玻璃鋼法蘭在安裝預緊螺栓時，在法蘭根部有時出現裂紋和分層的問題。根據本人理論計算、實踐經驗和現場法蘭預緊力矩的檢測，對玻璃鋼法蘭出現問題的原因做了分析，安裝玻璃鋼法蘭的預緊力矩過大是出現問題的根本原因，以DN2200玻璃鋼法蘭具體分析如下：

 一、 DN2200玻璃鋼法蘭螺栓扭矩的計算 

1、 計算條件    

⑴計算壓力P     0.6MPa    

⑵計算直徑D     2200mm    

⑶法蘭外徑DZ     2550mm    

⑷墊片接觸圓直徑Dd  2285mm    

⑸墊片寬度bd        85mm    

⑹螺栓孔直徑d       56mm    

⑺螺栓直徑M     48mm    

⑻螺栓孔中心距Dt  2440mm    

⑼玻璃鋼法蘭厚度T  190mm 

2、 法蘭螺栓扭矩的計算  

⑴達到初始密封條件的預緊狀態 

① 預變形密封力FDV  FDV=π×Dd×KO×KDV=1220352N 

其中KO×KDV =2bd=170N/mm  

② 螺栓扭矩計算         螺栓力FSB≥FDV=1220352N         螺栓扭矩M= FDV/52×0.2×d=225.3N.m   =22.97Kg.m  

⑵操作和壓力實驗狀態  

①內壓引起的管子力存在的工況  

A 內壓引起的管子縱向力FRP=P×π/4×D2 =0.9×π/4×２2002=3.42×106N             

B 環形面上的力 FFP= P×π/4×(Dd2-D2)  =0.9×π/4×(22852-22002)=0.269×106N             

C 內壓力FP=FRP+ FFP=3.688×106N            

D 密封力FDB = P×π×Dd×KB×SD=0.549×106N  其中KB=0.5bD=42.5mm, SD取2             

E 螺栓扭矩的計算                  螺栓力FSB≥FP+FDB=4.237×106N                  螺栓扭矩 M=FDB/52×0.2×d=782.215N.m=79.7Kg.m         

②內壓引起的管子力不存在的工況  

A  環形面上的力 FFP= P×π/4×(Dd2-D2） =0.9×π/4×(22852-22002)=0.269×106N

B 內壓力FP= FFP=0.269×106N  

C 密封力FDB= P×π×Dd×KB×SD=0.549×106N  其中KB=0.5bD=42.5mm, SD取2 

D螺栓力FSB≥FP+FDB=0.549×106N                   螺栓扭矩 M=FDB/52×0.2×d=101.35N.m= 10.332Kg.m    

總上所述，在玻璃鋼法蘭的使用工況條件的基礎上，取最為苛刻的工況條件（包括盲板打壓、地基沉降造成的應力），玻璃鋼法蘭的預緊力矩不能超過79.7Kg.m ，取48 Kg.m較為合適（參照相應資料），對出現裂紋的法蘭的預緊力矩采用測力扳手進行檢測，發現法蘭的預緊力矩值為120 Kg.m，顯然是由于預緊力矩過大的緣故。因此施工單位安裝法蘭時的螺栓預緊力矩，采納玻璃鋼廠家的方法和建議方可避免玻璃鋼法蘭根部裂紋的問題。

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