開始接觸力矩緊固時，感覺最難學的是力矩值到底怎麼來的，請教了好多前輩，沒有得到滿意的結果。自己開始研究力矩值到底怎麼確定，經過5年多的“研學幹問”，我將自己知道的幾種方法介紹給大家，希望能讓工藝管道安裝工程師少走彎路。
石油化工裝置圖
預緊力、緊固力測算方法
18。1
根據墊片、法蘭規格及密封形式測算依據《GB150。3-2011》中第7 法蘭 章節進行計算緊固力矩M。編制了計算小程式，能夠計算預緊力。見圖18-1。
圖18-1 預緊力計算圖
18。2
查液壓扳手廠家說明書確定螺栓緊固力矩。現場使用的鉻鉬合金鋼螺栓或螺柱可以參考強度等級8。8級螺栓。以下摘抄了PRImo普銳馬 螺栓工具2010緊固力矩（上海舜諾機械有限公司），具體數值見圖18-2和圖18-3：
圖18-2 螺栓、螺母扭矩推薦表
圖18-3 螺栓預緊固拉力推薦表
18。3
公式計算確定緊固力矩
根據《機械設計手冊第2卷》（第五版 成大先主編 化學工業出版社），可以計算出預緊力和擰緊的力矩。
（1）預緊力的計算
預緊力的大小需根據螺栓組受力的大小和連線的工作要求決定。設計時首先保證所需的預緊力，又不應使連線結構的尺寸過大。一般規定擰緊後螺紋連線件預緊應力不得大於其材料的屈服點
σ
s
的80%。對於一般連線用鋼製螺栓，推薦的預緊力F‘計算如下：
碳素鋼螺栓 F’=（0。6～0。7）
σs*As
合金鋼螺栓 F‘=（0。5～0。6）
σs*As
式中
σs
——
螺栓材料的屈服點，MPa；
As
——
螺栓公稱應力截面積，mm
2
。
d
3
=d
1
-
式中 d
1
——外螺紋小徑，mm；
d
2
——
外螺紋中徑，mm；
d
3
——
螺紋的計算直徑，mm；
H——
螺紋的原始三角形高度，mm。
（2）擰緊的力矩
T=K*F’*d
式中 d——螺紋公稱直徑，mm；
F‘——
預緊力，N；
K——
擰緊力矩係數，見表18-1。
表18-1 擰緊力矩係數K
以螺柱35CrMoA M30為例進行計算。
根據國標《GB150。2-2011》表12查到，室溫屈服強度685MPa。為了方便計算，As計算可採用螺栓公稱直徑（計算截面積值偏大，導致力矩偏大）。
As=3。14159*15
=706。858mm
2
合金鋼螺栓預緊力
F’=
（0。5～0。6）
σs*As=0。6*685*706。858=290518。638 N
擰緊的力矩
T=K*F‘*d=0。14*290518。638*30=1220178。280N。mm=1220。178N。M
。
K=0。14
：按一般加工表面，有潤滑。
18。4
三種計算方法的預緊力或擰緊力矩選用對比
（1）壓力容器靜密封的預緊力或擰緊力矩應按照第一種方法計算。因為靜密封點少，計算量小，計算起來不怎麼費時；也可以選擇第二種查表法、第三種方法計算。第一種計算法的計算壓力Pc和設計溫度不好確定，使用時應關注設計引數的選取。
（2）管法蘭預緊力或擰緊力矩應採用第二種查表方法。如果選擇第一種方法，管法蘭量大、計算費時，需要投入過多的管理成本。第三種方法與第二種方法實際上獲得資料是相同的，因各個係數的選取不同，導致數值略有差別，但不影響靜密封效果。第二種查表法和第三種計算法沒有考慮工作狀況，只考慮了螺栓自身強度，因此應留有足夠的安全邊界。
（3）結論：
如果選擇第一種計算方法，按最大預緊力緊固螺栓或計算擰緊力矩。採用液壓拉伸器緊固時，按最大預緊力應不會洩露，採用定力矩緊固時，按計算出來的擰緊力矩緊固後如果洩露，緊固力矩可乘以1。2～1。4的係數再緊固，但不要超過第二種查表方法確定的擰緊力矩。
如果選擇第二種查表法，按表中數值*80%的數值做為作業數值，應能保證靜密封點不洩露，最大作業數值應不超過查表確定的數值，特殊情況可超過。
第三種計算法和第二種查表法實際是一個方法，只是形式不同，查表沒有資料時，可用第三種方法計算。計算數值*80%的數值做為作業數值應能保證靜密封點不洩露，最大作業數值應不超過計算數值，特殊情況可超過。
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