一、扭矩不是拍腦袋——它到底在“擰”什么?
把法蘭想象成三明治:兩片面包是法蘭,中間的火腿是墊片。螺栓像橡皮筋,把面包壓緊,讓火腿里的“湯汁”(介質(zhì))不滲出來。扭矩就是給橡皮筋的拉力,太小湯汁會漏,太大面包會碎。所以扭矩的核心使命:給墊片足夠的“壓縮應(yīng)力”,但又不能讓法蘭或螺栓屈服。
二、扭矩公式長什么樣?
現(xiàn)場不會每次都做有限元,因此行業(yè)普遍用簡化公式:
T = K × d × F
T:扭矩(N·m)
K:扭矩系數(shù)(干式≈0.20,涂潤滑脂≈0.15,PTFE涂層≈0.12)
d:螺栓公稱直徑(m)
F:預(yù)緊力(N),通常取螺栓屈服強(qiáng)度的75 %再除以安全系數(shù)1.2
舉例:M16 8.8級螺栓(屈服強(qiáng)度640 MPa,應(yīng)力面積157 mm2)
F ≈ 0.75×640×157/1.2 ≈ 62 800 N
若涂潤滑脂(K=0.15):
T = 0.15 × 0.016 × 62 800 ≈ 150 N·m
三、為什么表格里同一規(guī)格有好幾個(gè)扭矩?
墊片材質(zhì):PTFE墊片需要比石墨墊片更高的壓縮應(yīng)力才能密封。
壓力等級:Class150與Class600,法蘭厚度不同,螺栓數(shù)量也不同。
潤滑劑:現(xiàn)場有沒有抹油?抹的油不同,K值就會變。
溫度:高溫工況螺栓會松弛,需要更高初始扭矩補(bǔ)償。
因此,標(biāo)準(zhǔn)表格通常給出“干式/潤滑”兩組值,并注明“常溫≤120 ℃”。
四、如何快速查表?——三步法
第1步:確認(rèn)法蘭標(biāo)準(zhǔn)(如ASME B16.5)、壓力等級(Class150/300/600…)。
第2步:確認(rèn)螺栓規(guī)格(M16/M20/M24…)與性能等級(8.8/10.9/A2-70)。
第3步:在“干式”或“潤滑”列中交叉查值,若溫度>120 ℃,將扭矩×1.1~1.2。
五、現(xiàn)場易犯的5個(gè)錯(cuò)誤
一把扳手?jǐn)Q到底——未按“十字對角”順序分3次逐步加力。
潤滑劑混用——防銹油和螺紋脂摩擦系數(shù)不同,扭矩值全亂。
墊片用錯(cuò)——換了新墊片卻不改扭矩,導(dǎo)致泄漏或壓潰。
溫度遺忘——高溫管線冷卻后未復(fù)檢扭矩,松得能用手晃動(dòng)。
工具未校準(zhǔn)——?dú)鈩?dòng)扳手半年不標(biāo)定,誤差高達(dá)±20 %。
六、復(fù)測與記錄
安裝完成后,建議24小時(shí)內(nèi)第一次熱態(tài)復(fù)測,72小時(shí)內(nèi)第二次復(fù)測。用電子扭矩扳手記錄每個(gè)螺栓的“殘留扭矩”,偏差>±5 %即重新擰緊。把數(shù)據(jù)寫進(jìn)設(shè)備檔案,下次檢修就能“按圖索驥”。
七、附:一鍵下載《球閥螺栓扭矩對照表》
表格涵蓋:
ASME B16.5 Class150/300/600/900/1500
口徑DN15~DN600
螺栓材質(zhì)8.8/10.9/A2-70/A4-80
干式、潤滑兩種工況
常溫及高溫修正系數(shù)
下載方式:
關(guān)注公眾號“海力機(jī)械”,回復(fù)關(guān)鍵詞【扭矩表】即可獲取PDF+Excel雙版本。Excel版已設(shè)公式,輸入現(xiàn)場實(shí)際K值,扭矩自動(dòng)更新。
結(jié)語
螺栓扭矩不是玄學(xué),而是“壓縮應(yīng)力”與“材料屈服”之間的平衡。掌握原理、查對表格、分步擰緊、及時(shí)復(fù)測——把每一次擰緊都做成可復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作,球閥才能真正實(shí)現(xiàn)“零泄漏”。
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