法兰、螺栓等的选用讲解
法兰及配套螺栓标准
法兰及配套螺栓标准一、引言法兰及配套螺栓是一种常用的连接元件，广泛应用于化工、石化、石油、电力、航空航天等领域。
为了确保法兰及螺栓的安全可靠，提高其使用寿命，必须制定相应的标准和规范，以指导生产、安装和使用。
本文将介绍法兰及配套螺栓的标准及相关要求。
二、法兰标准法兰是一种连接设备，用于连接管道、阀门、泵等设备，其主要作用是进行密封和支撑。
目前，国际上常用的法兰标准主要有国际标准和欧洲标准两种。
国际上最常用的法兰标准是ANSI/ASME标准和DIN标准。
1. ANSI/ASME标准ANSI/ASME标准是美国国家标准协会和美国机械工程师学会联合制定的法兰标准，广泛应用于美国和世界其他国家。
其标准包括螺纹法兰、对焊法兰、承插焊法兰、法兰盲板等。
该标准规定了法兰的尺寸、材料、工作压力等要求，以确保法兰的安全可靠。
2. DIN标准DIN标准是德国国家标准化机构制定的法兰标准，是欧洲最常用的法兰标准。
其标准按照法兰的连接方式和使用条件进行分类，包括滑动法兰、对焊法兰、盲板法兰等。
该标准对法兰的尺寸、材料、工作压力等性能进行了严格规定，以确保法兰的质量和安全性。
三、配套螺栓标准配套螺栓是用于连接法兰的紧固件，主要包括螺栓、螺母、垫圈等。
配套螺栓标准的制定是为了保证螺栓与法兰的配合性能，防止松动、漏气等问题的发生。
目前，国际上常用的配套螺栓标准主要有ISO标准和ASTM标准。
1. ISO标准ISO标准是国际标准化组织制定的配套螺栓标准，适用于全球范围内的设备制造和使用。
该标准规定了螺栓、螺母、垫圈等紧固件的尺寸、材料、力学性能等要求，以确保其与法兰的配合性能。
2. ASTM标准ASTM标准是美国材料和试验协会制定的配套螺栓标准，适用于美国和世界其他国家的设备制造和使用。
该标准对螺栓、螺母、垫圈等紧固件的材料、力学性能、化学成分等进行了规定，以确保其质量和性能符合使用要求。
四、相关要求除了法兰及配套螺栓的标准外，还有一些相关要求需要注意。
法兰螺栓强度等级的选用原则及方法-概述说明以及解释
法兰螺栓强度等级的选用原则及方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以写道：法兰螺栓是一种常用的连接件，广泛应用于各个行业的设备和结构中。
其主要作用是通过螺纹连接使各种零部件紧密固定在一起，从而确保设备或结构的稳定和安全运行。
法兰螺栓的强度等级是衡量其承载能力的重要参数。
根据国家标准，法兰螺栓的强度等级一般分为4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9和12.9等级。
不同等级的法兰螺栓具有不同的强度和承载能力，选用合适的强度等级对于确保设备和结构的安全运行至关重要。
本文将对法兰螺栓强度等级的选用原则和方法进行详细介绍。
首先，将对法兰螺栓强度等级的定义和分类进行说明，帮助读者全面了解不同等级之间的差异和应用范围。
接着，将介绍选用法兰螺栓强度等级的原则，包括根据设备或结构的工作条件、载荷要求、连接方式等因素进行综合考虑。
最后，将提供一些实际选用法兰螺栓强度等级的方法和技巧，帮助读者在实际工程中做出准确的选择。
通过本文的阅读，读者将能够更好地了解法兰螺栓强度等级的选用原则和方法，提高工程实践中的选材水平，确保设备和结构的安全可靠运行。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在向读者介绍本文的组织架构和内容安排。
通过清晰的结构安排，读者可以更好地了解整篇文章的逻辑顺序和内容概要。
首先，在本文的结构部分我们将会提供文章的大纲，方便读者了解文章的整体组织结构和主要内容。
