阀体与阀盖连接螺栓计算公式之比较.pdf

第9 期 ． ． 4 1．． 阀体与阀盖连接螺栓计算公式之比较 刘兴丁 。温智慧 1 ． 陕西 省西安泵阀总厂 有限公司 ， 陕西 西安 7 1 0 0 2 5 2 ．陕西省航天泵阀科技集团有限公司， 陕西 西安 7 1 0 0 3 2 【 摘要]通过对几种计算阀盖螺栓公式的比较，探讨了计算中法兰螺栓时应用不同计算公式应采用的计算单位和系数。 [ 关键词]中法兰螺栓；计算单位；系数 在 阀门的设计 中，阀体与 阀盖通常采用螺栓 连接 ， 以便 于拆 卸维修 。设计 中确定 中法兰螺栓 的数量及规格时 ，通常采用类 比法和计算法 。类 比法 是根据 中法 兰密封直径 ，查标准法兰 ，确定 螺栓数量和规格 。该方法简单快捷 ，因阀体与 阀 盖 连接 的螺栓不直接承受管道拉伸或弯 曲负荷 ， 采 取类比标准法兰 的方法偏于保 守。采用计算法 时，根据设计标准提供 的计算 公式 ，通过计算螺 栓应力 ，确定螺栓 的数量和规格 。但不 同的计算 公式单位和系数不一致 ，计算时应注意不 同公式 之 间单 位 的差异 。 1分析 常用 的截止 阀、闸阀和球 阀标准 中都有关于 中法兰螺栓的计 算公式，但计算 单位和系数有差 异 ，现将几个计算公式进行 比较 。 1 GB ／ T 1 2 2 2 4 2 0 0 5 钢制 阀门 一般要求 6 ． 4 节 中给 出 了阀体 与 阀盖 的连接 螺栓 的计算 公 式。连接螺栓的横截面积按下式要求 0 ． 4 2 P N A Ab 4 ． 5 8 8 5 S 6 3 2 ． 7 6 1 式中P 一设计阀门的公称压力 ；A 一 由垫 片或其他密封件的有效周边所限定的面积 ，c m2 ； A 一螺栓抗拉应力有效面积 ，c m ；S 一螺栓在 3 8 ℃时的许用应力，MP a 。 2 GB ／ T l 2 2 3 4 2 0 0 7 石油、天然气工业用螺 柱连接 阀盖 的钢制闸阀和GB ／ T 1 2 2 3 5 ． 2 0 0 7 石 油 、石化 及 相关 工业 用钢 制截 止 阀和 升 降式止 回阀中给出 了阀体与阀盖 的连接螺栓 的计算 公 式 ，两个标准中计算公式基本 一致 。连接螺栓 的 横截面积按下式要求 6 kP A ／ Ab __6 5 ． 2 6 S b 9 0 0 0 2 式中K 一系数 ，与 阀门的公称压力有 关， 取值范围在0 ． 9 ～ 1 ． 2 5 ；S 一螺柱在3 8 ℃时的许用应 力 ，当大于1 3 8 MP a 时，用1 3 8 MP a ，MP a ；A 一 由垫片或O形 圈的有 效外周边或其密封件 的有效 周边所 限定的面积 ，垫环连接面除外 ，该限定面 积 由圆环 中径确 定，mm ；A 一螺柱总抗拉应力 有效面积 ，mm ；P一3 8 ℃时最大允许工作压力 ， M Pa 。 3 GB ／ T 1 2 2 3 7 ． 2 0 0 7 石油、石化及相关工业 用 的钢制球阀中5 ． 6 ． 6 节C中给 出了用螺栓连接 阀 盖形式的螺栓的计算公式。 6 0 P Ag ／ Ab 6 5 ． 2 6 S b 9 0 0 0 3 1 式 中s 一螺柱材料在3 8 ℃时 的许用应力 ， 当大于1 3 8 MP a 时，用 1 3 8 MP a ，MP a ；A 一 由垫 片或O形圈的有效外周边或其密封件的有效周边所 限定 的面积 ，垫环连接面除外，该限定面积 由圆 环中径确定，m m ；A 一螺栓总抗拉应力有效面 积，r n n 3 ；P 。 一3 8 ℃时的最高工作压力值，MP a 。 比较上述3 种计算 公式 ，公式 的基 本形式 一 致 ，但计算单位不 同，将计算公式 1 乘 以1 4 ． 2 2 2 5 变为 5 9 7 3 4 P N A ／ Ab 6 5 ． 2 6 S a 8 9 9 9 ． 4 4 公式 4 与公式 2 、公式 3 小于号后面的数值 基本一致 ，可以将公式 4 中的P 理解为3 8 ℃时最 高允许工作压力值 ，如果单位按MP a计算 ，公式 4 与公式 2 计算结果基本一致，如果单位按b a r 计 算 ，公式 4 与公式 3 计算结果基本一致 。在GB ／ T 1 2 2 2 4 2 0 0 5 中并没有明确P 计算时的单位 ，造成 ’ 。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ’ ’ ’ _ ‘ ● 。 ● ● ● ● 。 ‘ ● ● ● ● ● ● 。 ‘ ⋯● ● ● ● ‘ ● ● ● ● ● ‘ 。 ● ● ● ●● ● ●● ●● ● ●● ● ●- ● ●● ● 一。 ● ● ● ● _ - ● _ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● _ ● ● ● ● ● t ● ● ● ● ● ● _ t ● ● ● ● ● ● 作者简介刘兴丁 1 9 7 O 一，男，山西临汾人，1 9 9 4 年毕业于 甘肃工业大学 ，工程师。长期从事阀门产品的设计和研发工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 4 2 ． 一 论文广场 石油和化工设备 2 0 1 5 g第1 8 卷 计算时单位 的不确定性。从 以上 比较可 以推断出 公式 2 和公式 3 中必有一个公式有问题。考虑到 GB ／ T 1 2 2 2 4 - 2 0 0 5 标准的制定是参考AS ME B1 6 ． 3 4 的 内容 ，经查阅AS ME B 1 6 ． 3 4 中相关计算 公式， 如果公式 1 的计算单位按b a r 考虑 ，可 以与AS ME B1 6 ． 3 4 中公式计算结果相近 ，由此推 断出公式 2 的计算单位有问题。 2 结 语 通过分析 比较 ，发现GB ／ T 1 2 2 3 4 ． 2 0 0 7 石 油 、天然气工业用螺柱连接 阀盖的钢制 闸阀和 G B ／ T 1 2 2 3 5 ． 2 0 0 7 石油 、石化及相关工业用钢制 截止阀和 升降式止 回阀中给出的阀体与 阀盖的 连接螺栓的计 算公式 中计算系数存在 问题 ，计算 时应将系数6 改为6 0 ，计算结果才能与G B ／ T 1 2 2 2 4 ． 2 0 0 5 钢制阀门 一般要求中计算公式计算结果 接近。采用设计标准中提供的计算公式，计算出 中法兰螺栓直径后，还应注意螺栓直径应不小于 标准中关于最小螺栓的规定。 ◆参考文献 [ 1 】 G B ／ T 1 2 2 2 4 - 2 0 0 5 ，钢制阀门一般要求[ S ] ． [ 2 ]2 G B ／ T 1 2 2 3 4 2 0 0 7 ，石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的 钢制 闸阀[ S ] ． [ 3 ] GB ／ T 1 2 2 3 5 - 2 0 0 7 ，石油、石化及相关工业用钢制截止阀 和升 降式止回阀【 S ] ． [ 4 ]4 G B ／ T 1 2 2 3 7 - 2 0 0 7 ，石油、石化及相关工业用的钢制球阀 【 S 】 ． 石油和化工设备杂志由中国石油和化学工业联合会主管，中国化工机械动力技术协会主办， 石油和 化工设备杂 志社有 限公 司出版 ，国内统--T IJ 号 C N 1 1 --5 2 5 3 ／ T Q，国际标准刊号 I S S N 1 6 7 4 ． 8 9 8 0 ，月刊 ， 大l 6 开本，彩色封面，每期定价1 5 元，全年定价1 8 0 元。国内总发行北京报刊发行局，邮发代号8 2 ． 6 1 0 。 国外总发行中国国际图书贸易集团有限公司 北京3 9 9 信箱，国外发行代号B M8 0 0 8 。欢迎各单位和个人 通过邮局或向编辑部直接订阅。 石油和化工设备杂志2 0 1 6 年 订阅方式 一 、在全国各地邮局均可 订阅，邮发代号 8 2 ． 6 1 0 。 二 、向编辑部直接订阅 1 银行汇款 户名 石油和化工设备杂志社有 限公司 开户行交通银行北京和平里支行 账号 1 1 0 0 6 0 2 2 4 0 1 8 0 1 0 0 3 3 0 8 3 2 邮局汇款 地址 北京市西城 区黄寺大街2 4 号院1 9 号楼B 2 1 9 室 户名 石油和化工设备杂志社有限公司 邮编1 0 0 1 2 0 汇款单附言中请注明订阅 石油和化工设备及订阅份数 电话 0 1 0 6 4 2 5 6 6 8 9 ，传真 0 1 0 8 2 0 3 2 6 2 3 ，邮箱 h g b s h s b 1 6 3 ． c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m