(内蒙古设备质量监理中心，内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要：压力容器在安全使用过程中，密封的实现是关键 ，目前容器的接管法兰多采用金属透镜垫密封。对于金属透镜垫密封来说，螺栓预紧力是影 响密封的关键因素。文章据此对螺栓拧紧力矩、螺栓预紧力、工作条件下单个螺栓载荷进 行了理论计算，并提出了检修技术要求。
关键词：螺栓预紧力；拧紧力矩；螺栓载荷；密封
中图分类号：tq051.3  文献标识码：a  文章编 号：1007—6921(2008)23—0090—02 

合成氮与尿素工业装置中的压力容器大都属于高温高压容器，工作介质为易燃易爆气体或液 体；容器的接管法兰多采用金属透镜垫密封。因此，密封的实现是关键，如果安装或检修不 当，将会留下严重安全隐患和引起不必要的经济损失。
1 密封分析

对金属透镜垫密封，螺栓预紧力是影响密封的一个关键因素。它是利用螺栓与法兰密封面紧 密接触，接触部分发生微量的塑性变形并填满凹凸不平之处，从而形成密封。密封的关键在 于如何确定螺栓预紧力，使得在工作载荷条件下螺栓拥有足够的参与预紧力来满足透镜垫密 封。同时，预紧力也不能过大，否则会损坏密封垫或密封面。

影响密封的主要因素还有法兰刚度、透镜垫压缩回探性能、密封面表面粗糙度和操作条件。 法兰刚度大，可以防止受力后翘曲变形，并可使螺栓力均匀地传递给透镜垫；透镜垫的回弹 性能随材质的硬度值的提高而提高，其回弹性能越高，密封性能越好，但硬度值过高将会增 加螺栓预紧密封载荷，所以一般透镜垫的硬度值比法兰密封面的硬度值至少低30hb；在相同 螺栓预紧力下，密封面表面的粗糙度ra越小，密封效果越好，要求ra在3.2～0.8μm,且应避 免密封面有径向凹痕。操作条件以温度的影响最为显著，在高温下，螺栓、法兰、透镜垫都 有可能产生蠕变和应力松弛，特殊情况下，当螺栓的温度比较法兰为高时，在介质压力下， 法兰将被抬起而造成泄漏。
2 螺栓密封载荷计算
2.1 螺栓拧紧力矩

绝大多数螺栓联接时都要预紧，目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松能力及防止受横向 载荷的螺栓联接的滑动。拧紧时，扳手力矩t用于克服螺纹阻力矩t1及螺母与被联接件（ 或垫圈）支承面间的端面摩擦力矩t2之和。
t＝t1＋t2＝kf′d≈0.2f′dn·mm
式中：k——拧紧力矩系数，对于普通粗牙m12～m64螺