其次，在引言部分，我们将会概述本文的主要内容，并介绍本文的目的。
通过引言部分，读者可以对文章的主题和研究方向有一个整体的认识。
接下来，正文部分是本文的核心内容，我们将会详细探讨法兰螺栓强度等级的定义和分类，并介绍法兰螺栓强度等级选用的原则。
通过对这些内容的阐述和解析，读者可以深入了解法兰螺栓强度等级的相关知识，并学习如何选用合适的强度等级。
最后，在结论部分，我们将对本文的主要内容进行总结，并得出相应的结论。
压力容器设计中法兰及紧固件的选用
紧固件选配规定要点：管法兰：法兰，PL,非易燃易爆、非中度有毒，可钢板;SO，非易燃易爆、非高度有毒，WN，高温高压，易燃易爆，高度有毒。
注意设计温度配套。
螺栓紧固件：（注意使用温度，只有全螺纹螺柱或不锈钢螺栓可用于低温）六角螺栓/螺母，PN16以下，非有毒、易燃、循环，配非金属平垫片，GB/T5782-2000/ GB/T 6170-2000, 材料标注8.8/8级双头螺柱/螺母，PN40以下，非有毒、易燃、循环，垫片不限，GB/T901-1988/ GB/T 6170-2000(PN16以上GB/T 6175-2000)，材料标注8.8/8级（PN16以上标材料牌号30CrMo）全螺纹螺柱/螺母，PN160以下，无限制，HG/T20613-2009/GB/T6175-2000, 材料标注35CrMo /30CrMo 低温冲击试验，螺栓、螺柱选用35CrMoA,且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片，PN16-25以下，可用非金属平垫片，缠绕垫最通用（PN16以下使用时，要选用WN等刚性较大的法兰）。
WN型法兰不配用非金属平垫片。
注意温度使用范围。
容器法兰，按JB/T4710-2000表2配套选取法兰：结构型式选用可参照管法兰，长颈对焊必须用锻件,低温冲击试验螺栓坚固件：螺柱按JB/T4707-2000,螺母，容器法兰未具体规定，本人认为，比较参考管法兰，专用材料采用2型螺母，故同样按GB/T6175-2000-材料标注具体材料低温工况，，螺柱/螺母都规定选用35CrMoA,冲击试验且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J垫片：甲型选平垫片，其它可选多种。
法兰用的螺栓-概述说明以及解释
法兰用的螺栓-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：引言部分将对文章的主题进行简要介绍。
本文将讨论法兰用的螺栓，这是一种广泛应用于工程和制造行业的紧固件。
法兰螺栓作为连接法兰和管道或设备的重要组成部分，承载着连接和密封的功能，对于设备的安全性和稳定性起着关键作用。
在接下来的章节中，我们将探讨法兰螺栓的定义、作用、分类、特点以及使用时需要注意的事项。
通过深入了解法兰螺栓的特性和应用，我们可以更好地理解其在工程中的重要性，并为正确选择和使用法兰螺栓提供指导。
本文将首先介绍法兰螺栓的定义和作用。
我们将解释什么是法兰螺栓，它们的具体作用是什么，以及为什么它们在工程中扮演着如此重要的角色。
随后，我们将探讨法兰螺栓的分类和特点，帮助读者更好地了解它们的多样性和适用性。
最后，我们将提供法兰螺栓的使用注意事项，以确保其正确安装和使用，以及保障工程的安全和稳定性。
在结论部分，我们将讨论法兰螺栓在工程中的重要性，并展望其未来的发展趋势。
通过对本文内容的总结归纳，读者将能够进一步了解和应用法兰螺栓，为工程设计和制造提供可靠的依据。
总之，本文将深入探讨法兰用的螺栓的定义、作用、分类、特点以及使用注意事项。
