活套法兰的设计（上）
活套法兰活套法兰在化工中有很多的应用。
标准的活套法兰可以通过查询相应规范中法兰的温度-压力表得到其尺寸和最大许用压力。
非标的活套法兰作为松式法兰进行设计。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nNwziaTc8ibRJbsuuictXIl44tkIsAvoyBVAfLU3NXfNf1aNa1iceun08XSbibFE0r9bicVcmAEqEic4xdQ/640?wx_fmt=png
采用活套的原因主要一般是：
1. 与介质接触的金属比较贵重（比如，锆，钛，铝），如果全部采用采用贵金属，设备的成本将会大大上升。
2. 法兰压力-温度表中收录的材料有限，一些材料是表中查不到的，或者本身许用应力超低（比如非金属），没有合适的法兰尺寸供选择。
3. 本体需要特殊的加工，安装工艺，法兰必须要后安装。比如搪玻璃设备，浮头换热器的浮动端法兰、勾圈等。
那么活套法兰的设计需要注意什么呢？
活套衬环的焊接结构
一般情况下，活套法兰一般会选用ASME VIII I的焊接节点Figure2-4（1a），并保证衬环的厚度大于接管的厚度。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nNwziaTc8ibRJbsuuictXIl44s3vqR6sjaCN1kCFncPiaiaNMJWXuePdt9iaueA9b83qvEmvtMxibZAdWZw/640?wx_fmt=png
不过其焊接结构中的角焊缝腰高要大于0.7tn。
对于标准的活套法兰，一般都很难做到。
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在HG/T 20592的对焊活套法兰中，从DN300到DN600，其G值都为8mm，此时假如接管壁厚大于11.4mm，标准的活套法兰尺寸，都没法用，需要加大G值。
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ASME VIII Figure 2-4(1a),
一方面说可以加工角焊缝来适应标准的活套法兰，
一方面又要求角焊缝腰高最小为0.7tn，
规范中两者甚至是矛盾的。
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曾虑多情损梵行，入山又恐别倾城，世间安得双全法，不负如来不负卿。——仓央嘉措
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此时一般有三种处理方法，
一种就是不修改法兰盘的G的尺寸，认为法兰不是经过计算而来，所以不遵守规范中要求0.7倍接管壁厚的要求。即执行前者。
一种就是必须考虑0.7倍接管壁厚的焊接高度，并修改活套法兰的尺寸。即执行后者。
第三种就是采用整体活套，不用焊接结构，这样成本会比较高。
到底采用哪种合适呢？
与法国设计的对话
前单位一名法国设计师，设计了一台特材的设备，其中大量用到了衬环法兰，有时用的规范上的节点，有时用的如下的节点。
由于法国人工比较贵，于是把我叫过去，一顿飘摇，来到法国一个偏远小镇，帮他们将总图拆成详图。
拆图时，我感觉很奇怪，其中一种衬环结构如下：
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nNwziaTc8ibRJbsuuictXIl44YhYlsnjshZBrIHjG09BicddlcjTNVibM1PKsx7iazOLchQkwCiasqrJUlA/640?wx_fmt=png作为小菜鸟，当然不懂就问：
“为啥在一张图纸上，要用两种不同的衬环结构？”
他的解释是：“
[*]因为接管比较厚，插入式的衬环角焊缝无法达到0.7倍接管厚度。所以换成安放式的与衬环焊接。对标的是Figure2-4（1）节点，不需要满足角焊缝腰高的要求，这样标准活套法兰都可以用了。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nNwziaTc8ibRJbsuuictXIl44O2117ibt74JU2JsEBhoic987JwEyayLGPDibPl755ICkxsWg42MiaG5piaQ/640?wx_fmt=png2.接管与衬环的焊接，如果用插入型式，角焊缝受力为剪应力，受力比较差，所以规范需要用0.7倍的腰高；如果采用安放型式，其焊缝受力为拉应力，受力情况比剪应力要好，所以不必要求角焊缝高度。”
我又问：
“既然安放式效果好，为什么不都用这种结构呢？”
他回答道：
“我图纸上两种结构都有用，但是你发现规律没有，小尺寸的，基本都用的插入式的，大法兰都用的安放式的。
小尺寸在接管内焊接不方便，而且一般接管厚度也比较薄，容易达到规范的要求。
大尺寸的接管内径比较大，接管和衬环的厚度比较厚，在接管内部焊接起来方便，衬环的变形也不会太大。”
我点点头，恍然大悟：
“NICE！”
注：对话全程英文，为了阅读方便，小编翻译成了中文，请自行翻译成英文理解。
未完待续...
往期精彩：法兰需要计算腐蚀前的强度吗？
设备法兰的调整技巧
非标法兰
ASME法兰和GB法兰设计的不同
管法兰垫片出图和查询
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