壓力容器在工作時會面臨高壓、高溫、易燃和易腐蝕等環(huán)境，會跟人們的人身安全緊密相關。所以，壓力容器在設計時的專業(yè)性要求比較高，而法蘭設計是其中的重要環(huán)節(jié)。法蘭主要是借助螺栓壓緊墊片的緊固來做到密封的，它是一種強制密封。法蘭設計主要會牽涉到螺栓設計、墊片設計與法蘭設計三個環(huán)節(jié)，但是倘若任一環(huán)節(jié)發(fā)生問題，就會直接影響后續(xù)工作的展開，導致設計結果出現(xiàn)誤差，因此，一定要控制好相關設計環(huán)節(jié)。

　　1、法蘭墊片設計

　　墊片是一種重要的密封元件，是螺栓法蘭連接設計的基礎。密封的效果是直接由墊片的密封性能所決定的。由于工件的介質、壓力和溫度存在差異，影響墊片的因素是多方面的。

　　2、法蘭墊片比壓力

　　墊片比壓力會跟強制密封的預密封條件息息相關。為了有效解除法蘭密封面跟墊片接觸面之間的縫隙，保證墊片表面嵌入法蘭密封面的溝槽中去，以便消除泄漏通道，必須在墊片上施加一定的預緊力，這就建立了預密封條件，需作用在單位墊片密封面積上的小壓緊力稱為墊片比壓力(用v表示，單位MPa)。可見，預緊時墊片需要醉小Fa=3.14DGby的壓緊力。

　　3、法蘭墊片系數(shù)

　　墊片系數(shù)會跟強制密封的操作密封條件息息相關。墊片的密封條件主要是：介質在密封面產(chǎn)生的阻力要遠遠大于介質壓力與大氣壓力的壓差形成的推動力。顯然阻力與墊片和法蘭密封面間的密封力相關。為了確保介質不泄漏，作用在單位墊片有效密封面積上的醉小壓緊力與介質壓力一定要滿足一定的比值，這就是墊片系數(shù)(用m表示)。材料愈硬，硬度愈高，其m值愈大。由于m系由試驗所得，鑒于試驗基準修正，m值需乘以修正系數(shù)2，故單位壓緊面積上的壓緊力為2mp。由此可得墊片在操作狀態(tài)下的醉小壓緊力為：

　　Fp=6.28DGbmpe

　　4、法蘭墊片寬度

　　墊片載荷都與墊片有效計算寬度b有關。顯然b愈小，F(xiàn)a、Fp也愈小，對減少墊片載荷有利。然而墊片的寬度還受到墊片預緊時的“壓碎強度”的限制。墊片在預緊時，必須確保能在墊片表面能嵌入法蘭密封面中，建立起預密封條件;但是又不能過度壓緊，以免墊片失去彈性而呈現(xiàn)塑性狀態(tài)。因法蘭在加壓以后，密封面會出現(xiàn)一定程度的分離，倘若墊片在預緊時已經(jīng)呈現(xiàn)塑性狀態(tài)，就會失去回彈性，就會導致間隙的出現(xiàn)或者壓緊力不夠，最終導致泄漏的發(fā)生。

　　為了確保墊片的彈性工作狀態(tài)，在預緊時單位密封面積上的壓緊力必須在4y左右。因此正常墊片“單位面積”的預緊力應在y——4y之間。

　　較硬、強度較高的墊片材料，雖然其m和Y都較大，會造成較大的Fa、Fp，然而由于其“壓碎強度”亦高，則可采用較小的墊片寬度，從而最終獲得不太大的墊片載荷，達到設計的經(jīng)濟性。