一、扭矩不是拍脑袋——它到底在“拧”什么?
把法兰想象成三明治:两片面包是法兰,中间的火腿是垫片。螺栓像橡皮筋,把面包压紧,让火腿里的“汤汁”(介质)不渗出来。扭矩就是给橡皮筋的拉力,太小汤汁会漏,太大面包会碎。所以扭矩的核心使命:给垫片足够的“压缩应力”,但又不能让法兰或螺栓屈服。
二、扭矩公式长什么样?
现场不会每次都做有限元,因此行业普遍用简化公式:
T = K × d × F
T:扭矩(N·m)
K:扭矩系数(干式≈0.20,涂润滑脂≈0.15,PTFE涂层≈0.12)
d:螺栓公称直径(m)
F:预紧力(N),通常取螺栓屈服强度的75 %再除以安全系数1.2
举例:M16 8.8级螺栓(屈服强度640 MPa,应力面积157 mm²)
F ≈ 0.75×640×157/1.2 ≈ 62 800 N
若涂润滑脂(K=0.15):
T = 0.15 × 0.016 × 62 800 ≈ 150 N·m
三、为什么表格里同一规格有好几个扭矩?
垫片材质:PTFE垫片需要比石墨垫片更高的压缩应力才能密封。
压力等级:Class150与Class600,法兰厚度不同,螺栓数量也不同。
润滑剂:现场有没有抹油?抹的油不同,K值就会变。
温度:高温工况螺栓会松弛,需要更高初始扭矩补偿。
因此,标准表格通常给出“干式/润滑”两组值,并注明“常温≤120 ℃”。
四、如何快速查表?——三步法
第1步:确认法兰标准(如ASME B16.5)、压力等级(Class150/300/600…)。
第2步:确认螺栓规格(M16/M20/M24…)与性能等级(8.8/10.9/A2-70)。
第3步:在“干式”或“润滑”列中交叉查值,若温度>120 ℃,将扭矩×1.1~1.2。
五、现场易犯的5个错误
一把扳手拧到底——未按“十字对角”顺序分3次逐步加力。
润滑剂混用——防锈油和螺纹脂摩擦系数不同,扭矩值全乱。
垫片用错——换了新垫片却不改扭矩,导致泄漏或压溃。
温度遗忘——高温管线冷却后未复检扭矩,松得能用手晃动。
工具未校准——气动扳手半年不标定,误差高达±20 %。
六、复测与记录
安装完成后,建议24小时内第一次热态复测,72小时内第二次复测。用电子扭矩扳手记录每个螺栓的“残留扭矩”,偏差>±5 %即重新拧紧。把数据写进设备档案,下次检修就能“按图索骥”。
七、附:一键下载《球阀螺栓扭矩对照表》
表格涵盖:
ASME B16.5 Class150/300/600/900/1500
口径DN15~DN600
螺栓材质8.8/10.9/A2-70/A4-80
干式、润滑两种工况
常温及高温修正系数
下载方式:
关注公众号“海力机械”,回复关键词【扭矩表】即可获取PDF+Excel双版本。Excel版已设公式,输入现场实际K值,扭矩自动更新。
结语
螺栓扭矩不是玄学,而是“压缩应力”与“材料屈服”之间的平衡。掌握原理、查对表格、分步拧紧、及时复测——把每一次拧紧都做成可复制的标准动作,球阀才能真正实现“零泄漏”。
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