Болты, шпильки и гайки для фланцевых соединений

Типы болтов

В нефтяной и химической промышленности для фланцевых соединений используются шпильки и шестигранные болты. Шпилька - это резьбовой стержень с двумя тяжелыми шестигранными гайками, а шестигранный болт имеет головку с одной гайкой. Гайки и головки - шестигранные.

Общее о болтах

Количество болтов для фланцевого соединения будет определяться количеством отверстий под болты во фланце, диаметр и длина болтов зависят от типа фланца и класса давления фланца.

Длина шпильки определяется в стандарте ASME B16.5. Длина в дюймах равна эффективной длине резьбы, измеренной параллельно оси, от первой до последней нити без фасок (точек). Первая резьба определяется как пересечение большого диаметра резьбы с основанием точки.

Шпильки измеряются параллельно оси (L) от первой до резьбы без фасок (точек).

S = Свободная резьба равна 1/3 диаметра болта

Болты с шестигранной головкой измеряются от головы до верхней части болта.

Примечания:

Метрическая длина шпилек, измеренная параллельно оси, - это расстояние от каждой шпильки, включая головку.
Чтобы разрешить использование гидравлического натяжного оборудования, шпильки большего размера часто должны быть на один диаметр длиннее «стандартного». Это болты, чтобы имеют пластиковую защиту торцевой крышки.

Резьба шпилек

Резьба шпилек определена в ASME B1.1 Унифицированная дюймовая винтовая резьба, (форма резьбы UN и UNR). Наиболее распространенная резьба симметричной формы с V-образным профилем. Угол профиля резьбы составляет 60°. Эта форма широко используется в форме унифицированной резьбы (UN, UNC, UNF, UNRC, UNRF) в качестве метрической резьбы и резьбы по стандарту ISO.

Преимущество симметричной резьбы заключается в том, что их легче производить и проверять по сравнению с несимметричной резьбой. Они обычно используются в крепежах общего назначения.

Обозначения серий резьбы обозначают комбинации диаметров и шага, которые измеряются количеством нитей на дюйм (TPI), нанесенных на один диаметр.

Шаги стандартной резьбы

Серия крупной резьбы (UNC/UNRC) является наиболее широко используемой системой резьбовых соединений и применяется в большинстве винтов, болтов и гаек. Крупная резьба используется в материалах с низкой прочностью, таких как железо, мягкая сталь, медь и более мягкий сплав, алюминий и т. д. Крупная резьба также более устойчива в неблагоприятных условиях и способствует быстрой сборке.
Серия с тонкой резьбой (UNF/UNRF) обычно используется в точных приложениях и там, где требуется более высокая прочность на разрыв, чем у серии с крупной резьбой.
8 - Серия резьбы (8UN) - это указанный метод формирования резьбы для нескольких стандартов ASTM, включая A193 B7, A193 B8 / B8M и A320. Эта серия в основном используется для диаметров один дюйм и выше.

Шестигранная гайка

Шестигранные гайки (данные размеров) определены в ASME B18.2.2, и также как болты с резьбой в ASME B1.1. В зависимости от спецификации клиента гайки должны быть скошены на обоих участках или иметь с одной стороны опорный выступ под шайбу.

Высота гайки для шпильки равна диаметру стержня с резьбой.

Материалы для шпилек

Размеры шпильки определены в стандарте ASME B16.5. Качество материала для шпилек определены в различных стандартах ASTM и указаны марки. Часто используемые марки A193 для резьбовых стержней и A194 для шпилек.

ASTM A193 охватывает болтовые материалы из сплава и нержавеющей стали для сосудов под давлением, клапанов, фланцев и фитингов для работы при высоких температурах или высоких давлениях или других специальных применениях.

ASTM A194 охватывает различные шпильки из углеродистой, легированной и мартенситной и аустенитной нержавеющей стали. Эти шпильки предназначены для работы под высоким давлением или при высокой температуре или для обеих целей.

Маркировка шпилек

Резьбовые стержни и гайки должны быть маркированы производителем с помощью уникального идентификатора для идентификации производителя или дистрибьютора частной марки, в зависимости от ситуации. Ниже приведен ряд примеров ASTM.

Марки шпилек

Ниже в таблице с материалами и марками для фланцев, резьбовых стержней (болтов) и гаек, расположенных по расчетной температуре, фланцев, резьбовых стержней и рекомендуемых гаек.

Расчётная температура	Фланцы	Марки резьбовых стержней	Марки гаек
-195° to 102°C	ASTM A182 Gr. F304, F304L, F316, F316L, F321, F347	A320 Gr.B8 Class2	A194 Gr.8A
-101° to -47°C	ASTM A350 Gr.LF3	A320 Gr.L7	A194 Gr.7
-46° to -30°C	ASTM A350 Gr.LF2	A320 Gr.L7	A194 Gr.7
-29° to 427°C	ASTM A105	A193 Gr.B7	A194 Gr.2H
428° to 537°C	ASTM A182 Gr.F11, F22	A193 Gr.B16	A194 Gr.2H
538° to 648°C	ASTM A182 Gr.F11, F22	A193 Gr.B8 Class1	A194 Gr.8A
649° to 815°C	ASTM A182 Gr. F304H, F316H	A193 Gr.B8 Class1	A194 Gr.8A