单位有效密封面积上的压紧力不小于y值，又不能使其压紧力过大以防止被压成
塑性变形。对平面密封的情况，为防止垫片被压成塑性变形应控制垫片预紧压紧
力不大于4y。垫片在预紧时，如果单位有效密封面积上的压紧力小于y，会使“泄
漏通道”不能消除，而达不到预密封要求;相反，当垫片预紧力过大(>4y)时，
由于垫片失去弹性，会使垫片在内压作用时产生泄漏。垫片计算中的垫片最小宽
度的校核就是出于这一目的。但此校核允许以经验替代，即垫片的最小宽度可按
经验确定(参考有关垫片标准决定)。当无经验时，建议对其进行校核，以确保
密封的可靠性。
3-58 何谓垫片有效密封宽度?如何计算?
答：法兰在预紧前垫片能与法兰密封面接触上的宽度，称为垫片接触宽度，以N
表示。当法兰螺栓预紧后，由于法兰环产生偏转，法兰密封面在靠近内径处会产
生分离，使其与该部位的垫片脱离接触，故垫片只有在靠近外径处才能被压紧。
此能被压紧的部分的宽度称为垫片基本密封宽度，以 bo 表示。不同密封面型式
的垫片基本密封宽度的计算见 GB150-1998 中表 9-1。然而垫片被压紧并不等于
能起密封作用，只有被压得相应紧的垫片宽度才能起有效密封作用。垫片实际能
起有效密封作用的宽度只有基本密封宽度的一部分，即更靠近垫片外径的部分，
此真正能起密封作用的垫片的宽度，称为垫片有效密封宽度，以b表示，其值按
以下规定计算：当bo ≤6.4mm时，b=bo;当bo >6.4mm时，b=2.53 。
3-59 垫片压紧力有几种?如何计算?
答：有两种： 1.预紧状态下需要的最小垫片压紧力; 2.操作状态下需要的最
小垫片压紧力。
3-60 突面法兰、凹凸面法兰、榫槽面法兰的密封面各有什么优缺点?
答：突面法兰密封面具有结构简单，加工方便，且便于进行防腐衬里等的优点。
由于这种密封面和垫片的接触面积较大，如预紧不当，垫片易被挤出密封面，也
不易压紧，密封性能较差。适用于压力不高的场合，一般使用在 PN≤2.5MPa 的
压力下。凹凸面法兰密封面相配的两个法兰接合面一个是凸面、一个是凹面。安
装时易于对中，能有效地防止垫片被挤出密封面，密封性能比突面密封面为好。
榫槽面法兰密封面由一个榫面和一个槽面相配而成，密封面更窄。由于受槽面的
阻档，垫片不会被挤出压紧面，且少受介质的冲刷和腐蚀。安装时易于对中，垫
片受力均匀，密封可靠。适用于易燃、易爆和有毒介质的场合。只是由于垫片很
窄，更换时较为困难。
3-61 GB150-1998 中法兰的应力校核有哪些?
答：需进行下列应力校核： 1.轴向应力对 GB150-1998 中图 9-1(d)、(e)、(f)
所示的整体法兰： 对按整体法兰计算的任意法兰及 GB150-1998 中图 9-1(g)所
示的整体法兰： 对GB150-1998中图9-1(c)所示的整体法兰及图9-1(b-1)、(b-2)
所示的带颈松式法兰： 2.径向应力 3.环向应力 4.组合应力 ， 5.剪应力
在预紧和操作两种状态下的剪应力应分别小于或等于翻边(或圆筒)材料在常温
和设计温度下的许用应力的0.8倍。
3-62 卧式容器的双支座与多支座各有什么优缺点?
答：卧式容器的力学模型和梁相似。多支点梁由于支点间的间距小、各支点分摊
的重量小，梁中的弯矩就小，应力也小。但要求各支点在同一水平上，这对于大
型卧式容器较难做到。由于地基的不均匀沉降，使多支点的支反力不能均匀分配。
双支座不存在支反力不能均匀分配的问题。但是跨间的弯矩大，支座截面上的弯
矩也大，容器壁内的应力就大。
3-63 双支座卧式容器设计中对支座的位置及固定型式按什么原则确定?
答：根据均布载荷的外伸梁的力学分析可知，当外伸梁的长度 A 为梁的全长 L
的0.207倍时，跨间的最大弯矩与支座截面处的弯矩(绝对值)相等，若外伸加长，
支座截面处的应力加大。因而，卧式容器通常要求A≤0.2L。此外，由于封头的
刚性大于圆筒体的刚性，封头对于圆筒体有加强作用，若支座邻近封头，即
A≤0.5Rm(Rm 为圆筒平均半径)，则可充分利用封头的加强效应。因此在满足
A≤0.2L时，尚应尽量满足A≤0.5Rm。和立式容器一样，卧式容器的支座也应固
定在基础上。但是，环境和物料温度的变化会使卧式容器的圆筒体产生伸缩，若
因支座固定而不允许圆筒体伸缩，圆筒体内部将增加附加应力。因此卧式容器只
允许一个支座固定，另一支座的地脚螺栓孔开成长圆孔，允许滑动。
3-64 设计塔式容器时应考虑那些载荷?其圆筒轴向应力有哪些?要对圆筒哪
些组合应力进行校核?
答：1.设计时应考虑以下载荷： a.设计压力; b.液柱静压力; c.塔器自重(包
括内件和填料等)以及正常操作条件下或试验状态下内装物料的重力载荷; d.
附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷; e.风载荷和地
震载荷。必要时，尚应考虑以下载荷的影响; f.连接管道和其他部件引起的作
用力; g.由于热膨胀量不同而引起的作用力; h.压力和温度变化的影响; i.
塔器在运输或吊装时承受的作用力。 2.圆筒轴向应力有： 1)由内压或外压引
起的轴向应力 式中设计压力 p 取绝对值。 2)操作或非操作时重力及垂直地震
力引起的轴向应力 其中 仅在最大弯矩为地震弯矩参与组合时计入此项。 3)弯
矩引起的轴向应力 3.要对圆筒下列组合应力进行校核： 1)圆筒最大组合压应
力校核对内压塔器(在非操作工
