密封技术
石油化工设备技术，2016，37（3）·59， Petro-Chemical Equipment Technology
《压力边界法兰连接螺栓紧固程序》
JISB2251一2008解析
李敏，李英南，刘清阳
（东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江大庆163000）
摘要：简要介绍目标转矩、目标预紧力以及螺检弹性交互作用对法兰密对的影响，阐明螺检法兰连接的正确安装对密封的可靠性、施工效率有很大影响，然后引入日本标准JISB2251一2008《压力边界法兰连接螺栓紧固程序》，结合ASMEPCC-1一2013和前人的研究成果，对该标准的适用范图、目标转矩的设定、注意事项、加载过程、目标预紧力获取率以及其衍生方法分别进行介绍和分析，总结出该标准具有施工效率高螺栓载荷离散度低的特点，值得推广使用。
关键词：法兰螺检加载方法JISB2251—2008
在石油化工等领域中，法兰密封使用十分广
泛。这是一种可拆卸的强制式密封。法兰密封是通过法兰面上均匀分布的螺栓和螺母提供的压紧力对夹在两法兰密封面之间的垫片施加压力，使垫片发生适当的弹塑性变形，填补密封面之间的间隙，增加流体通过密封面的阻力，从而达密封的自的。所以为了形成可靠的密封，所有的螺栓载荷必须达到目标预紧力（通过计算得出的螺栓最终预紧载荷）。使用GB150和GB/T17186上的计算公式，施工人员即可得到目标预紧力。然后使用目标转矩计算公式1]，就可得出要施加的最终转矩，即：
M=KFD
式中：M--单个螺栓的转矩,N·m；
K一一系数，与润滑状态有关，为0.16～
0.2，前者润滑良好，后者润滑较差；
F一单个螺栓的紧固力，N； D—单个螺栓的名义直径，m。
准确地讲，自标转矩并不是1个确定的值，而
是近似该值的数21，通过力矩扳手，使单个螺栓达到目标预紧力并不难。施工的难点是使螺栓载荷均匀且都达到目标预紧力。由于螺栓弹性交互作用的影响，后加载的螺栓力会使临近已加载的螺栓载荷下降3，这就免不了对同一个螺栓进行多次加载。如果没有一个理想的加载方式，就容易出现有的螺栓载荷不达标，使该处附近的垫片应
力不足，为泄漏的发生埋下了隐患。JISB 2251一20081是由本工业标准委员会审查通过的关于压力边界法兰连接螺栓紧固标准。该标准是基于HPISZ103TR一2004发展而来，是除 AMSEPCC-1以外，另一个法兰密封操作指南，
对法兰连接施工具有重要的指导意义。 1
标准适用范围
JISB2251一2008适用于普通内压钢制管法兰和容器法兰，预紧方式为控制扭矩预紧，使用螺栓数为4的倍数，并要求密封垫片为板状垫片和缠绕式垫片，不适用于其它软垫片、金属垫片和半金属垫片。在JISB2251的起草版HPISZ103 TR一2004中，要求的密封垫片为纤维板状垫片和缠绕式垫片，可见随着人们的研究，标准的适
用范围已经被扩大到所有的板状垫片。 2目标转矩的设定
当法兰螺栓数目≤8个时，目标转矩设定
100%已指定目标转矩。而当螺栓数目≥12个时，每个螺栓要达到目标预紧力都要经过多次加载，所以每个螺栓都会多次受到其余螺栓预紧的
收稿日期：2016-01-28
作者简介：李敬，女，2005年毕业于哈尔滨工程大学固体力学专业·博士，主要从事压力容器技术研究工作，已完成省部级科研项目10余项，发表论文10余篇，获得黑龙江省科技进步二等奖1项，教授。
Email: yhdtlx@foxmail.com.