一(yi)、美標(biao)螺栓材料的選用
1. 高強度(du)螺栓
許用應力值不低于ASTM A193 B7級應力值的螺栓材料被視為高強度螺栓。這些材料和強度相當的其他材料可用于任何法蘭接頭。
2. 中強度螺栓
列于ASME B16.5的中強度(du)螺栓(shuan)材料和強度(du)相當的其他材料,可用(yong)于任(ren)何法蘭(lan)接頭(tou),只(zhi)要用(yong)戶能(neng)證明這些螺栓(shuan)與所選墊(dian)片的密封(feng)能(neng)力(li)和在預期操作條件下維(wei)持接頭(tou)密封(feng)的能(neng)力(li)。
3. 低強度螺栓(shuan)
最小規定屈服強(qiang)度(du)不大于(yu)30kpsi的螺栓(shuan)(shuan)材(cai)料(liao)被視為低強(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)。列于(yu)ASME B16.5中。這些材(cai)料(liao)和強(qiang)度(du)相當的其他材(cai)料(liao)僅(jin)能用(yong)于(yu)150磅級、300磅級的法(fa)蘭(lan)接頭
用(yong)低強(qiang)度碳鋼螺栓連(lian)接(jie)的(de)法蘭不應用(yong)于溫度400F以上或(huo)-20℉以下。
二、螺栓孔
螺栓(shuan)孔(kong)(kong)數應(ying)為4的(de)倍(bei)數,孔(kong)(kong)距應(ying)相等,成對的(de)螺栓(shuan)孔(kong)(kong)應(ying)跨中管件的(de)中心線。
三、螺栓尺(chi)寸
兩端(duan)帶(dai)螺(luo)紋(wen)或全長(chang)帶(dai)螺(luo)紋(wen)的雙頭螺(luo)柱,或螺(luo)栓可用作法蘭螺(luo)栓。螺(luo)栓、雙頭螺(luo)柱和螺(luo)母的推薦尺(chi)寸(cun)和推薦的螺(luo)栓材料見 ASME B16.5。
四、螺栓(shuan)長度的選用
ASME體系各(ge)標(biao)準(zhun)之間(jian)對螺(luo)栓長度有著不同要(yao)求,見圖5.2.5。
①. ASME B31.3對螺栓(shuan)(shuan)長度要(yao)求(qiu):所有(you)螺母(mu)應全部擰入螺栓(shuan)(shuan)。如果達不到此要(yao)求(qiu),但未完全嚙合的螺紋(wen)小于(yu)1牙時,仍可認為(wei)合格。而對于(yu)一定的連(lian)接厚(hou)度,只有(you)唯一的螺栓(shuan)(shuan)長度。
②. ASME B18.2.1要求:標準長(chang)度的所有螺(luo)(luo)栓應(ying)該小(xiao)于等于標準螺(luo)(luo)紋長(chang)度,公稱直徑小(xiao)于1in的螺(luo)(luo)栓總的伸(shen)長(chang)量小(xiao)于2.5倍(bei)(bei)螺(luo)(luo)距,大于1in的螺(luo)(luo)栓小(xiao)于3.5倍(bei)(bei)螺(luo)(luo)距。
③. 美國(guo)鋼結構設計協會AISC的(de)(de)計算(suan)方法(fa)包括握厚(除墊圈外(wai)所有連(lian)接材料的(de)(de)總厚度)加上以螺栓直徑而定的(de)(de)一個(ge)增(zeng)量,然后(hou)再(zai)向上化整。AISC計算(suan)長度的(de)(de)方法(fa)引用ASME B18.2.6規定,螺栓長度是(shi)從支撐面到包括端(duan)部(bu)的(de)(de)最末端(duan)的(de)(de)尺寸,然后(hou)按照0.25in的(de)(de)增(zeng)量向上化整。
