法兰螺栓对照表
现在很多项目需要计算螺栓扭矩。
法兰的计算一般是按照Water法校核强度和刚度,那么螺栓的扭矩应该是多少呢?
螺栓扭矩的计算公式一般有两种,一类根据螺纹来计算螺栓扭矩值,ASME PCC-1的附录J:
另一种是根据螺母系数k来计算扭矩:
T=kWd/n
其中
k:螺栓螺母和螺母法兰面之间的总摩擦系数,有润滑的取0.075-0.15,无润滑的取0.15-0.25(不同参考资料取法略有不同)
W: 螺栓预紧载荷
d:螺栓直径(一般用根径)
n:螺栓数量
两种公式都需要计算螺栓载荷,常用的是螺母系数法。
公式中一般只有螺栓载荷W是未知的,W的取值准确与否,决定了螺栓扭矩的计算结果是否可信。
那么螺栓载荷W应该如何计算呢?
按《法兰接头安装技术规定》
在《法兰接头安装技术规定》的报批稿中,对于法兰螺栓的最小安装载荷和最大安装载荷有比较详细的规定。
其中4.4.5条规定了最小螺栓安装应力,其公式经过分析,等价于GB150.3公式7-6的最小螺栓载荷Wp除以Rj
Rj为螺栓安装载荷的松弛系数,大于或等于0.7。
对于最大螺栓安装载荷对于高强度螺栓,安装目标应力为350MPa。
对于一般的法兰螺栓来说,是超过其螺栓许用应力的。
比如35CrMoA在常温下的螺栓许用应力为228MPa。
这样一来出现一个问题:
一般的低压的法兰计算时,预紧工况的螺栓设计载荷W决定了Mo。
也就是说,如果按照最大螺栓安装载荷来计算法兰,那么法兰的强度很大概率是不够的。
规范允许减少最大螺栓安装载荷,使得法兰强度刚度合格。
此值就是GB150.3的公式7-,9,预紧状态下的螺栓设计载荷W。
对于设备法兰来说,可以根据计算书得到预紧状态下的螺栓设计载荷W。
对于管法兰来说,由于不会单独计算,所以也无从得知螺栓设计载荷。
所以规范根据压力等级给出了每种法兰的最大最小螺栓安装载荷表。