附录 2 螺栓法兰连接计算（Taylor Forge 法）
按《ASME BPVC VIII-1-2025》强制附录 2 对圆形整体/可选式带颈法兰进行全流程设计校核：垫片有效宽度与反力直径、螺栓载荷与面积、法兰力矩、三向应力（SH/SR/ST）及组合应力、刚度指数 J。适用于垫片完全位于螺栓圆内、内压工况。
重要提示：表 2-7.1 的 T/U/Y/Z 系数按规范公式精确计算；图 2-7.2 / 2-7.3 / 2-7.6 的 F、V、f 为图表数字化插值（工程辅助近似值），正式设计必须对照规范原图读取或由合格工程师确认，也可在下方手动覆盖为图表读数。
输入 法兰与工况参数
两个已核对的工程算例（结果列于公式卡），用于快速验证计算流程。
几何尺寸（图 2-4）
整体/可选式力臂相同：hD=R+0.5g₁，hT=(R+g₁+hG)/2；松套式（无颈）按 2-7(b) 单独计算，本页不适用。
in.
in.
in.
in.
in.
in.
in.
垫片（表 2-5.1 / 2-5.2）
in.
in.
—
psi
螺栓
—
in²
psi
psi
设计条件与材料
psi
°F
lb
in-lb
psi
psi
psi
psi
图表系数 F / V / f（图 2-7.2 / 2-7.3 / 2-7.6）
—
—
—
自动模式：由 h/h₀ 与 g₁/g₀ 双线性插值得到，输入几何尺寸后自动刷新。
附录2 计算流程与公式
1. 垫片参数（表 2-5.2）
b₀ = N/2（RF）或 w/8（RTJ）； b = b₀（b₀≤1/4"）或 b = 0.5√b₀
G = 垫片平均直径（b₀≤1/4"）或 G = 垫片外径 − 2b
G = 垫片平均直径（b₀≤1/4"）或 G = 垫片外径 − 2b
2. 螺栓载荷与面积（2-5）
H = 0.785·G²·Peq； Hp = 2bπGmPeq
Wm1 = H + Hp； Wm2 = πbGy
Am = max(Wm1/Sb, Wm2/Sa)； Ab = n·Ab,单 ≥ Am
W预紧 = 0.5(Am+Ab)·Sa
Wm1 = H + Hp； Wm2 = πbGy
Am = max(Wm1/Sb, Wm2/Sa)； Ab = n·Ab,单 ≥ Am
W预紧 = 0.5(Am+Ab)·Sa
3. 等效力矩与外载（UG-44(f)/Kellogg）
Peq = P + 16M/(πG³) + 4Fa/(πG²)
4. 力臂与力矩（表 2-6）
R = (C−B)/2 − g₁； hD = R + 0.5g₁
hG = (C−G)/2； hT = (R+g₁+hG)/2
MD=HDhD；MG=HGhG；MT=HThT
Mo = MD+MG+MT；Mog = W预紧·hG
hG = (C−G)/2； hT = (R+g₁+hG)/2
MD=HDhD；MG=HGhG；MT=HThT
Mo = MD+MG+MT；Mog = W预紧·hG
5. 形状系数（表 2-7.1 公式）
K = A/B； T = [K²(1+8.55246·logK)−1] / [(1.04720+1.9448K²)(K−1)]
U = [K²(1+8.55246·logK)−1] / [1.36136(K²−1)(K−1)]
Y = [0.66845 + 5.71690·K²logK/(K²−1)] / (K−1)
Z = (K²+1)/(K²−1)
U = [K²(1+8.55246·logK)−1] / [1.36136(K²−1)(K−1)]
Y = [0.66845 + 5.71690·K²logK/(K²−1)] / (K−1)
Z = (K²+1)/(K²−1)
6. 颈应力系数
h₀ = √(B·g₀)； e = F/h₀； d = U·h₀·g₀²/V
L = (t·e+1)/T + t³/d
L = (t·e+1)/T + t³/d
7. 应力校核（2-7 / 2-8）
SH = f·M/(L·g₁²·B) ≤ 1.5S
SR = (1.33te+1)·M/(L·t²·B) ≤ S
ST = Y·M/(t²·B) − Z·SR ≤ S
(SH+SR)/2、 (SH+ST)/2 ≤ S
SR = (1.33te+1)·M/(L·t²·B) ≤ S
ST = Y·M/(t²·B) − Z·SR ≤ S
(SH+SR)/2、 (SH+ST)/2 ≤ S
8. 刚度指数（2-14）
J = 52.14·M·V/(L·E·g₀²·h₀·0.3) ≤ 1.0
已核对算例：
① PVEng 样本（图2-4(5)）：A=22, B=16, t=1.75, g₀=g₁=0.75, C=20.25, 16×1"螺栓, P=100psi → Wm₁=32941lb, Am=8.242in², Mo=55998, Mog=269196 in-lb, SH：5,945/28,577 psi，J：0.094/0.452（F=0.909, V=0.550, f=1.0）
② OxyChem WN 12-150#：A=19, B=12.25, t=1.19, g₀=0.25, g₁=1.065, C=17.0, 12×7/8"螺栓, P=104psi, M=50000 in-lb → Wm₁=45648lb, Mo=78093, Mog=181678 in-lb, SH：6,233/14,501 psi（F=0.551, V=0.029, f=1.0）
① PVEng 样本（图2-4(5)）：A=22, B=16, t=1.75, g₀=g₁=0.75, C=20.25, 16×1"螺栓, P=100psi → Wm₁=32941lb, Am=8.242in², Mo=55998, Mog=269196 in-lb, SH：5,945/28,577 psi，J：0.094/0.452（F=0.909, V=0.550, f=1.0）
② OxyChem WN 12-150#：A=19, B=12.25, t=1.19, g₀=0.25, g₁=1.065, C=17.0, 12×7/8"螺栓, P=104psi, M=50000 in-lb → Wm₁=45648lb, Mo=78093, Mog=181678 in-lb, SH：6,233/14,501 psi（F=0.551, V=0.029, f=1.0）
适用限制：垫片须完全位于螺栓圆内；螺栓间距、螺母/扳手空间、颈锥度等几何约束（图 2-4 与 TEMA 表 D-5）需另行核对；外压工况、全平面垫片、松套法兰不适用本页方法。
结果 计算结果
附录 2 法兰校核结果App.2 / UG-44