通过阅读本文，读者将对法兰螺栓在工程中的重要性有更全面的认识，并能够正确选择和使用法兰螺栓，确保工程的安全性和稳定性。
1.2 文章结构文章结构的主要组成部分如下：1. 引言：对文章主题进行概述和介绍，说明本文为什么要讨论法兰用的螺栓。
2. 正文：2.1 法兰螺栓的定义和作用：详细介绍什么是法兰螺栓以及它在工程领域中的作用和重要性。
可以包括法兰螺栓的定义、结构以及它在连接法兰和密封实现紧固的作用等内容。
2.2 法兰螺栓的分类和特点：对法兰螺栓进行分类，根据不同标准和用途进行分类，并介绍各类法兰螺栓的特点和特性。
可以包括根据材料、形状、连接方式等进行分类，并介绍每种分类的特点。
2.3 法兰螺栓的使用注意事项：介绍使用法兰螺栓时需要注意的事项和技巧，包括法兰螺栓的安装、紧固力控制、预紧力的选择与计算等方面。
法兰螺栓的选择和校核
.法兰螺栓的选择和校核法兰螺栓的联接是承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接。
并且法兰螺栓孔是铰制孔，孔和螺杆多采用基孔制过度配合（H7/m6,H7/n6）。
这种联接能精确固定连接件的相对位置，并且能承受横向载荷，但孔的加工精度较高。
]4[螺栓的规格是5.127⨯M ,十个这样规格的螺栓环行均匀分布在法兰的周边（可见设计图纸）。
螺栓强度校核：根据前文十字轴式万向联轴器的传动效率可知法兰螺栓所受的轴向力 BT F e =1 6415010tan120.213 3.0410350z F F N ︒⨯=∙=⨯=⨯ e T ——联轴器的工作扭矩是50KN ·mB ——法兰螺栓中心圆直径是350mm此时螺栓收到的总拉力400.8 5.7210c z z z F F F F F =+=+=⨯N上式c F 是残余预紧力]4[，对于有密封要求的联接，c F =（1.5～1.8）z F ；对于一般联接，工作载荷稳定时，c F =（0.2～0.6）z F ；工作载荷不稳定时，c F =（0.6～1.0）z F ；对于地脚螺栓联接，c F ≥z F 。
我所设计的万向联轴器属于工作载荷不稳定，所以我取c F =0.8z F 。
（1）.拉伸强度考虑到螺栓在总拉力0F 的作用下可能需要拧紧，故将拉力增加30%以考虑扭转应力的影响。
这样危险截面的拉伸强度条件为40221.3 1.3 5.721030.58100.78517.64ca w F n d σπ⨯⨯===⨯⨯2/mm N（2）.剪切强度螺杆与壁孔的挤压强度条件为：8.20252710104.15min 01=⨯⨯⨯==L nd F p σ2/mm N螺栓杆的剪切强度条件为： 5.2427785.010104.1425201=⨯⨯⨯==d n F πτ2/mm N 鉴于拉伸强度ca σ，挤压强度p σ，剪切强度τ都超过302/mm N 所以螺栓材料可以选45或35钢都满足强度条件。
法兰用的螺栓
法兰用的螺栓全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：法兰是连接管道和设备的重要组件，而螺栓则是固定法兰和管道设备的关键元素。
在工业生产中，法兰用的螺栓不仅需要具备良好的耐久性和强度，还需要保证连接的牢固和安全。
选择合适的螺栓对于保障工业设备的稳定运行至关重要。
我们来了解一下法兰用的螺栓的种类。
根据螺栓的材质不同，可以分为碳素钢螺栓、合金钢螺栓、不锈钢螺栓等。
碳素钢螺栓适用于一般工业环境，具有较高的强度和硬度；合金钢螺栓适用于高温高压环境，具有良好的耐腐蚀性和耐热性；不锈钢螺栓适用于潮湿腐蚀环境，具有优良的抗腐蚀性。
螺栓的规格也需要根据具体的工程要求来选择，主要包括螺栓的直径、长度、螺纹类型等。
如果螺栓选择不当，可能导致连接不牢固或者出现泄漏等安全隐患。