ASME B16.5推薦螺(luo)栓(shuan)長度(du)(du)的(de)(de)(de)選取非強制(zhi)性的(de)(de)(de),規范附(fu)(fu)錄C中詳細介紹了螺(luo)栓(shuan)長度(du)(du)L的(de)(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)方法。ASMEB16.5附(fu)(fu)錄C“螺(luo)栓(shuan)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)長度(du)(du)”計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)公(gong)式:L=A+n,A由(you)法蘭的(de)(de)(de)最(zui)小厚度(du)(du)、法蘭厚度(du)(du)允許(xu)偏差、加厚螺(luo)母厚度(du)(du)等六個參數(shu)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan),凸面(mian)(mian)、凸凹面(mian)(mian)和槽樺面(mian)(mian)法蘭的(de)(de)(de)墊(dian)片(pian)厚度(du)(du)取3.0mm(0.12in),n是螺(luo)栓(shuan)長度(du)(du)的(de)(de)(de)負公(gong)差。松套連接的(de)(de)(de)法蘭,對(dui)(dui)于環形坡口的(de)(de)(de)端面(mian)(mian)連接,需要(yao)加上管子壁厚。對(dui)(dui)于其他情況(kuang)需要(yao)參考表格進行計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)。
ASME B16.5規定(ding)(ding)環墊接頭(tou)法蘭(lan)間距近似(si)值(zhi)參考附錄(lu)表格(ge)。ASME B16.5單(dan)頭(tou)螺栓的(de)(de)推薦(jian)長(chang)度是包括(kuo)(kuo)端部(bu)伸長(chang)量的(de)(de),而螺柱(zhu)的(de)(de)推薦(jian)長(chang)度不(bu)包括(kuo)(kuo)端部(bu)。見圖(tu)5.2.6。ASME B16.5指出(chu)因鍛造、鑄造法蘭(lan)的(de)(de)螺栓支承面的(de)(de)局部(bu)加(jia)工(gong)或背面加(jia)工(gong)產生的(de)(de)法蘭(lan)正公差與(yu)公稱直(zhi)徑有關(guan)且符合(he)MSS SP-9的(de)(de)規定(ding)(ding)。
螺栓(shuan)長度的取值可(ke)從ASMEB16.5中的推薦(jian)值來選(xuan)擇,但(dan)是,還(huan)需要考(kao)慮螺栓(shuan)自身的牙(ya)型、施工(gong)安裝位(wei)置、連接件長度等因素(su)。RF、RTJ法蘭用(yong)螺栓(shuan)的規格和長度,Class150見(jian)(jian)表5.2.8,Class300見(jian)(jian)表5.2.9,Class600 見(jian)(jian)表5.2.10,Class900見(jian)(jian)表5.2.11,Class1500見(jian)(jian)表5.2.12,Class2500見(jian)(jian)表5.2.13。
表(biao)5.2.9~表(biao)5.2.13備注(zhu):1螺柱(zhu)長(chang)(chang)度(du)(du)的(de)尺寸公(gong)差:長(chang)(chang)度(du)(du)≤12in,±1.6mm;長(chang)(chang)度(du)(du)>12in而≤18in,±3.2mm;長(chang)(chang)度(du)(du)>18in,±6.4mm。2螺柱(zhu)的(de)長(chang)(chang)度(du)(du)不包括端部倒角螺紋(wen)的(de)長(chang)(chang)度(du)(du)。
五、大(da)于(yu)24英寸的法蘭螺栓的選用
大(da)于24英(ying)寸的(de)法蘭螺栓(shuan)的(de)選用見ASME B16.47。
六、工程應用
某3英(ying)寸蒸汽管(guan)道,設計(ji)溫度(du)360℃,設計(ji)壓力1.7MPa,工(gong)(gong)作(zuo)溫度(du)260℃,工(gong)(gong)作(zuo)壓力1.2MPa,Class300RF法蘭閘(zha)閥的螺栓(shuan),按表(biao)5.2.9選用,8套3/4in螺栓(shuan)螺母,長(chang)度(du)為(wei)110mm(STUD BOLT/HEX.NUT,ASME-B18.2.1/B18.2.2,ASTM A193-B7/ASTM A194-2H,FULL THRD/HEAVY NUT-110 mm Length)。