液压法兰连接设计的一般考虑
   法兰连接是过程装备中低压设备、管道和阀门中应用最广泛的可拆连接，这种由垫片法兰一螺栓组成的结构的力学和密封行为比其他机械构件复杂，因为它受到许多因素的影响以致工作时的性能很难预测或解释。首先螺栓和螺母之间的摩擦关系复杂，依靠普通的拧紧工具，不可能精确地控制与预测螺栓的预紧载荷；其次，这些性能受到各个零件弹性的制约，尤其存在垫片时。整个结构表现出弹塑性行为。垫片像弹簧（非线性），螺栓则像拉簧，法兰浮动在两个弹簧之间，也像一个转动弹簧，这种系统显然是静不定的，因此问题变得更加复杂了。如此的弹簧系统又承受着多种载荷，如螺栓力、垫片反作用力和流体压力，还可能有与之相连设备或管道的反作用力（如重量、热膨胀等），这些力最终使法兰受到一外加弯矩的作用，在弯矩的作用下，法兰发生弯曲变形与角变形。因此设计的一般目的是对于已知的垫片特性，确定法兰和螺栓等结构的安全、经济尺寸。同时整个系统达到规定的密封度要求。即    结构完整性―整个结构的机械或热应力必须在材料允许范围内
   连接紧密性―垫片应力必须使整个接头的泄漏率在允许范围内。

    而以上条件必须满足如下的载荷条件    ①初始拧紧螺栓时的装配或预紧载荷    ②1.25或1. 5倍设计压力的液压试验载荷    ③正常操作载荷（例如压力和温度载荷）。

        根据应用场合，还必须考虑
   ①其他外载荷，如轴向或弯曲载荷管道重量和热膨胀   
②螺栓预紧载荷的不确定性，如按不同的方法预紧螺栓发生的螺栓载荷可能有士或更大的误差    ③瞬时热冲击，如骤然加热或冷却    ④因循环载荷引起的疲劳 ⑤腐蚀将减小材料的有效厚度    ⑥蟠变，包括法兰、螺栓和垫片的蠕变，所有都将减少垫片应力。

        显然，作为起密封作用的垫片在整个连接系统中是关键的元件。在设计垫片法兰连接时，任何一个元件的设计既相互联系又相互制约，例如垫片的结构形式和材料的选择合理与否，直接影响螺栓尺寸的大小与经济性，法兰结构尺寸确定好坏，影响到结构的刚度和紧凑性，它们之间的相互协调将最终决定了连接的密封性。

        法兰连接标准
   法兰是通用的机械零件，对常用的法兰已经标准化。在过程装备中，无论是容器和设备法兰，还是管道法兰，国内外已经形成了包括法兰、垫片和螺栓的系列化的标准体系。

        （1）法兰类型
   法兰类型主要根据用途分为容器法兰和管道法兰两类，根据法兰密封面的宽窄分为宽面法兰和窄面法兰；根据制造材料分为金属法兰和非金属法兰两类，其中前者又分成钢制法兰、铸铁法兰、有色金属法兰；根据形状分为圆形、矩形、椭圆形；根据与容器或管道的连接方式分焊接结构和非焊接结构等。本节主要介绍钢制圆形容器法兰和管道法兰。尽管各种法兰标准中的具体法兰结构型式不尽相同，按照国际标准化组织颁布的“金属法兰一钢法兰”标准，将法兰类型分为11种，国内外其他法兰标准中的法兰结构一般都在上述类型中有所取舍。上述焊接结构中除板式平焊法兰外，由于用一锥形短颈加强法兰环，而锥颈小端再与圆筒形壳体或管子焊在一起，增加了法兰的旋转刚度，从而降低法兰中的应力，也改善了垫片密封条件，即提高了接头的安全与可靠性，相比用增加法兰环的厚度或直径而言更经济有效，因此推荐用于中、高压力的场合；但随着压力和直径的增加，经济性下降，所以其直径与压力范围也有限制，例如ISO 7005-1标准中的带颈对焊法兰，管子名义直径（DN）超过600mm时，公称压力（PN）不得大于40MPa。非焊接结构的主要形式―松套法兰，因其相对法兰基本上能自由旋转，故仅用于较低压力或出于经济考虑，当筒体或管子用耐腐蚀的昂贵合金材料制造，其松套法兰环则可用经济性好而强度又较高的材料（例如碳钢）制造等场合。有时为了增加法兰环的刚度，法兰环也可带上颈部，即为带颈松套法兰。显然，板式平焊法兰介于两者之间，适用中低压力场合.