管法兰螺栓的选用
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发布时间:2024-08-23 00:21:19 法兰连接螺栓的选择,应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素。
例如,采用缠绕式垫片密封的低压剧毒介质管道的法兰连接,尽管管道的操作压力和温度都不高,但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要的比压力较大,从而要求紧固件的承受载荷也大,因此,在这种情况下就要求紧固件采取高强度合金钢材料。
商品级螺栓,不借用螺栓材料来规范其力学性能,而是用螺栓成品所具有的力学性能来标记其性能等级。相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,设计上只选用性能等级即可。
专用级螺栓,就是某些行业专用的螺栓,比如化工行业,石化行业,核电行业等行业专用的螺栓螺母,专用级要求标明材料,力学性能等要符合特定标准的要求,其标识通常使用材料牌号来表示,性能等级等同其材料的力学性能。如全螺纹螺柱:35CrMo,0Cr18Ni9,A193,B8 CL.2。
合金钢螺柱均应采用高级优质钢,即材料牌号后均应加字母A,如35CrMoA、25CrMoVA
2. 根据结构型式的不同,螺栓可分为六角头螺栓和双头螺栓(又称为螺柱)两类,而双头螺栓又分为通丝和非通丝两种。
六角头螺栓:又叫单面螺栓,拉紧力较大时,容易在螺杆与螺丝头连接处断裂,不能用在中、高压法兰上。常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下。六角头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B;
双头螺栓:又叫双面螺栓。可用于中、高压法兰,便于从双面拧紧。常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下,其中,因为通丝型双头螺栓上没有截面形状的变化,故其承载能力强。而非通丝型双头螺栓则相对承载能力较弱。
法兰螺栓所用的螺母,一般也采用六角形的,分为AB两种型号,A形螺母与被连接件接触的表面是平的,只在另一面的六角上导圆,B形螺母的两面均导圆。
螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定,这些组合在一般的标准中都有规定。正常的情况下,螺母材料应稍低于螺栓材料,并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。
3. 螺栓按制造方法又可分为:粗螺栓、半精制螺栓和精螺栓,粗螺栓除螺纹部分外,其余部分不加工,所能承受的拉紧力不高,螺栓的尺寸规格以“螺栓直径x螺栓长度”表示。
强度等级主要是指商品级的碳钢类紧固件,商品级的不锈钢螺栓按性能等级和材料组别区分。
碳钢螺栓常见的强度等级有:4.8级、5.8级、6.8级、8.8级、10.9级、12.9级。螺母则相应有:4级、6级、8级、10级、12级。
一般8.8级以下的螺栓都叫普通螺栓,而8.8级以上(含8.8级)则为高强度螺栓。不同之处在于高强度螺栓都需要经过调质热处理。
(一)碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金钢。
1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008,1015,1018,1022等。大多数都用在4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。一般1008材质都是做普通等级产品,比如说4.8级螺丝,普通等级螺母;1015一般做吊环螺丝;1018一般做机螺丝,当然也有拿来做自攻钉的;(注:自攻螺钉主要用1022材料。)
4、合金钢:在普碳钢中加入合金元素,增加钢材的一些特殊性能:如35、40铬钼、SCM435(日本钢号,对应国内35CrMo),10B38。1045/ 10B21/ 40Cr做10.9级螺丝;40Cr/ SCM435做12.9级螺丝。芳生螺丝(台湾的商标品牌)就使用SCM435铬鉬合金钢,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
(二)不锈钢。性能等级分45,50,60,70,80:组别由一个字母表示不锈钢类:
— A 表示奥氏体(18%Cr、8%Ni)耐热性好,抵抗腐蚀能力好,可焊性好。A1,A2,A4;
— C 表示马氏体,13%Cr抵抗腐蚀能力较差,强度高,耐磨性好。C1,C2,C4;
目前市场上进口材料主要是日本产品。按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。
例:A2-70 表示A2组别钢,70代表产品强度等级为70等级,螺栓、螺钉及螺柱的抗拉强度达到700MPa以上,螺母的保证载荷满足70等级要求,在加载对应载荷力并保持15s,螺母不应脱扣或断裂。
对于碳含量低于 0.03%的低碳奥氏体不锈钢,可附加字母“ L”标记。例如:A4L-80。
(三)铜。常用材料为黄铜、锌铜合金。市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。
1、法兰所用螺栓类型、材质、数量、尺寸,主要根据法兰的公称直径、公称压力和工作时候的温度,可按相应的法兰技术标准选用。
3、《工业金属管道工程项目施工规范》GB50235 -2019标准规定:螺栓连接应安装方向一致,所有螺母应全部拧入螺栓,且紧固后的螺栓与螺母宜平齐。
5、正常的情况不设垫圈,当螺杆上的螺纹长度短无法拧紧时,可加一个平垫圈,垫圈不得叠加。
从上表中能够正常的看到,虽然化工行业,石化行业,核电行业等行业有专用的螺栓螺母,但某些条件下也使用商品级螺栓。
商品级紧固件最大的一个特点是,保力学性能、不保化学成分,它的化学成分是相对自由的。
GB/T 3098.6的原话是:除非购买者与制造者事先另有协议,否则在规定的钢的组别范围内的化学成分由制造者最终选择。并且,除了写明是含量范围的之外,标准说的化学成分都指最大值。
人们通常认为“A2组”为304类材料,“A4组”为316类材料,口头上能这么说,但如果落在纸面上,像设计文件、请购文件就不能随便写了,那得严格按GB/T3098.6规定的标记。
并且,事实上,A2、A4与HG/T20634等标准中的奥氏体不锈钢专用级紧固件304、316(材料标准GB/T1220)还是有区别的。
首先是在化学成分上,如下面两个表所示,A2和304、A4和316两两都有所差异,尤其是A2的Ni含量,并且A2、A4都含Cu。
奥氏体不锈钢因其具有较高的延展性和加工硬化性,不容易切削。而适量的Cu能够降低其冷加工硬化倾向,提高冷加工成型性能。
其次,HG/T20634中的专用级紧固件304、316都算是低强度紧固件。
而且,对于管法兰,根据HG/T20635,商品级紧固件只能用于非有毒、非可燃、非剧烈循环的场合。
虽然A2、A4化学成分上分别与304、316相近,但毕竟还是有差异,主要是考虑防腐要求。
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