在选择螺栓时，需要根据管道设备的压力、温度、介质等因素进行慎重考虑，确保选择合适的螺栓规格。
螺栓的安装也至关重要。
在安装螺栓时，需要注意以下几点：要保证螺栓的表面光滑，没有明显的损伤或氧化；要正确选择螺栓的扭矩，不要过紧或过松；要使用适当的螺母和垫圈，确保连接牢固。
如果螺栓安装不当，可能会导致螺栓松动或者断裂，进而影响设备的正常运行。
法兰用的螺栓在工业生产中扮演着重要的角色。
选择合适的螺栓种类和规格，正确安装螺栓，都是保障工业设备安全稳定运行的关键因素。
希望通过本文的介绍，读者能够更加了解法兰用的螺栓，从而更好地保障工业生产的安全与稳定。
【字数达到要求，是否还需要补充其他内容呢？】第二篇示例：法兰用的螺栓是一种非常重要的连接件，广泛应用于机械设备、建筑工程、汽车制造等行业。
螺栓是一种用来将两个或多个部件固定在一起的机械零件，通常由头部、螺纹和杆体三部分组成。
而法兰则是一种连接管道、阀门或其他设备的重要部件，用来连接两个管道或管道与设备之间的接头。
法兰用的螺栓则是将法兰和设备牢固连接在一起的关键元素。
在工程上，螺栓是非常重要的连接件，能够承受各种力的作用，确保设备的稳固性和安全性。
不锈钢法兰使用合金钢螺栓
不锈钢法兰使用合金钢螺栓如下：
不锈钢法兰可以使用合金钢螺栓进行连接。
在工程设计和施工中，不锈钢法兰的强度和刚度是关键考虑因素，而合金钢螺栓与不锈钢法兰接触产生的微弱腐蚀通常不会对法兰的使用性能产生显著影响。
因此，从技术角度讲，合金钢螺栓是可以用于连接不锈钢法兰的。
不过，以下几点是在选择螺栓材质时需要考虑的：
1. 环境因素：若环境中有腐蚀性较强的物质，可能会加速不同金属间的腐蚀反应，这时需要更慎重地考虑材料的选择。
2. 拆卸方便性: 在某些场合，选用不锈钢螺栓是为了便于拆卸，因为碳钢材质的螺栓容易生锈，这在不能使用火源或其他特殊场合尤为重要。
3. 安全要求：如果管道内流体是易燃易爆的，或者处于可能带电的场合，可能需要加上绝缘垫片和套筒以确保安全，无论是采用不锈钢螺栓还是合金钢螺栓。
4. 成本考虑：合金钢螺栓通常成本较高，如果没有特别的性能要求，有时可以选择镀锌碳钢螺栓等成本更低的替代品。
5. 标准规范：应遵循相关的行业标准或规范来选择合适的螺栓材料。
6. 紧固要求：根据螺栓尺寸和法兰压力等级，选择合适的紧固方法和工具。
总的来说，虽然不锈钢法兰不一定非要使用不锈钢螺栓，但在选择合金钢螺栓时应考虑到上述因素，确保法兰连接的可靠性和安全性。
法兰螺栓、螺母的选用
选择法兰连接用紧固件材料时，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。
垫片类型和操作压力、操作温度一样，都直接对紧固件材料强度提出了要求。
六角头螺栓：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：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。 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。
一般情况下，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。
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用高强度合金钢材料。
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 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。
