一、美標螺(luo)栓(shuan)材料(liao)的選用
1. 高強(qiang)度螺栓
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(zhong)強度螺栓
列(lie)于(yu)ASME B16.5的中強(qiang)度(du)螺栓(shuan)材料和強(qiang)度(du)相當的其(qi)他材料,可用于(yu)任何法(fa)蘭接(jie)頭(tou),只要用戶能證明(ming)這些螺栓(shuan)與(yu)所(suo)選墊片的密(mi)封能力(li)和在預(yu)期操(cao)作條件下維(wei)持接(jie)頭(tou)密(mi)封的能力(li)。
3. 低強度(du)螺栓
最小規定屈服(fu)強(qiang)(qiang)度不大于30kpsi的螺(luo)栓材料被視為低強(qiang)(qiang)度螺(luo)栓。列(lie)于ASME B16.5中(zhong)。這些材料和(he)強(qiang)(qiang)度相當的其他材料僅能用于150磅(bang)級、300磅(bang)級的法蘭接頭
用低強(qiang)度碳鋼(gang)螺栓(shuan)連(lian)接的法蘭(lan)不應(ying)用于溫度400F以(yi)上或-20℉以(yi)下。
二、螺栓孔(kong)
螺(luo)栓孔(kong)(kong)數應(ying)為4的(de)倍數,孔(kong)(kong)距應(ying)相(xiang)等,成對的(de)螺(luo)栓孔(kong)(kong)應(ying)跨中管件的(de)中心線。
三、螺栓尺寸
兩端帶螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)或全長帶螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)的雙頭(tou)螺(luo)(luo)(luo)柱,或螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)可用(yong)作法蘭螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)。螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)、雙頭(tou)螺(luo)(luo)(luo)柱和螺(luo)(luo)(luo)母的推薦尺寸(cun)和推薦的螺(luo)(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)材料見(jian) ASME B16.5。
四、螺栓長度的選用
ASME體系各標準(zhun)之(zhi)間對(dui)螺栓(shuan)長度有著(zhu)不(bu)同(tong)要求,見圖(tu)5.2.5。
①. ASME B31.3對(dui)螺(luo)(luo)(luo)栓長(chang)度(du)(du)要(yao)求:所有(you)螺(luo)(luo)(luo)母(mu)應全部擰入螺(luo)(luo)(luo)栓。如果達不到此(ci)要(yao)求,但未完全嚙合(he)的螺(luo)(luo)(luo)紋小于1牙時,仍可認為合(he)格。而對(dui)于一(yi)定的連(lian)接(jie)厚度(du)(du),只有(you)唯一(yi)的螺(luo)(luo)(luo)栓長(chang)度(du)(du)。
②. ASME B18.2.1要求(qiu):標(biao)準長(chang)度的所有螺(luo)栓應(ying)該(gai)小于(yu)(yu)等于(yu)(yu)標(biao)準螺(luo)紋長(chang)度,公稱(cheng)直徑小于(yu)(yu)1in的螺(luo)栓總的伸長(chang)量小于(yu)(yu)2.5倍螺(luo)距(ju),大于(yu)(yu)1in的螺(luo)栓小于(yu)(yu)3.5倍螺(luo)距(ju)。
③. 美國鋼結構(gou)設計協會AISC的(de)計算(suan)方(fang)法(fa)包括握厚(hou)(除(chu)墊圈外所有連接材料(liao)的(de)總厚(hou)度(du))加上(shang)以(yi)螺(luo)栓直徑而定(ding)的(de)一個增量,然后再(zai)向(xiang)上(shang)化整。AISC計算(suan)長(chang)度(du)的(de)方(fang)法(fa)引用ASME B18.2.6規定(ding),螺(luo)栓長(chang)度(du)是(shi)從支撐面到(dao)包括端(duan)部的(de)最末端(duan)的(de)尺寸(cun),然后按照0.25in的(de)增量向(xiang)上(shang)化整。
ASME B16.5推薦螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)的(de)選取非強制性的(de),規范附(fu)錄C中(zhong)詳細介紹了螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)L的(de)計(ji)算方(fang)法(fa)(fa)。ASMEB16.5附(fu)錄C“螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)計(ji)算長度(du)(du)”計(ji)算公式:L=A+n,A由(you)法(fa)(fa)蘭的(de)最小厚(hou)度(du)(du)、法(fa)(fa)蘭厚(hou)度(du)(du)允許偏差(cha)、加(jia)厚(hou)螺(luo)(luo)母(mu)厚(hou)度(du)(du)等六個參(can)數計(ji)算,凸面、凸凹面和(he)槽樺面法(fa)(fa)蘭的(de)墊片厚(hou)度(du)(du)取3.0mm(0.12in),n是螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)的(de)負(fu)公差(cha)。松(song)套連接(jie)(jie)的(de)法(fa)(fa)蘭,對于環(huan)形坡口的(de)端面連接(jie)(jie),需要加(jia)上管子壁(bi)厚(hou)。對于其他(ta)情況需要參(can)考表格進(jin)行計(ji)算。
ASME B16.5規定環墊(dian)接(jie)頭法蘭(lan)間距近似(si)值參考(kao)附錄表格。ASME B16.5單(dan)頭螺栓的(de)推薦(jian)長(chang)度(du)是包括(kuo)端部(bu)伸長(chang)量(liang)的(de),而(er)螺柱(zhu)的(de)推薦(jian)長(chang)度(du)不包括(kuo)端部(bu)。見圖5.2.6。ASME B16.5指出因鍛造、鑄造法蘭(lan)的(de)螺栓支承面的(de)局(ju)部(bu)加工或背面加工產生的(de)法蘭(lan)正公差與公稱直徑有關且符合MSS SP-9的(de)規定。
螺(luo)栓長度的取值(zhi)可從(cong)ASMEB16.5中(zhong)的推(tui)薦值(zhi)來(lai)選擇,但(dan)是,還需要考(kao)慮螺(luo)栓自身(shen)的牙型、施工(gong)安裝(zhuang)位置、連接件長度等因素。RF、RTJ法蘭用螺(luo)栓的規格(ge)和長度,Class150見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.8,Class300見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.9,Class600 見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.10,Class900見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.11,Class1500見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.12,Class2500見(jian)(jian)表(biao)(biao)5.2.13。
表5.2.9~表5.2.13備(bei)注:1螺柱(zhu)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)的尺寸公(gong)差:長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)≤12in,±1.6mm;長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)>12in而≤18in,±3.2mm;長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)>18in,±6.4mm。2螺柱(zhu)的長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)不包括端部倒角螺紋(wen)的長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)。
五、大(da)于(yu)24英寸的法蘭(lan)螺栓的選用
大于24英寸的法蘭螺栓的選用見ASME B16.47。
六、工(gong)程(cheng)應用(yong)
某3英寸蒸汽管(guan)道,設計(ji)溫(wen)度360℃,設計(ji)壓力1.7MPa,工(gong)作溫(wen)度260℃,工(gong)作壓力1.2MPa,Class300RF法蘭閘(zha)閥的螺(luo)栓,按表(biao)5.2.9選用(yong),8套(tao)3/4in螺(luo)栓螺(luo)母,長度為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)。