对于U型管换热器和浮头式换热器，管程之间高温差的存在是引起换热器管箱法兰密封失效的主要原因。针对浮头换热器或U型管换热器在装置中运行的实际情况，基于GB150-1998和GB151-1999设计规范和国内外文献资料，对预紧状态下和操作状态下的管箱法兰密封系统进行载荷分析，建立了合理的三维有限元模型。采用ANSYS软件将管箱法兰密封系统的预紧装态和操作状态紧密的联系起来，在一定程度上模拟了只有压力作用和压力与温度共同作用两种工况下的管箱法兰密封系统的复杂行为(法兰和管板转角、垫片应力分布和螺栓载荷的关系)。在此基础上，研究了管箱密封系统中各部件(管箱筒体、管箱法兰、螺栓和管板)的变形、垫片的非线性特性、管箱长度和管板厚度对密封的影响程度并预测了在保证换热器管箱法兰密封性的前提下，几种常用的标准管箱法兰的最大工作温差。将数值模拟的结果运用到设计中后证明在一定设计条件下，有限元计算具有一定的可靠性。研究指出了当设备的设计温度很高时，不能靠单纯的提高管箱法兰等级来防止高温差引起的密封泄漏，须与其它措施并用有效的解决管箱法兰密封面泄露问题。