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2、人孔： 塔及高温容器用复合波齿垫或缠绕垫， 其余用耐油橡胶石棉垫。 3、冷换设备： 低温换热器，冷却器用耐油橡胶石棉垫， 高温换热器用复合波齿垫。
谢
谢
2004.07
法兰、螺栓等的选用
1、法兰 2、螺栓、垫片、盘根的选用
1、法兰
法兰种类 管道法兰于管子的连接方式分成以下五 种基本类型：平焊、对焊、螺纹、承插焊 和松套法兰，见图1.5.5.2－1所示：
图1.5.5.2－1 法兰按于管子连接方式分类
Байду номын сангаас
2
法兰密封面 法兰密封面有宽面、光面、凹凸面、榫 槽面等几种，见图1.5.5.2－2所示。 我国各部制定的法兰标准中，密封面名 称各有不同，密封面名称对照表见下表 1.5.5.2-1所示。
法兰密封面有多种，宽面密封面主要用 于铸铁设备管嘴的对应法兰，在石化工业 中使用较少。法兰最普遍的密封面为光面 密封面，在一般操作条件下均能适用。但 在高温、高压条件下，效果不能令人满意。 凹凸面密封减少了垫片被吹出的可能性， 但不能保证垫片不挤进管内，榫槽面和梯 形面则比凹凸面更优越，适用于高温高压 工况。 法兰型式和密封面选择与介质、操作工 况有密切关系，一般由管道等级表确定。
2、螺栓、垫片、盘根的选用
一．根据介质性质、温度和压力的不同，
选用不同类型的螺栓、垫片及盘根，现将 几个基本原则简述如下： 1、螺栓、螺母： 螺母材质一般比螺检低一级，常用的材 质有25#、35#、30CrMoA、 35CrMoA。标记号分别为1、2、4、5。 使用等级依次增高。
2、垫片： （1）橡胶石棉垫片（褐色）；应用于 非油介质：Pg≤1.0MPa，t≤300℃，一 般用于水、汽、风管线。 （2）耐胶石棉垫片（绿色）：用于油 或油气介质，Pg≤2.5MPa，t≤200℃。 （3）高温耐油橡胶石棉垫片（黑色）： 适用于各种油品、溶剂、碱类等，介质的高 温部位，Pg≤4.0MPa，t≤400℃。
3、盘根（仅指阀门盘根）： （1）石墨盘根：用于油、油气、酸、碱、 盐类水溶液、蒸汽等介质，使用温度：非氧 化介质t≤2000℃，在氧化介质中 t≤500℃。 （2）石棉盘根或油浸石棉盘根：用于非 油介质，Pg≤1.6MPa，t≤300℃，如水、 风、汽。
（3）耐油橡胶石棉盘根：用在油介质：
3、法兰的压力－—压力等级 管道法兰均按工称压力选用，法兰的压 力——温度等级表示公称压力与某温度下 最大工作压力的关系。如果将工作压力等 于公称压力时的温度定义为基准温度，不 同的材料所选定的基准温度也往往不同。
某工作温度下允许的最大工作压力与公称
压力的关系一般可由下式确定： P＝PNσt/σ基 式中：P——工作温度下允许最大工作压 力。 PN——公称压力。 σt——工作温度时材料许用压力。 σ基——基准温度时的材料许用应力。
承插焊法兰与平焊法兰相似，只是将管 子插入法兰的承插孔中进行焊接，一般用于 销口径管道。 松套法兰是将法兰松套在已与管子焊好 的翻边短节上，法兰密封面加工在翻边短节 上。其特点为法兰本体不与介质相接触，法 兰与翻边短节可分别采用不同材料。这种法 兰适用于腐蚀性介质的管道上，可以节省不 锈钢，有色金属等耐腐蚀材料。松套法兰本 身可旋转，易于安装。
常减压蒸馏装置螺栓，垫片的选用情况大 体如下： 1、法兰： （1）300℃以下油品、瓦斯、蒸汽： 螺栓／螺母为35#／25#，垫片为复合波 齿垫。 （2）300℃以上油品：螺栓／螺母为 30CrMoA／35#，垫片为复合波齿垫。 （3）常温的水、风等：螺栓／螺母为 35#／25#，垫片为耐油橡胶石棉垫。
5.
