算： (13)焊缝厚度应不小于补强环厚度的0.7倍。5.7 吊耳吊耳见图10。使用时，必须两吊耳同时平行吊装。图10 储罐吊耳示意图吊耳的厚度不应超过上部罐体厚度的3倍,孔的直径dL应不大于吊钩直径的1.1倍。6 单壁矩形储槽设计6.1 定义、符号及缩写6.1.1 定义6.1.1.1 槽壁 Skin储槽的基础结构件。6.1.1.2 加强筋Stiffener水平或竖直的附在槽体外表面的部分。6.1.1.3 四壁 Wall包括各加强筋的储槽外壳。6.1.1.4 区格 Panel槽壁各加强筋之间的区域。6.1.1.5 U形加强筋 U-frame贯通储槽底部和侧壁的“U”型加强筋。6.1.2 符号及缩写E 加强材料的弹性模量(塑性材料与Ec相符)，MPaEc(al.)D 设计条件下(温度、应力、时间、介质)材料的许用塑变模量MPa, 见附录G F 力，Nf 最大挠度，mmJ 加强材料的惯性矩，mm4k 槽壁挠度修正系数M 弯矩，NmmN 刚性系数P 储槽底部最大静压力，MPaPD 罐盖均布载荷，MPaPm 用于计算槽壁厚度的静压力平均值，MPaP1 用于加强筋计算的压力平均值，MPat 槽壁或槽盖厚度，mmW 槽口加强筋板的抗弯模量，mm3 X 储槽长度，或竖向加强筋之间的距离，mmx/ 竖向加强筋之间的计算长度，mmy 储槽高度或水平加强筋之间的距离，mmy/ 水平加强筋之间的计算高度，mmz 储槽或槽盖的宽度，mm15变形系数15应力系数al 许用应力，MPa ，见附录G6.2 设计计算的总则本章的计算方法仅适用于图11图15储槽的设计。焊接应位于弯矩小的部位，弯矩分布见图16、17、18。注：设计时应考虑槽壁和其它外部加强结构之间的热膨胀差异。最大挠度应不大于相应槽壁厚度的二分之一。即：f0.5t。有关储槽的构造详图参见附录D。图11无筋储槽 图12带槽口加强筋的储槽 图13带水平加强筋储槽 图14 带U型加强筋储槽图15带水平和竖直加强筋储槽6.3 均匀刚性支撑的无筋储槽6.3.1 总则槽壁最小厚度的计算依据储槽长度x及高度的比值，见图16。槽底厚度应不小于槽壁厚度的0.8倍。图16无筋储槽的弯矩分布图6.3.2 长高比x/y .5槽壁最小厚度应按公式（14）计算： （14）注 1：用于计算槽壁厚度t的公式（14）中,槽壁假定为两端固结、受均匀荷载的梁。分母中系数的计算值为2，参考测试值，该系数提高到.5。槽壁的最大挠度应按公式（15）计算： （15）修正系数k，在1（x 4槽壁最小厚度应按公式（18）计算： （18）槽壁的最大挠度依据公式（19）计算： （19）注：在此槽壁被假定为受三角形载荷的悬臂梁。6.4 均匀刚性支撑带槽口加强筋储槽6.4.1 槽壁厚度的计算6.4.1.1 总则计算槽壁最小厚度时，假定槽口加强筋构成固端支撑，见图17。槽底厚度应不小于槽壁厚度的0.8倍。P/2=平均静压值图17带槽口加强筋储槽的弯矩分布图6.4.1.2 长高比 x/y .5槽壁最小厚度应按公式（20）计算： （20）注1:在计算槽壁厚度t的公式（20）中, 槽壁假定为两端固结受均布荷载的梁，在分母中的系数为2，参考测试值，该系数提高到3 。槽壁最大挠度应按公式（21）计算： （21）修正系数k，在1（x 2槽壁最小厚度应按公式（24）计算： （24）槽壁最大挠度应按公式（25）计算： （25） 注：在此槽壁被认为是受三角形载荷一端固结、一端铰接的梁。6.4.2 槽口加强筋的计算 槽口加强筋挠度的计算，取受均布载荷的简支梁（f=5/384）和两端固结梁（f=1/384）挠度的平均值。槽口加强筋承担的载荷为该侧槽壁载荷的1/5。该加强筋作为槽壁的固定支撑，所以挠度不应大于长度和高度较小者的1%。