某工程管道法蘭在試運行時，發現泄漏，管道專業設計人員認為是施工方未擰緊螺栓，但是在施工人員加強了螺栓擰緊度后，法蘭又泄漏。經核算發現此處法蘭外荷載偏大，修改了管道走向，減少了法蘭外荷載，才消除了事故。
在單一管道流體壓力工況下，螺栓荷載、墊片反力和介質內壓力的合成力矩會引起法蘭產生變形（轉角）而導致密封失效。但是在工程實際，管道運行過程中還會受到附加外力及力矩，法蘭接頭除承受內壓外還要承受上述附加載荷。如果法蘭壓力等級的確定，僅從法蘭器材選用內壓的角度考慮設計往往是不夠的，還需考慮設備管道布置、管道應力等因素。工程上法蘭密封的失效常常是施工不規范或工程 設計中忽略了較大的外載荷而導致的，工程設計中應重視對法蘭外載荷的校核。
法蘭密封面與墊片之間存在著無數很細小的流動通道，介質將可能通過這些細小的通道而泄漏。密封的基本原理就是要使得介質在流經這種細小通道時的壓力降大于密封腔內、外的壓力差。法蘭在力矩作用下，如果剛度不足，就會形成對墊片壓緊力的不均勻，從而導致在墊片一側壓緊力較小不能形成有效密封，而在墊片另一側壓力過大導致墊片壓潰，這就引起了法蘭接頭密封的失效即泄漏。
管道的法蘭除承受內外壓外，還要承受管道及介質質量、熱膨脹、振動等引起的軸向力和彎矩的作用。通常法蘭的設計，例如ASME B16.5沒有考慮管道外加荷載、彎矩等的影響，為防止在操作條件下發生泄漏和可能出現的損壞事故，必要時需要對已經選定的標準法蘭進行可靠性校核，以判斷是否需要采取進一步的安全措施。法蘭外荷載校核方法有很多種，詳細講述見《管道應力分析與工程應用》一書。下面僅對管道設計人員需掌握的基本內容做簡述。
1. 當量壓力法［Kellogg 當量壓力法（Peq法）］
Kellogg 當量壓力法（equivalent pressure method）認為法蘭連接處的所有外部載荷均作用在墊片上，軸向應力應處于安全范圍內。在這個方法中，沒有考慮螺栓力的影響，作用在法蘭上的軸向力和彎矩轉化成了當量壓力（Peq）。將這兩個當量壓力與設計壓力相加得到總的當量壓力，并根據法蘭材料與ASME B16.5中的壓力-溫度等級表進行對比。如果總的當量壓力小于等級表中相應溫度下的許用壓力，即判定法蘭不會泄漏。此方法簡單可靠，但是過于保守。因為，外部載荷實際上并不只作用于墊片，外部載荷在墊片處產生的最大應力是在最外邊沿處，而由壓力產生的應力是均勻分布的。
如圖5.4.1所示，將由于管道所受重力和熱膨脹而產生的作用在法蘭上的軸向力F和彎矩M（M為作用在法蘭上的合力矩）轉換成當量壓力Pel和Po2,Pe1和Pe2相加得出總的當量壓力P。
將計算得到的總壓力P1與ASME B16.5中與法蘭材料相關的對應溫度下的壓力進行對比。當P1小于此壓力時，理論上認為法蘭不會發生泄漏，否則，認為存在泄漏的可能。
所需數據：法蘭材料、壓力等級、工作壓力、工作溫度、墊片內直徑和有效寬度、外部軸向力和外部力矩，可以在下列規范找到。
法蘭材料：ASME B16.5 Table 1A，ASME B16.47 Table 1。
溫壓曲線：ASME B16.5 Table 2，ASME B16.47 Table 3～Table 27。
墊片材料：ASME B16.5 NONMANDATORY APPENDIX B，ASME B16.47 Table B-1。
墊片尺寸：ASME B16.20，ASME B16.21。
2. ASME Section VIII Division 1法蘭外荷載校核方法
ASME Section VIII Division 1 Appendix 2所采用的法蘭設計方法是華脫爾斯法（（E-.D.Waters），沿用至今已達半個多世紀。該方法是簡單理論分析并帶有經驗性質的設計方法，是否能可靠保證密封性能存在質疑。補充了剛度校核及與其配套的ASME PCC-1《承壓范圍螺栓法蘭連接件的裝配指南》，基本能夠保證工程設計的泄漏要求，因此仍被采用。
3. ASME BPVC VIII Division 2法蘭外荷載校核方法