各类法兰的特点和适用条件 管道法兰是石化工业管道系统中最广泛 使用的可拆连接件，常用的管法兰除螺纹 法兰外，其余均为焊接法兰。
螺纹法兰是利用法兰内孔的加工的螺纹与
带螺纹的管子旋合连接的，不必焊接。因 此具有方便安装、方便检修的特点。螺纹 法兰有两种，一种是利用加工成一定密封 面的两个管端加透镜垫密封，这种法兰多 用于合成氨生产，近年已比较少用，透镜 垫已被金属环代替。另一种与普通法兰一 样，利用两个法兰密封面密封。螺纹法兰 用于不易焊接或不能焊接的场合，在温度 反复波动或高于260℃和低于-45℃的管 道上不宜使用。
平焊法兰系将管子插入法兰内孔中进行 焊接，具有容易对中、价格便宜等特点， 但由于在法兰附近焊接容易损伤法兰面和 引起法兰面变形。因此一般用于压力温度 较低，不太重要的管道上，在石化工业中 大多用于公用工程管道。 对焊法兰系将法兰焊颈端与管子焊端加 工成一定形式的焊接坡口后直接焊接，这 种法兰施工比较方便，法兰强度也高，适 用于法兰处应力较大，压力温度波动较大 和高温、高压及0℃以下的低温管道。石化 工业中的工艺管道通常用对焊法兰。
（4）铁包石棉垫：用于油或油气，蒸汽 介质，使用温度一般在200～450℃， Pg≤4.0MPa。 （5）膨胀石墨不锈钢缠绕垫：适用于 各种油或油气介质及腐蚀性介质，密封性 能好，使用压力，温度范围广，特别适用 于高温，高压部位。 （6）复合波齿垫：租用范围与（5）相 同，特别是回弹性好。
欧洲体系的法兰是以200℃作为计算基准
温度，压力等级分为：PN0.1、PN0.25、 PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、 PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、 PN25.0、 PN40.0； 美洲体系的法兰是以450℃（对150Lb级 则是300℃）作为计算基准温度，压力等 级分为：PN2.0（150Lb）、 PN5.0 （300Lb）、PN6.8（400Lb）、 PN10.0（600Lb）、PN15.0 （900Lb）、PN25.0（1500Lb）、 PN42.0（2500Lb）。
世界各国均有各自国家的管道附件压力— —温度等级表，凡属同一国家的，相同公 称压力和相同密封面的法兰，均可相互连 接。
4、国际上常用的法兰标准体系 国际上（包括国内）管法兰标准主要有两
大体系，即欧洲体系（以DIN标准为代表） 和美洲体系（以美国ASMEB16.5、 B16.47标准为代表）。同一体系内，各 国的管法兰标准基本上是可以互相配用的 （指连接尺寸和密封面尺寸），两种不同 体系的法兰是不能互相配用的。两种体系 的国内外标准号详见《压力容器安全技术 监察规程》123页。
美洲体系的法兰标准代表是美国国家标准
ANSI B16.5《钢制管法兰及法兰管件》。 我国石化行业法兰应用标准（SH3406） 等效采用了ANSI B16.5和API605标准， 属于“美式法兰”。SH3406在结构尺寸 和密封面型式上与ANSI B16.5和 API605有很好的互换性，因此它能与 ANSI、API、MSS等标准的管道元件 （包括阀门）配套使用。但是SH3406采 用了我国材料标准而不是美国材料标准 （ASTM），故二者的温度－压力表有少 许偏差，在互换使用要注意区别。
Pg≤2.5MPa，t≤300℃ （4）高温耐油橡胶石棉夹铜丝或钢丝盘 根：用于油介质，Pg≤6.4MPa， t≤400℃
二．常减压蒸馏装置各部位所使用的螺栓、 垫片、盘根可参照上述原则选用，实际上 为了简化管理及类型，选材时应尽量减少 品种规格，只选一些通用性大的。同时为 确保安全可靠，往往须提级使用。