1 总则
1.1范围
本标准规定了法螺栓紧固力矩的计算方法。
本标准适用于设计压力不大于35MPa、钢材的适用温度在允许范围之内的法兰螺栓紧固力矩的计算。
1.2 引用标准
运用本标准时，应运用下列标准最新版本。
GB150《钢制压力容器》。
GB/T196 《一般螺纹基本尺寸（直径1~600 mm)》。
2 计算方法
2.1 一般要求
2.1.1 本标准考虑了流体静压力及垫片压紧力的作用，未考虑外力、外力矩的作用。
2.1.2法兰螺栓紧固力矩是指为避开操作状态下法兰泄漏，在法兰安装时扭紧螺栓所需的扭力矩。该扭力矩在避开法兰泄漏的同时，不致造成垫片损坏、法兰永久变形和螺栓屈服。由于理论计算模型不行能及实际状况完全吻合，因此本标准的法兰螺栓紧固力矩数值只作为施工中的参考，在操作状态仍需考虑进行热紧。
2.2 计算步骤
◆2.2.1 垫片基本密封宽度b₀
依据垫片型式及尺寸，按表确定垫片基本密封宽度b₀(mm)。
◆2.2.2 垫片有效密封宽度b
垫片有效密封宽度b(mm）按以下规定计算：
a）当b₀≤6.4mm时，b=b₀
b）当b₀>6.4mm时，b=2.53√b₀
◆2.2.3 垫片压紧力作用中心圆直径DG
2.2.3.1对于活套法兰，垫压紧力作用中心圆直径DG(mm）即为法兰及翻边接触面的平均直径。
2.2.3.2对于其他型式的法兰，按下述规定计算DG(mm):
a）当b₀≤6.4mm时，DG等于垫片接触面的平均直径；
b）当b₀>6.4mm时，DG等于垫片接触面外直径减2b。
◆2.2.4操作状态下内压力引起的螺栓总轴向力按下式计算：
F﹣操作状态下内压力引起的螺栓总轴向力，N;
P﹣设计压力，MPa.
◆2.2.5 操作状态下须要的最小垫片压紧力按下式计算：
Fp=2πxDGxbxmxP
式中：
Fp﹣操作状态下须要的最小垫片压紧力，N;
m-垫片系数，由表查得。
注:①当锯齿深度不超过0.4mm，齿距不超过0.8 mm时，应采用1b或1d的压紧面形状。
注:①见表2.2.1。
②本表所列各种垫片的m、y值及适用的压紧面形态，均属举荐性资料。采纳本表举荐的垫片参数（m、y）并按本章规定设计的法兰，在一般运用条件下，通常能得到比较满足的运用效果。但在运用条件特殊苛刻的场合，如在诸如氰化物介质中运用的垫片，其参数m、y，应依据成熟的运用阅历谨慎确定。
◆2.2.6 操作状态下须要的最小螺栓总荷载按下式计算：
Wp=F+Fp
式中：
Wp-操作状态下须要的最小螺栓总荷载，N。◆2.2.7 预紧状态下须要的最小螺栓总荷载按下式计算：
Wa=πxD₀xbxy
式中：
Wa-预紧状态下须要的最小螺栓总荷载，N;
y-垫片比压力，MPa，由表2.2.5查得。
◆2.2.8 确定预紧状态下的螺栓设计总荷载，详细步骤如下：
a) 确定预紧状态下须要的最小螺栓总面积，其数值按下式计算：
式中：
Aa-预紧状态下须要的最小螺栓总面积，mm²;
[σ]b-常温下螺栓材料的许用应力，MPa；
螺栓材料的许用应力数值可参照GB150-1998表4-7。
b）确定操作状态下须要的最小螺栓总面积，其数值按下式计算：
式中：
Ap-操作状态下须要的最小螺栓总面积，mm²;
[σ]t设计温度下螺材料的许用应力，MPa；螺栓材料的许用应力数值可参照GB150-1998表4-7。
c）须要的螺栓总面积Am取Aa及Ap之间的大值。
d）确定预紧状态下的螺栓设计总荷载，其数值按下式计算：
式中：
Wy﹣预紧状态下的螺栓设计总荷载，N;
Ab﹣实际螺栓总面积，它应不小于须要的螺栓总面积Am。其数值按式中：
Ab=nxA
n-螺栓个数；
A-单个螺栓实际面积A,mm²；其数值按下式计算：
d1﹣外螺纹小径，mm。d1可依据所选螺栓公称直径及螺矩由 GB/T196-1981查得；
P1﹣螺矩，mm。
◆2.2.9螺栓设计总荷载W(N）取预紧状态下的螺栓设计总荷载，即W=Wy。
◆2.2.10法兰每个螺栓所需的紧固力矩按下式计算：
T﹣法兰每个螺栓所需的紧固力矩，N·m；
k﹣扭矩系数。它与螺栓、螺母的松紧协作，螺纹、螺母和法兰的表面的光滑度和磨擦系数有关。在允许状况下k值可通过抽样进行测定，其数值一般在0.11~0.15之间。在无法测定的状况下，建议将k值取为0.13;
dB﹣螺栓公称直径，mm。
◆2.2.11 法兰螺栓紧固力矩的计算实例和常用的法兰螺栓紧固力矩见附录A（略）和附录B：
