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1、 法兰紧固时如何确定螺栓的载荷及其扭矩，对于大家来说，可能都是一个比较感兴趣的话题。首先提出两个问题：* 对于 M36 以下的螺栓，知道螺栓荷载，如何求对应的扭矩值？* 对于可以进行液压拉伸的螺栓，不进行法兰计算，如何查取对应的螺栓荷载？大家在进行法兰设计时或查阅法兰的计算报告，都能找到法兰预紧和操作时的螺栓拉力。对于 M36 以下的螺栓，一般可以采用扭矩扳手。现在知道螺栓荷载，如何求对应的扭矩值呢？大家可以查阅 GB/T16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则或者相关的资料就能够找到相应的扭矩值。对于可以进行液压拉伸的螺栓，大家可以查阅相应的垫片生产厂家的数据，即可以知道螺栓的荷载。更简单
2、的可以直接取螺栓材料 45%的屈服强度来计算每个螺栓的载荷。这是我计算出来的螺栓加载扭矩：采用力矩扳手、垫片为缠绕垫片（用钢圈垫可以类推），仅供参考。根据 GB150-1998钢制压力容器P94 中9 法兰的规定，求得垫片压紧力，再根据力与力矩的关系，算出每条螺栓的力矩。高压法兰尺寸为：DN6 PN1500class（缠绕垫片密封），其法兰预紧力具体验算如下：1、查 HG2059220635-97钢制管法兰、垫片、紧固件中 HG20631-97法兰密封面外径 d216mm；2、查 HG20631-97 中 DN6 PN1500class D 型缠绕垫片缠绕垫内径D2171.5mm，缠绕垫外径
3、D3209.6mm，垫片密封宽度 N19.05mm ，D3d。3、按照 GB150-98 P91 表 9-1 中 1a 垫片基本密封宽度b0N/219.05/29.525mm6.4mm。4、按照 GB15098 P94 中 9.5.1.1 垫片有效密封宽度 b2.53 2.53 7.81mm。5、按照 GB150-98 P94 中 9.5.1.2 垫片压紧力作用中心圆直径 DGD3-2b209.6-2*7.81193.98mm。6、查 GB150-98 P93 表 9-2 中缠绕垫片的垫片系数 m3.00，比压力y69MPa。管线的设计压力为 15.85MPa，操作压力为 14.4MPa。7、
4、按照 GB150-98 P94 中 9.5.1.3 中预紧状态下需要的最小垫片压紧力FGFa3.14DGby3.14*193.98*7.81*69=328236.4N。8、按照 GB150-98 P94 中 9.5.1.3 操作状态下需要的最小垫片压紧力FGFb6.28DGbmpc6.28*193.98*7.81*3.00*14.4411009N。9、按照力与力矩的关系式 N0.2Fd，该法兰用紧固件螺栓为 M36*3，用紧固件螺栓 12 对，螺纹实际作用力直径为 d33。10、预紧状态下每条螺栓加载扭矩 Na0.2（FG/12）d0.2*（328236.4/12）*（33/1000）180N
5、.m。11、操作状态下每条螺栓加载扭矩 Np0.2（FG/12）d0.2*（411009/12）*（33/1000）226N.m以上是按照 GB150 的法兰要求算出来的每条螺栓需要加载的力矩，应用到实际工作中，采用力矩扳手完全可以满足要求，不过在实际工作中，力矩扳手按照 30、50、100的预紧力矩进行操作。在 100的预紧力矩作用下，多紧几次，就可以完全解决问题。附加：一 力矩的确认1 先说载荷和力矩的换算，力矩扳手制造商有着对应表可以查，从理论力学教科书上也有公式，公式中一个系数是一个范围，需要根据实际情况来确定2. 做过实验，对螺栓帖上应力片来验证载荷的变化，结论是：系数在推荐的范围内
6、，但变化比较大。这与螺栓螺纹加工精度、润滑程度、螺母表面与法兰表面的光洁度、螺母与螺栓啮合的匹配状态等有着紧密的联系。3 因此从理论计算和实际结果是有着大的差别的。4 当然，采用力矩扳手比传统方法还是进了一大步。二 关于螺栓上紧过程相邻螺栓受力变化效应1 规律：螺栓上紧过程各螺栓受力影响分析无论采用何种垫片，为了保证密封效果均需有相应的密封比压，在螺栓上进过程中，由于螺栓受力是渐紧上升，因此密封比压产生的轴向力不均匀分配在各螺栓中，在紧固某个螺栓时其相邻螺栓的受力将减小2. 实践例子：在螺栓按照规定的力矩旋紧过程中，对某一个螺栓加载，则其相邻螺栓的载荷立即下降3 当载荷达到规定值仍因为某种原因
7、再要加载，则加载的动力必须要远超过阻力，我们的试验结果平均在 120%以上4. 比较有效的方法：在旋了数圈后，对相隔螺栓加大载荷（超过理论载荷）进行旋紧，而后对相邻螺栓按照理论载荷旋紧，这样对于一个法兰来说，各螺栓的载荷形成一条相对均匀的载荷曲线。三 法兰连接是管道施工的重要连接方式法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。根
8、据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。已知扭矩 T 和螺栓的公称直径 d，楼主要求的应该是轴向拉力 P，三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江 1 p* ?9 n* B M* & O- FP=T/（K d）式中 K拧紧力系数，可查下表：三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江( p7 V: D/ p7 i+ Y* K6 . _7 K$ xK 值查表三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江 7 , ( n! e% Z# zK 值摩擦表面状况有润滑 无润滑精加工表面 0.10 0.12一般加工表面 0.130.15 0.180.21表面氧化 0.20 0.24镀 锌 0.18 0.22干燥的粗加工表面 0.260.3
