一、美標螺栓材料的選用
1. 高強度螺栓(shuan)
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(de)中強(qiang)度(du)螺(luo)栓材(cai)料和強(qiang)度(du)相當(dang)的(de)其(qi)他材(cai)料,可(ke)用于任(ren)何法蘭接(jie)頭,只要用戶能(neng)(neng)證明(ming)這些螺(luo)栓與所選墊片的(de)密(mi)封能(neng)(neng)力(li)和在預期操作(zuo)條件下維持接(jie)頭密(mi)封的(de)能(neng)(neng)力(li)。
3. 低(di)強(qiang)度螺栓
最小規定屈服(fu)強度(du)不大于30kpsi的(de)螺栓(shuan)材料被視為低強度(du)螺栓(shuan)。列于ASME B16.5中。這些材料和強度(du)相(xiang)當的(de)其他材料僅能用(yong)于150磅(bang)級(ji)、300磅(bang)級(ji)的(de)法蘭接頭
用(yong)低(di)強度(du)碳鋼(gang)螺栓連接(jie)的法蘭不應(ying)用(yong)于溫度(du)400F以上或-20℉以下。
二、螺(luo)栓孔
螺(luo)栓孔(kong)數應(ying)(ying)為(wei)4的(de)(de)倍數,孔(kong)距應(ying)(ying)相等,成對的(de)(de)螺(luo)栓孔(kong)應(ying)(ying)跨中(zhong)管件的(de)(de)中(zhong)心線。
三、螺栓尺寸
兩端帶螺(luo)紋或(huo)全長(chang)帶螺(luo)紋的(de)雙頭(tou)螺(luo)柱,或(huo)螺(luo)栓可用作法蘭螺(luo)栓。螺(luo)栓、雙頭(tou)螺(luo)柱和螺(luo)母的(de)推(tui)薦尺(chi)寸和推(tui)薦的(de)螺(luo)栓材料見 ASME B16.5。
四(si)、螺栓長度的選用(yong)
ASME體系各標(biao)準之間對螺栓長度有著不同要求,見圖5.2.5。
①. ASME B31.3對(dui)螺(luo)(luo)栓(shuan)長(chang)度(du)要求:所有螺(luo)(luo)母應(ying)全(quan)(quan)部擰入螺(luo)(luo)栓(shuan)。如(ru)果達不到此要求,但未完(wan)全(quan)(quan)嚙合的(de)螺(luo)(luo)紋小于1牙時(shi),仍可認為合格。而對(dui)于一定(ding)的(de)連接厚(hou)度(du),只有唯(wei)一的(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)長(chang)度(du)。
②. ASME B18.2.1要求:標(biao)準長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)所有(you)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)應該小(xiao)(xiao)于(yu)等于(yu)標(biao)準螺(luo)(luo)紋長(chang)(chang)度,公稱直(zhi)徑小(xiao)(xiao)于(yu)1in的(de)(de)(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)總的(de)(de)(de)伸長(chang)(chang)量小(xiao)(xiao)于(yu)2.5倍螺(luo)(luo)距,大于(yu)1in的(de)(de)(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)小(xiao)(xiao)于(yu)3.5倍螺(luo)(luo)距。
③. 美國(guo)鋼結構(gou)設(she)計(ji)協(xie)會AISC的(de)計(ji)算(suan)方(fang)法包括握厚(hou)(除墊(dian)圈外所有(you)連接材料的(de)總厚(hou)度(du))加上以螺栓直徑而定的(de)一個增量,然(ran)后再向上化整。AISC計(ji)算(suan)長(chang)度(du)的(de)方(fang)法引用ASME B18.2.6規定,螺栓長(chang)度(du)是從支(zhi)撐面到包括端(duan)部的(de)最末端(duan)的(de)尺寸,然(ran)后按(an)照0.25in的(de)增量向上化整。
ASME B16.5推薦螺(luo)栓長度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)選取非強制性的(de)(de)(de),規范附(fu)錄C中詳細介紹了螺(luo)栓長度(du)(du)(du)L的(de)(de)(de)計算(suan)(suan)(suan)方法(fa)(fa)。ASMEB16.5附(fu)錄C“螺(luo)栓計算(suan)(suan)(suan)長度(du)(du)(du)”計算(suan)(suan)(suan)公(gong)式:L=A+n,A由法(fa)(fa)蘭(lan)的(de)(de)(de)最小厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)、法(fa)(fa)蘭(lan)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)允許(xu)偏差、加(jia)厚(hou)(hou)螺(luo)母厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)等六個參數計算(suan)(suan)(suan),凸(tu)面、凸(tu)凹面和槽樺面法(fa)(fa)蘭(lan)的(de)(de)(de)墊片厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)取3.0mm(0.12in),n是(shi)螺(luo)栓長度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)負公(gong)差。松(song)套連(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)法(fa)(fa)蘭(lan),對于環(huan)形坡口的(de)(de)(de)端(duan)面連(lian)接(jie)(jie),需要(yao)加(jia)上管子壁(bi)厚(hou)(hou)。對于其他情況需要(yao)參考(kao)表(biao)格進行(xing)計算(suan)(suan)(suan)。
ASME B16.5規定環(huan)墊接頭法蘭間距近似值參(can)考(kao)附錄表格。ASME B16.5單(dan)頭螺栓(shuan)的(de)(de)推(tui)薦(jian)長度是包括(kuo)端部(bu)伸長量(liang)的(de)(de),而螺柱的(de)(de)推(tui)薦(jian)長度不包括(kuo)端部(bu)。見圖(tu)5.2.6。ASME B16.5指出因鍛造(zao)、鑄(zhu)造(zao)法蘭的(de)(de)螺栓(shuan)支承面(mian)的(de)(de)局部(bu)加(jia)工或背面(mian)加(jia)工產生的(de)(de)法蘭正(zheng)公(gong)差與(yu)公(gong)稱直徑(jing)有關且符合MSS SP-9的(de)(de)規定。
螺栓長度(du)的取值可從(cong)ASMEB16.5中的推薦(jian)值來選擇,但是,還需要考慮螺栓自身的牙型(xing)、施工安(an)裝(zhuang)位置、連接(jie)件長度(du)等因(yin)素(su)。RF、RTJ法(fa)蘭用螺栓的規格和長度(du),Class150見表(biao)(biao)5.2.8,Class300見表(biao)(biao)5.2.9,Class600 見表(biao)(biao)5.2.10,Class900見表(biao)(biao)5.2.11,Class1500見表(biao)(biao)5.2.12,Class2500見表(biao)(biao)5.2.13。
表(biao)5.2.9~表(biao)5.2.13備注:1螺柱(zhu)長度(du)的(de)尺寸公差:長度(du)≤12in,±1.6mm;長度(du)>12in而(er)≤18in,±3.2mm;長度(du)>18in,±6.4mm。2螺柱(zhu)的(de)長度(du)不包括(kuo)端部倒角螺紋的(de)長度(du)。
五、大于24英(ying)寸的(de)法蘭螺栓的(de)選(xuan)用
大于24英寸的法蘭螺栓的選(xuan)用見(jian)ASME B16.47。
六、工(gong)程(cheng)應用
某3英寸(cun)蒸(zheng)汽管(guan)道(dao),設(she)計溫度(du)(du)360℃,設(she)計壓力(li)(li)1.7MPa,工作溫度(du)(du)260℃,工作壓力(li)(li)1.2MPa,Class300RF法(fa)蘭(lan)閘閥(fa)的螺栓,按表5.2.9選用,8套3/4in螺栓螺母,長度(du)(du)為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)。