檐口肋板的挠度应按公式（26）计算： （26）注：比值 p/1280 源于公式：槽口加强筋最大弯矩应按公式（27）计算： （27）槽口加强筋抗弯模量应按公式（28）计算： （28）当将此挠度应用于设计计算时，槽口加强筋惯性矩应按公式（29）计算： （29）注：槽口加强筋的弯矩，认为是两端简支和两端固结的中间态： 认为槽壁是底部固定，槽口加强筋处铰支，因此，槽口加强筋的载荷为槽壁载荷的1/5。 当P为储槽底压力时，可以推导出以下公式： 挠度也采取同样的步骤，见公式（26）。6.5 均匀刚性支撑带水平加强筋的储槽6.5.1 总则本设计原则上用于大型储槽。储槽厚度应依据每个区格分别计算。区格的高度也可以通过上述办法确定，尽可能与槽壁的厚度相匹配。另一方面，区格的高度可以设定，以使每个加强筋受力均衡。加强筋的重量忽略不计。槽底的厚度应与槽壁厚度相近。6.5.2 最小槽壁厚度的计算6.5.2.1 概述每个区格依据其位置及长高比确定计算方法，高度y由区格高度yn (n=1,2,3)替代。6.5.2.2 上端区格的计算依据6.4.1所示的公式计算此区格时，用区格下部压力作为区格的侧压力计算。1 上端区格2 中间区格3 底部区格图18带水平加强筋储槽的弯矩基本分布图6.5.2.3 中间及底部区格的计算6.5.2.3.1 概述计算时的压力值依据图18确定。6.5.2.3.2 长高比x/y 2槽壁最小厚度应按公式（32）计算： （32）槽壁最大挠度应按公式（33）计算： （33）注：本公式适用于槽壁受线性均布荷载。6.5.3 水平加强筋的计算 加强筋假定为简支梁和固端梁的中间状态，该假定前提是节点接头处连接良好。相应的静压力Pn(n=1,2,3)由图18所示计算单元确定（上、下两区格中点受压力之和的二分之一）。加强筋尺寸依据其挠度确定，挠度不得超过底部区格高度的1%。这就限制了其应力值，以适用于储槽底部的焊接。槽口加强筋以外的加强筋的计算，应按公式（34）、（35）、（36）： （34） （35） （36）上述公式是确定加强筋断面尺寸的依据。断面尺寸也可以由供需双方协商确定。槽口加强筋按 6.4.2计算。靠近槽口加强筋的中间加强筋处的压力由上部区格高度y1确定。6.6 均匀刚性支撑带水平和竖直加强筋储槽6.6.1 槽壁最小厚度、槽底厚度的计算及水平加强筋的设计槽壁最小厚度、槽底厚度的计算及水平加强筋的设计，应按6.5中公式计算。6.6.2 竖直加强筋的计算本章设计方法的基础是，槽口加强筋受线性载荷，其值介于简支梁和固端梁之间，其挠度为中间值。为了使其更接近于固端支撑，槽口加强筋最大挠度不得大于上端区格短边长度的1%。由于槽口加强筋用于竖直加强筋的支撑，计算总长度取图19中x的二分之一。竖直加强筋的设计应按公式（37）、（38）及（39）。 （37） （38） （39）图19带有水平和竖直加强筋的储槽。6.7 带有U型加强筋储槽6.7.1 总则适用于槽体狭长、不宜采用水平加强筋的结构形式。如图20所示。1槽壁为热塑板材注：弯矩分布如图17所示图20带有U形加强筋储槽6.7.2 槽壁最小厚度的计算按6.4.1中的公式计算。6.7.3 槽底厚度确定6.7.3.1 长宽比x/z 0.5槽底最小厚度应按公式（40）计算： （40）槽底最大挠度应按公式（41）计算： （41）修正系数k，在1（x2槽底最小厚度应按公式（44）计算： （44）槽底最大挠度应按公式（45）计算： （45）6.7.4 U型加强筋的计算设计U型加强筋时，可将其看成由两侧竖直部分和底部横梁部分构成。两侧竖直部分假定为下端固定受三角形载荷的悬臂梁，底部横梁部分受力相当于槽底压力。6.8 槽盖的计算6.8.1 总则设计时依据平板理论计算。首先设计不带加强筋的槽盖。如果温度超过60，须在槽盖上安装加强筋。字母x表示长边。6.8.2 四边简支槽盖四边简支的槽盖最小厚度（见图21）应按公式（46）计算： （46）槽盖最大挠度应按公式（47）计算： （47）5、5值见表7。