高强螺栓及其紧固件应配套使用

高强螺栓及其紧固件应配套使用。旋紧时，应分两次拧紧，初拧扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%；终拧扭矩值应符合设计要求，并按下式计算：

M=K(P+△P)·d (5．2．6)

式中 M——终拧扭矩值，N·m；

P——设计预拉力，kN；

△P——预紧力损失值，宜为预拉力值的5%～10%，kN；

K——扭矩系数，可取0.11—0.15；

d——螺栓公称直径，mm。

响密封性能的因素与密封结构有关，现以螺栓法兰连接结构为例加以说明：

1． 联接件（螺栓预紧力）：

螺栓预紧力是影响密封的一个重要因素。预紧力必须使垫片压紧以实现初始密封，那么适当提高螺栓预紧力可以增加垫片的密封能力，因为加大预紧力可使垫片在正常工况下保留较大的接触面比压力。但预紧力不宜过大，否则会使垫片整体屈服而丧失回弹能力，甚至将垫片挤出或压坏。另外预紧力应尽可能均匀地作用到垫片上。通常采取减小螺栓直径、增加螺栓个数等措施来提高密封性能。

综上所述：

① 预紧时载荷越大，密封越好，但不能压坏垫片（即使垫片失去弹性）

② 螺栓预紧力必须均匀地作用在垫片上。

2． 密封元件：即垫片的性能

① 垫片要有适宜的变形和回弹能力

变形-----------------不同场合要求的变形不同

回弹能力------------指在施加介质压力时，垫片能否适应法兰面分离的能力。

它可用来衡量垫片密封性能的 好坏。回弹能力大，便能适应操作压力和温度的波动，密封性能较好。而且回弹后应保持密封面仍为平面。

垫片的变形和回弹性能与垫片的材料、形状、结构、初始预紧力、压紧面提供的表面约束和操作条件（压力、温度、介质）等有关。

② 压紧面的质量（即密封面粗糙度与硬度）：

密封面（或称压紧面）是直接与垫片接触，传递螺栓力使垫片变形的一种表面约束，为了达到预期密封效果，法兰面的形状和表面粗糙度应与选用的垫片相适应。使用金属垫片的密封面精度要求高，粗糙度通常要求达到Ra1.6~Ra0.4。对于软质垫片，法兰面过于光滑而不利，一般达Ra12.5~Ra3.2就够了。粗糙度过小，界面上的阻力变小，对阻止界面泄漏的发生不利。有时为了防止泄漏，平面法兰面上车出2~3圈密封线（俗称水线）。但密封面上不允许存在径向刀痕或划痕。

为了使垫片产生弹性或塑性变形，填满法兰面上的微观凹凸不平使界面泄漏不致发生，垫片材料的硬度显然应低于法兰材料硬度。应尽可能选用较软的金属材料，使法兰表面硬度比垫片硬度大，HB40以上为宜，至少也应有HB8以上的差值，否则垫片会在压紧时损坏法兰的密封面。不同垫片要求数值不同，可查表。

③ 垫片要有良好的耐温耐腐蚀性：

尤其是对高温高压设备更重要。

3． 被联接件——法兰：

① 法兰压紧面的作用：指压紧面的形状和粗糙度

压紧面的表面形状和表面粗糙度应与垫片相配合，一般来说，金属垫片对粗糙度要求较高，软质垫片要求低些，但都不允许有径向划痕。压紧面的平直度和压紧面与法兰中心轴线垂直，同心是保证垫片均匀压紧的前提。

② 被联接件的刚度：

足够的法兰刚度是保证密封可靠的重要条件。刚性越大密封越好，但不可过大，如过大法兰厚度会增加，造价高，不经济。

法兰刚度不足，会引起轴向翅曲变形，导致密封失效。在螺栓数目较小的情况下，法兰刚度不足，还会使两螺栓之间的法兰密封面呈波浪形变形，不能保证密封。但过分提高法兰刚度，将使螺栓力增大，法兰也将变得笨重，增加了法兰造价。所以进行密封设计时，要计算法兰刚度和螺栓直径及个数影响密封性能的因素。

4． 操作条件的影响：

主要指联接系统的压力、温度和介质的物理、化学性质

单纯的压力或介质因素对密封的影响并不是主要的，只有在与温度联合作用时，尤其是在波动的高温作用下，将会严重影响密封性能。

在高温下，介质对垫片的溶解和腐蚀作用加剧，增加了泄漏的可能性，法兰、螺栓、垫片可能产生蠕变和应变松弛，使密封比压下降。一些非金属垫片在高温下会加速老化或变质，甚至烧毁。此外，在高温作用下，密封组合件各自膨胀量不一致，对密封不利。如果温度和压力联合作用，又有波动时，垫片将会疲劳,使密封失效。在低温下操作的蜜蜂，由于法兰和螺栓冷却的速度不一样，垫片的预紧力会不均匀的降低，加之垫片的低温下的收缩和弹性降低，以及管道的冷却收缩都会加速管道泄漏的产生。综上分析：影响密封的因素很多，为了使密封可靠，只有在密封组合件设计时，认真考虑各种影响因素，在结构和造材上加以解决。