如何確定螺栓的載荷及其扭矩

　　法蘭緊固時如何確定螺栓的載荷及其扭矩， 對于大家來說，可能都是一個比較感興趣的話題。首先提出兩個問題：

　　* 對于 M36以下的螺栓，知道螺栓荷載，如何求對應的扭矩值?* 對于可以進行液壓拉伸的螺栓， 不進行法蘭計算， 如何查取對應的螺栓荷載?

　　大家在進行法蘭設計時或查閱法蘭的計算報告， 都能找到法蘭預緊和操作時的螺栓拉力。 對于 M36以下的螺栓， 一般可以采用扭矩扳手。 現在知道螺栓荷載，如何求對應的扭矩值呢?大家可以查閱 GB/T16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》 或者相關的資料就能夠找到相應的扭矩值。 對于可以進行液壓拉伸的螺栓， 大家可以查閱相應的墊片生產廠家的數據， 即可以知道螺栓的荷載。 更簡單的可以直接取螺栓材料 45%的屈服強度來計算每個螺栓的載荷。這是我計算出來的螺栓加載扭矩： 采用力矩扳手、 墊片為纏繞墊片 (用鋼圈墊可以類推)，僅供參考。
                                                     

　　根據 GB150-1998《鋼制壓力容器》 P94中'9 法蘭'的規定， 求得墊片壓緊力，再根據力與力矩的關系，算出每條螺栓的力矩。高壓法蘭尺寸為：DN6' PN1500class(纏繞墊片密封)，其法蘭預緊力具體驗算如下：

　　1、查 HG20592~20635-97《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》中 HG20631-97法蘭密封面外徑 d=216mm;

　　2、查 HG20631-97中 DN6' PN1500class D 型纏繞墊片纏繞墊內徑 D2=171.5mm，纏繞墊外徑 D3=209.6mm，墊片密封寬度 N=19.05mm ，D3

　　3、按照 GB150-98 P91 表 9-1 中 1a墊片基本密封寬度 b0=N/2=19.05/2=9.525mm>6.4mm。

　　4、按照 GB150—98 P94 中 9.5.1.1 墊片有效密封寬度 b=2.53 =2.53 =7.81mm。

　　5、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.2 墊片壓緊力作用中間圓直徑 DG=D3-2b=209.6-2*7.81 =193.98mm。

　　6、查 GB150-98 P93表 9-2 中纏繞墊片的墊片系數 m=3.00，比壓力 y=69MPa。管線的設計壓力為 15.85MPa，操作壓力為 14.4MPa。

　　7、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 中預緊狀態下需要的墊片壓緊力FG=Fa=3.14DGby=3.14*193.98*7.81*69=328236.4N 。

　　8、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 操作狀態下需要的墊片壓緊力 FG=Fb=6.28DGbmpc=6.28*193.98*7.81*3.00*14.4 =411009N。

　　9、按照力與力矩的關系式 N=0.2Fd，該法蘭用緊固件螺栓為 M36*3，用緊固件螺栓 12對，螺紋實際作用力直徑為 d=33。

　　10、預緊狀態下每條螺栓加載扭矩 Na=0.2(FG/12)d=0.2*(328236.4/12 )*(33/1000)=180N.m。

　　11、操作狀態下每條螺栓加載扭矩 Np=0.2(FG/12)d=0.2*(411009/12)*(33/1000)=226N.m

　　以上是按照 GB150的法蘭要求算出來的每條螺栓需要加載的力矩， 應用到實際工作中，采用力矩扳手完全可以滿足要求， 不過在實際工作中， 力矩扳手按照 30%、50%、100%的預緊力矩進行操作。在 100%的預緊力矩作用下，多緊幾次，就可以完全解決問題。