一(yi)、美標螺栓材料(liao)的選用
1. 高(gao)強度螺栓
許用應力值不低于ASTM A193 B7級應力值的螺栓(shuan)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(shuan)
列于ASME B16.5的中強度螺(luo)栓材料和(he)強度相(xiang)當的其(qi)他材料,可用于任何法蘭接頭,只要用戶能(neng)(neng)證明這些螺(luo)栓與所(suo)選墊片的密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)和(he)在預期操作條(tiao)件(jian)下(xia)維持(chi)接頭密(mi)封(feng)的能(neng)(neng)力(li)。
3. 低強度(du)螺(luo)栓
最小規(gui)定屈服強度(du)不(bu)大于30kpsi的螺(luo)栓材(cai)料(liao)被視為低強度(du)螺(luo)栓。列于ASME B16.5中(zhong)。這些材(cai)料(liao)和(he)強度(du)相當(dang)的其他材(cai)料(liao)僅能(neng)用于150磅(bang)(bang)級、300磅(bang)(bang)級的法蘭(lan)接頭(tou)
用低強(qiang)度碳鋼螺栓(shuan)連(lian)接的(de)法(fa)蘭不應用于溫度400F以(yi)上(shang)或-20℉以(yi)下。
二、螺栓孔
螺栓孔(kong)數(shu)(shu)應為4的(de)倍數(shu)(shu),孔(kong)距(ju)應相等,成對(dui)的(de)螺栓孔(kong)應跨中(zhong)(zhong)管件的(de)中(zhong)(zhong)心線(xian)。
三、螺(luo)栓尺寸
兩端(duan)帶螺(luo)(luo)紋或全(quan)長帶螺(luo)(luo)紋的(de)雙頭螺(luo)(luo)柱(zhu),或螺(luo)(luo)栓(shuan)可用作法蘭螺(luo)(luo)栓(shuan)。螺(luo)(luo)栓(shuan)、雙頭螺(luo)(luo)柱(zhu)和螺(luo)(luo)母的(de)推薦尺寸(cun)和推薦的(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)材料見 ASME B16.5。
四(si)、螺栓長度的選用
ASME體系各標準(zhun)之間對螺栓長度有著不(bu)同要求,見圖5.2.5。
①. ASME B31.3對(dui)螺(luo)栓(shuan)(shuan)長(chang)度(du)要求:所有螺(luo)母應全(quan)部(bu)擰入螺(luo)栓(shuan)(shuan)。如果達不(bu)到此要求,但未完全(quan)嚙合的(de)螺(luo)紋(wen)小于1牙(ya)時,仍可(ke)認為合格。而對(dui)于一(yi)定的(de)連(lian)接厚(hou)度(du),只(zhi)有唯(wei)一(yi)的(de)螺(luo)栓(shuan)(shuan)長(chang)度(du)。
②. ASME B18.2.1要(yao)求:標準(zhun)長(chang)度的(de)所有螺栓(shuan)應該小(xiao)于等于標準(zhun)螺紋(wen)長(chang)度,公稱直(zhi)徑小(xiao)于1in的(de)螺栓(shuan)總的(de)伸長(chang)量小(xiao)于2.5倍螺距,大于1in的(de)螺栓(shuan)小(xiao)于3.5倍螺距。
③. 美國鋼結構設計(ji)協會(hui)AISC的(de)(de)(de)計(ji)算方法包(bao)括(kuo)握厚(hou)(hou)(除墊(dian)圈外所有連(lian)接材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)總厚(hou)(hou)度(du))加上(shang)以(yi)螺栓直(zhi)徑而定的(de)(de)(de)一個增量(liang),然(ran)后(hou)再向上(shang)化整。AISC計(ji)算長(chang)度(du)的(de)(de)(de)方法引用(yong)ASME B18.2.6規定,螺栓長(chang)度(du)是(shi)從支(zhi)撐面到包(bao)括(kuo)端部(bu)的(de)(de)(de)最(zui)末端的(de)(de)(de)尺寸,然(ran)后(hou)按照0.25in的(de)(de)(de)增量(liang)向上(shang)化整。
ASME B16.5推薦螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)(du)的(de)(de)選取非強制性的(de)(de),規范附錄C中詳(xiang)細介紹了螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)(du)L的(de)(de)計(ji)算方法。ASMEB16.5附錄C“螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)計(ji)算長度(du)(du)(du)”計(ji)算公(gong)式:L=A+n,A由法蘭(lan)的(de)(de)最小厚(hou)度(du)(du)(du)、法蘭(lan)厚(hou)度(du)(du)(du)允許偏差(cha)、加厚(hou)螺(luo)(luo)母厚(hou)度(du)(du)(du)等(deng)六個(ge)參數計(ji)算,凸(tu)面、凸(tu)凹面和槽樺面法蘭(lan)的(de)(de)墊片厚(hou)度(du)(du)(du)取3.0mm(0.12in),n是螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)長度(du)(du)(du)的(de)(de)負公(gong)差(cha)。松套連接的(de)(de)法蘭(lan),對于環形坡口的(de)(de)端(duan)面連接,需要(yao)加上管子(zi)壁厚(hou)。對于其他情況(kuang)需要(yao)參考(kao)表格進行計(ji)算。
ASME B16.5規定環墊(dian)接頭法蘭間距近似值參考附(fu)錄表(biao)格。ASME B16.5單頭螺(luo)(luo)栓(shuan)的(de)(de)(de)推(tui)薦長度(du)是包括端部(bu)伸(shen)長量的(de)(de)(de),而螺(luo)(luo)柱的(de)(de)(de)推(tui)薦長度(du)不包括端部(bu)。見圖(tu)5.2.6。ASME B16.5指出因鍛造(zao)、鑄造(zao)法蘭的(de)(de)(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)支承(cheng)面的(de)(de)(de)局部(bu)加工或(huo)背面加工產(chan)生的(de)(de)(de)法蘭正公(gong)差與公(gong)稱(cheng)直徑有關且符合MSS SP-9的(de)(de)(de)規定。
螺栓長(chang)度(du)的(de)(de)取(qu)值可(ke)從ASMEB16.5中的(de)(de)推薦值來選擇,但是,還(huan)需(xu)要(yao)考慮螺栓自身的(de)(de)牙型(xing)、施(shi)工安裝位置(zhi)、連接件長(chang)度(du)等因素。RF、RTJ法(fa)蘭用螺栓的(de)(de)規(gui)格和長(chang)度(du),Class150見表(biao)5.2.8,Class300見表(biao)5.2.9,Class600 見表(biao)5.2.10,Class900見表(biao)5.2.11,Class1500見表(biao)5.2.12,Class2500見表(biao)5.2.13。
表(biao)5.2.9~表(biao)5.2.13備注:1螺(luo)柱長(chang)度的尺(chi)寸(cun)公(gong)差:長(chang)度≤12in,±1.6mm;長(chang)度>12in而≤18in,±3.2mm;長(chang)度>18in,±6.4mm。2螺(luo)柱的長(chang)度不包括端部(bu)倒(dao)角(jiao)螺(luo)紋的長(chang)度。
五、大于(yu)24英(ying)寸的法蘭螺栓(shuan)的選用
大于24英(ying)寸的(de)法(fa)蘭螺栓的(de)選用見ASME B16.47。
六、工(gong)程應用
某3英寸蒸汽管道,設(she)計溫度(du)360℃,設(she)計壓(ya)力(li)1.7MPa,工(gong)作(zuo)溫度(du)260℃,工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)1.2MPa,Class300RF法蘭閘閥的螺栓,按表5.2.9選用,8套3/4in螺栓螺母,長度(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)。