旋转法兰具有可拆卸、易安装的优点，在深海油气管道架设和安装中发挥重要作用。针对高磅级旋转法兰设计参考资料较少以及法兰重设计轻分析的问题，为了更好的评估旋转法兰在高温高压下的工作状态，本文在现有压力级别（300-900磅）旋转法兰的基础上，针对1 500磅级和2 500磅级旋转法兰进行结构设计和建模，并对模型强度和刚度进行了校核，同时采用ABAQUS软件进行了有限元静态力学分析。校核结果表明各公称直径下旋转法兰的计算应力均小于许用应力，刚度满足使用要求。有限元分析结果表明压力等级和法兰尺寸对旋转法兰应力分布存在一定影响，1 500磅级旋转法兰存在两个应力集中区域，分别为芯套小端高颈以及垫片与法兰盘相接触区域；2 500磅级旋转法兰除上述两个应力集中区域外，其芯套台阶处也会产生应力集中。最大应力均出现在芯套小端高颈处，且最大应力小于材料许用应力，设计的高磅级旋转法兰满足使用要求。研究结果进一步丰富了2 500磅级旋转法兰结构设计案例，可为高磅级旋转法兰结构设计提供参考且具有潜在应用价值。