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

Примечание. Материалы, представленные в таблице выше, предоставляются для ознакомительных целей.

Другие материалы
Сталь X40CrMoV5-1 - 1.2344
Сталь X38CrMo14 - 1.4419
Сталь DC05+ZE - 1.0312
Сталь X11CrMoWVNb9-1-1 - 1.4905
Сталь X9CrNi18-8
Сталь F 901 S - 1.4710
Сталь G 4581
EN 10336