图21 槽盖参考尺寸6.8.3 固结槽盖6.8.3.1 总则图22及图23所示的参考尺寸用于计算受内部和外部压力作用的槽盖。6.8.3.2 长宽比1x/z2槽盖最小厚度应按公式（48）计算： （48）槽盖最大挠度应按公式（49）计算： （49）6.8.3.3 长宽比x/z 2槽盖最小厚度应按公式（50）计算： （50）槽盖最大挠度应按公式（51）计算： （51） PD 压力方向图22 受内压作用的槽盖参考尺寸PD压力方向图23 受外压作用的槽盖参考尺寸6.8.4 带加强筋槽盖6.8.4.1 槽盖厚度及挠度的计算使用6.8.3.2和6.8.3.3所示的公式计算。6.8.4.2 槽盖加强筋的尺寸确定带加强槽盖的抗弯模量W（见图24）应按公式（52）计算： （52）当依据挠度进行设计计算时，加强筋板的惯性矩应按公式（53）计算： （53）图24 带加强筋槽盖的参考尺寸表7 变形系数及应力系数x/y 或 x/z112233550.50.00090.090.000920.0740.00190.13-0.60.00200.100.00200.0970.00370.17-0.70.00350.120.00320.120.00610.22-0.80.00550.150.00490.150.00900.26-0.90.00750.180.00680.180.0120.29-1.00.0110.210.00880.210.0150.310.0450.291.20.0170.270.0130.260.0210.390.0630.381.40.0280.330.0170.310.0250.440.0780.451.60.0460.430.0200.340.0280.470.090.521.80.0610.450.0220.350.0290.490.100.572.00.0820.500.0240.360.0310.500.110.612.50.1380.640.02580.370.0310.500.130.683.00.1940.740.02600.370.0310.500.140.714.00.2590.870.02640.380.0310.500.140.740.41.00.0290.40.0310.500.140.75注 :使用线性内插法来确定中间值。7 法兰及其连接的设计7.1 符号及缩写A1考虑了比强度作用影响的换算系数，见附录GA2k考虑了介质影响的换算系数，见附录Ga 焊缝厚度，mmb 双倍法兰盘有效宽度，mmbD 垫圈宽度，mmC1 焊接工艺常数C 腐蚀裕度，mmdD 垫片的平均直径，mmdK 螺栓丝底径，mmdL 螺栓孔直径，mmdL减小的螺栓孔径，mmda 法兰的外径，mmdi 法兰管的内径，mmdt 法兰螺栓孔中心直径，mmd 松套法兰内径，单位mm。d 法兰与松套法兰环接触环面的平均直径，mmd d1+2法兰倒角半径，mm，见图15f1 焊接坡口深度，mmhD 垫片厚度，mmhF 法兰厚度，mmK 设计温度及使用寿命条件下的蠕变强度，MPa，见附录GK 试验条件下（温度及时间）的蠕变强度，MpaKD 垫片材料的变形阻力，MpaKF1 压紧垫环材料（金属）的许用屈服应力，MPaKchr 螺栓材料的许用屈服应力，Mpak 垫片在安装条件下的特征值，mmk垫片在使用条件下的特征值，mma法兰脖高度，mml 螺栓受力的杠杆臂，mmn 螺栓数量。PDV 安装受力，NPF1 表面压力，MpaPSB 使用条件下的螺栓受力，NPSB 试验压力下的螺栓受力，NPSO 安装条件下的螺栓受力，NP 操作压力，0.1MpaP 试验压力，0.1MpaS 安全系数，见第3章SM 金属在使用条件下的安全系数SM 金属在测试及安装条件下的安全系数t 罐体的壁厚，mmv 阻尼系数。