1. 設計條件

  選擇法蘭連接用緊固(gu)件(jian)材料時，應同時考慮管道操作壓力、操作溫度、介質種類和墊片類型等因素。墊片類型和操作壓力、操作溫度一樣，直接對緊固件材料強度提出了要求。例如，采用纏繞式墊片密封的低壓劇毒介質管道的法蘭連接，盡管管道的操作壓力和溫度都不高，但因為使纏繞式墊片形成初始密封時所需要的比壓力較大，從而要求緊固件的承受載荷也大，因此，在這種情況下就要求緊固件采用高強度合金鋼材料。

2. 螺(luo)栓／螺(luo)母形式的選擇

  六角頭螺栓(shuan)宜用于PN≤2.0MPa的法蘭連接。PN＞2.0MPa或高溫條件下應采用全螺紋螺柱或等長雙頭螺柱。屈服強度不超過235MPa的低強度緊固件，僅使用于PN≤2.0MPa非金屬墊片的法蘭連接，不得應用于劇烈循環操作工況，碳鋼低強度緊固件使用溫度范圍為-20～200℃。經變形硬化的奧氏體不銹鋼緊固件用于非軟質墊片法蘭連接時，應驗算緊固件承載能力是否符合連接要求，且使用溫度不得超過500℃。

   ①. 六(liu)角頭(tou)(tou)螺栓(shuan)(shuan)（單頭(tou)(tou)螺栓(shuan)(shuan)）xagonal headt）：常與平(ping)焊法蘭和(he)非金(jin)屬墊片配(pei)合用于操作較緩和(he)的(de)工況(kuang)下。常配(pei)H=0.8D8D螺母，六(liu)角頭(tou)(tou)螺栓(shuan)(shuan)常用材料是BL3或者是Q235B；石化工業中一般用于壓(ya)力溫(wen)度較低的(de)冷(leng)卻水、空氣等公用工程(cheng)管道(dao)上。

   ②. 螺柱(zhu)（雙頭螺栓）（studbolt）：沒(mei)有(you)頭部的，僅有(you)兩端均外帶螺紋的一類緊(jin)固件。常與對焊法蘭配合使用(yong)在操作條件比較(jiao)苛(ke)刻的工況(kuang)下(xia)。

   ③. 螺(luo)柱的通絲型雙(shuang)頭螺(luo)栓(shuan)上沒有(you)截面形狀的變化，故其(qi)承(cheng)載能力(li)強。而非通絲型雙(shuang)頭螺(luo)栓(shuan)則(ze)相對(dui)承(cheng)載能力(li)較弱(ruo)。

   ④. 螺(luo)柱(zhu)(zhu)適(shi)用(yong)(yong)于所有公稱(cheng)壓力等級(ji)的管法(fa)(fa)蘭，以往規定PN≤2.5MPa的法(fa)(fa)蘭可配六角頭(tou)螺(luo)栓亦可配螺(luo)柱(zhu)(zhu)，而PN≥4.0MPa的法(fa)(fa)蘭只(zhi)配螺(luo)柱(zhu)(zhu)。SH／T 3059《石油化工(gong)管道設計器(qi)材選(xuan)用(yong)(yong)通則》規定除PN＜5.0MPa，采用(yong)(yong)軟(ruan)質墊片的法(fa)(fa)蘭連接(jie)可選(xuan)用(yong)(yong)六角頭(tou)螺(luo)栓外，其他法(fa)(fa)蘭連接(jie)均應選(xuan)用(yong)(yong)全螺(luo)紋螺(luo)柱(zhu)(zhu)。ASME B16.5也(ye)有類似規定，PN≥400400psi法(fa)(fa)蘭連接(jie)均采用(yong)(yong)螺(luo)柱(zhu)(zhu)。

   ⑤. 由于同樣直徑螺(luo)栓的保證載(zai)荷與最小拉(la)力載(zai)荷，細牙螺(luo)紋(wen)均比粗牙螺(luo)紋(wen)要大，中國石化集團公司標準規(gui)定M≥36mm一(yi)律(lv)用螺(luo)距為3mm的細牙M≥36m螺(luo)紋(wen)。原(yuan)化工部標準規(gui)定螺(luo)紋(wen)直徑M10～27時(shi)，采(cai)用粗牙螺(luo)紋(wen)；M30～45時(shi)采(cai)用細牙螺(luo)紋(wen)。

   ⑥. 螺母材料常根據與其配合的螺栓材料確定，這些組合在一般的標準中都有規定。一般情況下，螺母材料應稍低于螺栓材料，并保證螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。

   ①. 螺柱應為通絲(si)，并(bing)帶有兩個螺母(mu)，螺母(mu)應選(xuan)用(yong)Ⅱ型（m=1d)六(liu)角(jiao)螺母(mu)。六(liu)角(jiao)頭螺栓應配用(yong)I型（(m=0.8d)78d）六(liu)角(jiao)螺母(mu)。

   ②. 商品級(ji)(ji)六(liu)角螺栓，其產品公差等級(ji)(ji)采用(yong)A級(ji)(ji)和(he)B級(ji)(ji)，性(xing)能等級(ji)(ji)為(wei)8.8級(ji)(ji)，僅用(yong)于PN≤1.6MPa，配用(yong)非金屬軟墊片及非易燃(ran)、易爆和(he)危(wei)害程度不高的場合(he)。其最高使用(yong)溫度為(wei)250℃相應的螺母性(xing)能等級(ji)(ji)為(wei)8級(ji)(ji)。