ASME BPVC VIII Division 2與Division 1類似，主要區別在于：Division 1 參考ASMESection II Part D Table 1A和1B的許用應力（采用最大主應力確定）；Division 2參考Table 5A和5B的許用應力（采用變形能理論或Von Mises屈服準則的確定）。Division 2考慮了由于施加在法蘭上的軸向力和彎曲力矩而產生的附加外部力矩。
4. ASME Section III Division 1-Subsection NC法蘭外荷載校核方法
此校核方法源于ASME BPVC III-1-NC分卷第3658.3節，因此稱為NC 3658.3法，也稱為NC 3658.3最大屈服強度法。這個方法也是當量壓力，但只考慮了彎矩的等效壓力。ASME BPVC III-I-NC卷是關于核電站部件建設標準，采用此方法對法蘭泄漏進行校核需要滿足一定的要求。當下列2個條件同時滿足時，才能使用NC 3658.3法校核法蘭泄漏：
a. 法蘭、螺栓、墊片符合ASME 1316.5中的要求；
b. 螺栓材料在100F（38℃）下的許用應力不小于20000psi（138 MPa）。
此方法認為管道介質內壓以及由管道變形所產生的彎矩或扭矩都施加在螺栓上，并且假定應力都均勻分布在螺栓孔所處圓周上，如果螺栓發生破壞，則法蘭產生泄漏。根據ASME BPVC III-1-NC分卷第3658.3節，滿足式（5.4.1）的要求。
當根據計算式得出的值小于等于時，則認為法蘭不會發生泄漏，否則認為會發生泄漏，需要采取方法（如提高法蘭磅級）解決。
當量壓力法不適用于動載荷分析。
5. GB/T 20801法蘭外荷載校核方法
GB/T 20801法蘭外荷載校核列出了4種方法。
當管法蘭承受外加軸向力或外加彎矩時，可按下列方法之一評估：
a. 法蘭壓力-溫度額定值-當量壓力方法。
按式（5.4.5）計算其外加軸向力或外加彎矩的當量壓力p。，設計壓力與當量壓力之和應不大于法蘭的壓力-溫度額定值。經設計者同意，設計壓力也可采用相應工況下的最大工作壓力。
b. 泰勒方法-當量壓力方法、泰勒方法-當量力方法、泰勒方法-修正當量力方法。對于法蘭剛度，必要時還可按GB／T 17186.1的規定校核法蘭剛度。
6. 法蘭外荷載校核過程
法蘭應放在受外部彎矩盡可能小的地方。并不是每一處法蘭有了外加荷載都需要詳細的校核。一般情況可根據管道專業設計人的經驗，對下列法蘭進行詳細的外荷載校核：
①. 法蘭等級在900磅及以上的高壓法蘭連接處；
②. 法蘭口徑在24＂及以上的法蘭連接處；
③. 承載高溫、劇毒、易燃、易爆等流體的法蘭連接處；
④. 根據管道專業設計人員經驗，認為需要詳細法蘭外荷載校核處；
⑤. 其他。
Kellogg Peg法認為法蘭連接處的所有外部載荷均作用在墊片上。NC 3658.3方法認為管道介質內壓以及由管道變形所產生的彎矩和扭矩都施加在螺栓上。而ASME Section VIII方法主要是對法蘭應力進行計算比對。Kellogg Peq 法輸入簡便快捷，而 ASME Section VIII和NC 3658.3方法需要在相關標準中查閱大量數據。Kellogg Peq法相對較保守，計算結果與現場實際情況有偏差，ASME Section III和NC 3658.3方法相對更精確，與實際情況更接近。
在國內外一些大型工程公司中一般結合這幾種方案按以下流程校核法蘭泄漏，都能保證現場實際運行過程的安全穩定。首先用Peq方法（Kellogg當量壓力法）校核，如果通過，則設計法蘭不泄漏；若校核不通過，再用ASME Section VIII方法校核，通過則設計法蘭不泄漏，失敗就需要分析具體的原因，修改調整后再重新校核，直到通過為止。僅螺栓的預緊應力在不論是否有軸向力和彎矩的情況下，均超出許用應力值時，才使用NC3658.3方法進行校核。見圖5.4.2所示。法蘭外荷載校核方法詳細講述見《管道應力分析與工程應用》、《工業管道配管設計與工程應用》兩書。
