材料
螺栓作为紧固件是法兰连接中的一个重要部件。足够的螺栓载荷是法兰连接紧密性的必要保证。螺栓因强度不足而导致的断裂更意味着密封的破坏。对螺栓材料的要求是强度高，韧性好．耐介质腐蚀。按螺栓材料的许用应力的大小，分高强度、中强度和低强度螺栓三个级别。与法兰和垫片需要选配一样，选择螺栓材料强度时，也要考虑与两者的协同。如公称压力高的法兰，需要密封性能好的垫片，也需要选配强度级别高的螺栓。若螺栓强度级别偏低，没有足够的螺栓载荷提供垫片密封所需要的压紧力，而强度级别选得偏高，当螺栓数量一定时，使螺栓的直径太小，导致螺栓设计应力过高，一不小心容易造成螺栓拧断。在高温情况下，过高的螺栓应力，导致过快松弛。为避免螺栓与螺母咬死，螺母的硬度一般比螺栓低HB 30，所以它们也存在一个选配的问题。

数量
除了对材料的要求外，还应选择螺栓的数目和它在法兰上的布置，此时不仅要考虑法兰连接的紧密性，还要考虑螺栓安装的方便。螺栓数量多了，垫片受力比较均匀，密封性好了；螺栓数目太多，除了存在上述螺栓直径偏小的缺点（通常不应小于12mm），另一方面造成螺栓间距太小，可能放不下安装用的工具，如普通的扳手，最小螺栓间距通常为(3.5~4)dB或参照容器标准中的规定。若螺栓间距太大，在螺栓孔之间将引起附加的法兰弯矩，且导致垫片受力不均，使密封性能降低，所以一般要求螺栓最大间距不超过2dB+[6tf／(m+0.5)]（tf--法兰的厚度）。此外，螺栓的数量至少应为四个，且为4的倍数。

总结
螺栓的许用应力取决于材料、螺栓直径和操作温度。
可以看出设计或选用法兰连接时，应将其作为一个整体，法兰、垫片和螺栓之间需要有一个合适的选配。

原作者：压力容器设计与研究
来 源：微信公众号
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