   ③. 商品級(ji)雙頭(tou)螺(luo)柱，其產(chan)品公差等級(ji)采用A級(ji)和(he)B級(ji)，性能等級(ji)為8.8級(ji)，僅用于PN＜4.0M Pa，配用非金屬軟墊片。其最高使用溫度為250℃，相應(ying)的螺(luo)母性能等級(ji)為8級(ji)。

   ④. 專用級(ji)的(de)(de)螺栓（柱）、螺母的(de)(de)選配應符合HG/T 20613和20634《鋼制管法蘭(lan)、墊片、緊固件》中的(de)(de)有關規定。其材質的(de)(de)選擇要以(yi)使用溫度(du)一(yi)壓力為基(ji)準。

   ⑤. 墊(dian)圈在一般情(qing)況(kuang)時不宜使用(yong)，只有在金(jin)(jin)屬(shu)螺(luo)栓(shuan)（柱）和螺(luo)母用(yong)于緊固非金(jin)(jin)屬(shu)或有色(se)金(jin)(jin)屬(shu)連(lian)接件(jian)時才使用(yong)。

   ⑥. 螺柱(zhu)，螺栓(shuan)和(he)螺母的公差等級(ji)均分A、B、C三級(ji)。C級(ji)過(guo)去稱粗制(zhi)(zhi)，A、B級(ji)過(guo)去有(you)的分別叫精制(zhi)(zhi)、半精制(zhi)(zhi)，也有(you)的統稱為(wei)精制(zhi)(zhi)。石油(you)化工管法蘭緊(jin)固件標準規定(ding)一律符合(he)B級(ji)產品要求。HG規定(ding)壓力≤0.6MPa時可采(cai)用C級(ji)產品。

 3. 螺(luo)栓／螺(luo)母材料的選擇

   ①. 螺(luo)(luo)(luo)(luo)母材料常(chang)根據與其配合的螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓材料確(que)定，這(zhe)些組合在一(yi)般的標準中(zhong)都有規定。一(yi)般情況下，螺(luo)(luo)(luo)(luo)母材料應稍低(di)于螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓材料，并保(bao)證螺(luo)(luo)(luo)(luo)母硬度比螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓硬度低(di)HB30左右。

   ②. 墊片(pian)類(lei)型和操(cao)作(zuo)壓(ya)力、操(cao)作(zuo)溫度(du)一樣，都(dou)直接對緊(jin)固件材料強度(du)提出了要(yao)求。例如(ru)，采(cai)用纏繞式墊片(pian)密(mi)封(feng)(feng)的低壓(ya)劇毒介質管道(dao)的法蘭連接，盡管管道(dao)的操(cao)作(zuo)壓(ya)力和溫度(du)都(dou)不高，但因為(wei)使纏繞式墊片(pian)形(xing)成初始密(mi)封(feng)(feng)時所需(xu)要(yao)的比壓(ya)力較(jiao)大，從而要(yao)求緊(jin)固件的承受載荷也大，因此(ci)，在這種情況(kuang)下就(jiu)要(yao)求緊(jin)固件采(cai)用高強度(du)合金鋼(gang)材料。

   ③. 合(he)金鋼(gang)螺柱均應采用高級優質(zhi)鋼(gang)．即材料牌號(hao)后均應加(jia)字母A，如(ru)35CrMoA、25CrMoVA。

   ④. 管法蘭大(da)量(liang)采用(yong)專(zhuan)用(yong)級緊固件(jian)，這種用(yong)材料(liao)牌號(hao)表示的(de)(de)螺栓螺母的(de)(de)機(ji)械性能根據GB150的(de)(de)規(gui)定。

   ⑤. 螺母(mu)的機械(xie)性(xing)能(neng)稍低(di)于螺栓／螺柱。

   ①. 低(di)(di)溫用(yong)緊固件(jian)，應對其材料的低(di)(di)溫沖(chong)擊韌性作出規定(ding)。

   ②. 緊固件(jian)在蠕變(bian)溫(wen)度范圍內使(shi)用時，應考慮螺栓松弛引(yin)起的螺栓載荷(he)損失，此(ci)將影響(xiang)法蘭(lan)接頭的密封能力。

   ③. 高(gao)溫用(yong)緊固件材料(liao)應與(yu)法蘭材料(liao)具有相近的(de)熱膨脹(zhang)系數(shu)。

   ④. 低強度緊(jin)固件僅(jin)用于公稱壓力小(xiao)于或等于PN16、采用非(fei)金屬平(ping)墊片(pian)的法(fa)蘭接頭，不應使(shi)用于劇烈循環(huan)的工況。

   ⑤. 六(liu)角頭(tou)螺栓僅適用于(yu)(yu)公稱壓(ya)力小于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)PN16的場合。公稱壓(ya)力大于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)PN40或(huo)(huo)高溫工況下，應采用全螺紋螺柱。

6. 螺柱(zhu)／螺栓的長度及(ji)數量應(ying)符合法蘭的標準要求。

7. 設(she)計壓(ya)力(li)和(he)溫度。

   ①. 公稱(cheng)壓(ya)力(li)≥10.0MPa時(shi)，或溫度壓(ya)力(li)變化急劇頻繁(fan)時(shi)，可采用全螺(luo)紋(wen)螺(luo)柱。

   ②. 公稱壓(ya)力(li)≤6.3MPa時，可(ke)采用等(deng)長雙頭螺柱(zhu)。

   ③. 公稱(cheng)壓力≤1.6MPa可選用六角頭螺栓。