■■■■■■■■■■收稿日期：２０２３－０１－０３。作者简介：陈志敏，男，１９９９年毕业于天津大学化工设备与机械专业，学士，主要从事压力容器设计及项目管理工作，高级工程师，已发表论文２篇。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｚｍ＠ｓｅｉ．ｃｏｍ．ｃｎ。法兰预紧力及拧紧力矩的计算方法探讨陈志敏，王小敏（中国石化工程建设有限公司，北京１００１０１）摘要：法兰的预紧是确保法兰连接系统密封、防止泄漏的重要环节，而如何确定法兰拧紧力矩则是法兰预紧过程中的核心问题。文章重点介绍了法兰、垫片、螺柱连接系统控制螺柱预紧力的常用方法；为保证法兰连接系统安全可靠，提出了一套合理选择螺柱拧紧力矩的计算方法，同时指出了国内外规范在选择法兰预紧力与屈服强度比方面的主要差异，并在此基础上提出了工程上切实可靠的选择定力矩扳手控制法兰预紧密封的方法。关键词：预紧力拧紧力矩法兰垫片螺柱ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８８０５．２０２３．０２．００１在石油化工行业，法兰连接是最为常见的设备与管道、管道与管道连接形式，如压力容器各种接管连接，人孔、设备法兰、压力管道的连接等。法兰连接采用螺柱、法兰、垫片相配合的连接系统，其最大优势是结构简单、拆卸方便，最大缺点是存在泄漏风险。判断螺柱、法兰、垫片相配合的法兰连接系统是否安全可靠，一般从两方面对其进行验证，一是密封性能，即法兰密封面和垫片间形成很大的压力，阻止法兰内部的流体从垫片或垫片和法兰间泄漏出去；二是各零部件本身的安全性，即保证密封性能的情况下，法兰、垫片和螺柱都在其安全的服役范围内。螺柱、法兰、垫片相配合的法兰连接系统安装时，首先要对螺柱进行预紧，具体过程是，将螺柱预先拉长，使其在预先拉长过程中产生一定的预紧力，预紧力通过法兰传递至垫片上，将垫片压紧，以达到密封内部介质防止泄漏的目的。ＧＢ／Ｔ１５０．３—２０１１（以下简称ＧＢ／Ｔ１５０．３）【１】和ＡＳＭＥⅧ－１—２０２１（以下简称ＡＳＭＥⅧ－１）【２】中，垫片均设有两个关键技术参数，即垫片系数ｍ和垫片比压ｙ。当对法兰内部的介质进行加压时，随着内部介质压力的增大，螺柱预紧力产生的预紧比压会逐步减小，当内部压力增大到设计压力时，由螺柱预紧力带来的预紧比压应大于等于垫片密封所需最小比压，即密封面与垫片表面间应保持足够大的流体阻力，此时该系统才能保证密封效果【３】。所有上述一系列过程中，需选择一个合...
