一、計算方法A

計算方法A與我國國家標準GB 150《鋼制壓力容器》中的法蘭計算方法相 同，都是沿用了美國機械工程師協(xié)會（ASME)鍋爐及壓力容器規(guī)范[第1卷壓力容器第一冊 (簡稱ASME-1-1)]中的有關(guān)法蘭計算規(guī)程。

此計算方法是以Waters法為代表的基于彈 性分析為基礎(chǔ)的法蘭分析方法，由于它考慮了組成法蘭的3個部分：殼體、錐頸和法蘭環(huán)之 間的相互作用，所以從彈性分析準則來說是比較完善的計算方法。

Waters法是在彈性理論 基礎(chǔ)上加進了錐頸因素，推導(dǎo)出了計算公式。該法的突出特點是，在前人工作的基礎(chǔ)上給出 了各種壓緊面和多種墊片材料的大量密封性能數(shù)據(jù)及圖表，使設(shè)計者感到使用方便。 Waters法的價值在于利用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)可使復(fù)雜的應(yīng)力求解簡化到可以手算的地步，并可在 常用的尺寸和壓力范圍內(nèi)設(shè)計出令人滿意的螺栓法蘭連接。

因此，該方法至今仍為美國、日 本、英國、法國等許多國家規(guī)范所承認。Waters法作為密封設(shè)計是以經(jīng)驗為依據(jù)，其連接設(shè) 計與迄今大部分設(shè)計方法一樣，以強度為主要準則，設(shè)計方法的核心是兩個墊片系數(shù)和 “ ，這些系數(shù)的數(shù)值是經(jīng)過實驗和實踐積累而成，在使用中一般被認為是比較滿意的；法蘭、螺栓連接是安全的.加上它簡便易行的優(yōu)點，所以長期為我國和許多國家采用。目前，國 內(nèi)外開展對^與爪值的重新測定，無疑是對Waters法的完善。

Waters法雖然沒有直接計算法蘭的變形，但它用計算法蘭的彈性名義應(yīng)力，并通過控 制適當(dāng)許用應(yīng)力的辦法，來保證法蘭具有足夠的剛性，從而使整個連接達到密封可靠的要 求，達到了以簡便的強度設(shè)計代替密封設(shè)計的當(dāng)量計算目的。由此可見，W a t e r s法的設(shè)計 結(jié)果是法蘭相對偏于安全。

計算方法A主要用于與GB/T 9112～9124—2010《鋼制管法蘭》中從屬于美洲體系的 管法蘭配套，作為核算鋼制管法蘭標準中公稱壓力用Class標記的Class 150、Cla_SS 300、 Class 600、Class 900、Class 1500及Class 2500的法蘭。目前，我國一些管道工程上也常常 采用Waters法來計算非標準法蘭。不難看出.基于彈性分析為基礎(chǔ)的計算方法A是一種 普遍采用的法蘭設(shè)計方法。

二、計算方法B

計算方法B的內(nèi)容取自于德國DIN 2505《管法蘭連接計算》中的法蘭強度計算部分，這 是基于塑性極限強度理論的法蘭計算方法。其特點是：根據(jù)法蘭、螺栓和墊片間的互相依賴 關(guān)系，綜合各影響因素，從剛度、強度和密封角度統(tǒng)一考慮法蘭設(shè)計，從連接件（法蘭、螺栓、 墊片）的剛度及墊片的性質(zhì)出發(fā)，確定必要的螺栓載荷；按極限載荷的觀點，根據(jù)螺栓力在殼 環(huán)連接處以互相支承.保持連接的最大塑性力矩來確定法蘭尺寸，從而挖掘法蘭的承載能 力，以獲得較小結(jié)構(gòu)尺寸的法蘭設(shè)計。對于墊片的特性參數(shù).DIN 2505方法還考慮了液體 和氣體的差別，其數(shù)值各有不同，這在Waters法中是沒有的。另外，由于注意到墊片密封 力、介質(zhì)壓力對法蘭產(chǎn)生的撓度、螺栓的伸長、墊片的壓縮、各種材料彈性模量在高溫下的降 低以及熱脹冷縮，使得計算結(jié)果趨近于實際情況。

DIN 2505方法不足之處在于計算過程較為復(fù)雜，涉及參數(shù)很多，有的需要采用電算。 由于該方法認為法蘭的強度并非是“連接設(shè)計”的主要矛盾，因此允許對法蘭按極限載荷法 進行計算，雖然可挖掘法蘭的承載能力，獲得較小的法蘭結(jié)構(gòu)尺寸，但由此會引起法蘭柔性 增大，進而可能導(dǎo)致法蘭連接密封失效，故要通過制作一個所謂“載荷-變形圖”的辦法加以 檢驗。但是，“載荷-變形圖”的制作過程需要涉及墊片的回彈性能、墊片比壓及墊片系數(shù)等 參數(shù)，而這些參數(shù)的準確度又受許多因素的影響.目前測定這些準確數(shù)據(jù)尚存在很多問題， 由此對“載荷-變形圖”的制作造成困難。此外，此圖的制作過程十分繁瑣，設(shè)計中往往難以 完成?；谏鲜鲈?，計算方法B的內(nèi)容只著眼于法蘭強度，它和德國AD規(guī)范中的法蘭設(shè) 計方法內(nèi)容相當(dāng)，即不涉及法蘭的剛度。
計算方法B主要用于與GB/T 9112～9124 —2010《鋼制管法蘭》中從屬于歐洲體系的 管法蘭配套，作為核算鋼制管法蘭標準中公稱壓力用PN標記的PN2. 5～PN400的法蘭。
對于非標準化的法蘭設(shè)計，是采用計算方法A還是采用計算方法B，當(dāng)前很難做出結(jié) 論。不過，在我國現(xiàn)有的很多管理工程設(shè)計中，對非標法蘭的設(shè)計，較少使用DIN 2505法 蘭設(shè)計方法。