W1,W2,W3法兰的抗弯模量，mm3y1,y2作用于O形圈的受力臂，mm倒角，7.2 设计要求7.2.1 总则图25图28为各种法兰示意图。图25 模塑整体平面法兰 图26 模塑整体管法兰图27 镶焊平面法兰 图28 镶焊管法兰所有法兰设计时，均应采用整体垫片或O形垫圈，见图29图34。图29 带整体垫片的平面法兰 图30 带O形垫圈的平面法兰图31 带整体垫片的管法兰 图32带O形垫圈的管法兰图33 平面法兰及压紧金属垫环 图34 平面法兰及压紧金属垫环7.2.2 设计原理为保证密封均匀螺栓数量应尽可能多些，螺栓数量不应少于四个，塑料法兰上的螺栓间隔不应超过5dL且不大于80mm。压力小时，法兰计算厚度会很薄，为避免法兰因螺栓受力而变形，法兰厚度应不小于10mm。储罐侧壁法兰低于液面高度时，应采用压紧垫环（如玻璃钢或钢制），见图33及图34。注 1：在选择垫片材料时，应考虑材料的耐热性及耐化学腐蚀性，宜使用软质垫片。7.2.3 法兰连接尺寸 法兰连接尺寸符合HG 20593标准，如有特殊要求在设计图中注明。7.3 螺栓性能指标的计算7.3.1 总则钢制螺栓丝底径应取按公式（54）或（55）算出的最大值。 a)使用条件下：（54）b)安装条件下： （55） 式中：Z 1.75；C 3mm。公式（54）和（55）中没有考虑热膨胀等效应。7.3.2 使用整体垫片时螺栓受力的计算7.3.2.1 使用条件螺栓在使用条件下的受力应按公式（56）计算。 （56）7.3.2.2 安装条件螺栓在安装条件下的受力应按公式（57）计算。PSO=Pdv=dDkoKd （57）如果Pso大于PSB，那么Pso将依据公式（58）计算。（58） 垫片参数k1及k0KD见表8。7.3.3 使用O型垫圈时螺栓受力的计算7.3.3.1 带O型垫圈的法兰在使用条件下带O型垫圈法兰上的螺栓受力见图35，应按公式（59）计算。（59） 图35 带O型垫圈法兰7.3.3.2 带O型垫圈的管法兰在使用条件下，带O型垫圈的管法兰上的螺栓受力见图36，应按公式（60）计算。（60）图36 带O型垫圈的管法兰表8 用于液体、气体及蒸汽的垫片参数垫片型式a材质垫片参数b带孔不带孔用于液体用于液体及蒸汽Ko KDN/mmk1mmko KDN/mmk1mm橡胶1 bD0.5 bD2 bD0.5 bD聚四氟乙烯c20 bD1.1 bD25 bD1.1 bDa 用于整体垫片的法兰，垫片的有效宽度为0.5bD。b 应用于经机械加工的、未损坏的密封面，并规定垫片材质的硬度要低于法兰材质的硬度。c 聚四氟乙烯。7.4 法兰厚度计算7.4.1 总则计算热塑性塑料法兰厚度的总则见第3章。法兰的设计由所要求的、最大的法兰抗弯模量所决定。使用条件下法兰抗弯模量应按公式（61）计算。 （61） 测试条件下法兰抗弯模量应按公式（62）计算。 （62） 安装条件下W3不受影响， K、K、A1、A2K 及S见附录G。 7.4.2 带整体垫处或O型垫圈的模塑整体平面法兰及镶焊平面法兰使用及测试条件下，螺栓受力臂，见图37至图38，应按公式（63）计算。 （63） 安装条件下的螺栓受力臂为零。图37 模塑整体平面法兰 图38 镶焊平面法兰（垫片未显示） （垫片未显示）法兰厚度应按公式（64）计算。 （64） 式中：W 取W1和W2的较大值；C、C1 对于模塑整体平面法兰：C=0.9; C1=2；对于镶焊平面法兰：C=1.1; C1=3。7.4.3 带整体垫片或O型垫圈的模塑整体管法兰及镶焊管法兰使用及测试条件下，螺栓受力臂，见图39及图40，应按公式（65）计算。 （65） 安装条件下的螺栓受力臂为零。图39模塑整体管法兰 图40 镶焊管法兰（垫片未显示） （垫片未显示）法兰高度应按公式（66）计算