1. 設計條件
選擇法蘭連接用緊固件材料時，應同時考慮管道操作壓力、操作溫度、介質種類和墊片類型等因素。墊片類型和操作壓力、操作溫度一樣，直接對緊固件材料強度提出了要求。例如，采用纏繞式墊片密封的低壓劇毒介質管道的法蘭連接，盡管管道的操作壓力和溫度都不高，但因為使纏繞式墊片形成初始密封時所需要的比壓力較大，從而要求緊固件的承受載荷也大，因此，在這種情況下就要求緊固件采用高強度合金鋼材料。
2. 螺栓／螺母形式的選擇
六角頭螺栓宜用于PN≤2.0MPa的法蘭連接。PN＞2.0MPa或高溫條件下應采用全螺紋螺柱或等長雙頭螺柱。屈服強度不超過235MPa的低強度緊固件，僅使用于PN≤2.0MPa非金屬墊片的法蘭連接，不得應用于劇烈循環操作工況，碳鋼低強度緊固件使用溫度范圍為-20～200℃。經變形硬化的奧氏體不銹鋼緊固件用于非軟質墊片法蘭連接時，應驗算緊固件承載能力是否符合連接要求，且使用溫度不得超過500℃。
①. 六(liu)(liu)角(jiao)頭螺(luo)栓（單頭螺(luo)栓）xagonal headt）：常(chang)與平焊法蘭和非金屬墊(dian)片配合(he)用(yong)于操作(zuo)較緩和的(de)工況下。常(chang)配H=0.8D8D螺(luo)母，六(liu)(liu)角(jiao)頭螺(luo)栓常(chang)用(yong)材料(liao)是BL3或者(zhe)是Q235B；石化工業(ye)中一般用(yong)于壓力溫度較低(di)的(de)冷(leng)卻水、空氣等公用(yong)工程(cheng)管道上(shang)。
②. 螺(luo)柱（雙(shuang)頭(tou)螺(luo)栓）（studbolt）：沒有頭(tou)部(bu)的，僅有兩端均(jun)外(wai)帶(dai)螺(luo)紋的一類緊固件(jian)。常(chang)與對焊法蘭配合(he)使用(yong)在操(cao)作條件(jian)比(bi)較苛刻的工況下。
③. 螺(luo)柱的通(tong)絲型雙頭螺(luo)栓(shuan)上沒有截面形狀(zhuang)的變化(hua)，故(gu)其承載能力(li)強。而非通(tong)絲型雙頭螺(luo)栓(shuan)則相對承載能力(li)較(jiao)弱。
④. 螺(luo)柱適用(yong)(yong)(yong)于所有公(gong)稱壓力等級的(de)管法蘭(lan)，以往規(gui)(gui)定(ding)PN≤2.5MPa的(de)法蘭(lan)可(ke)配六(liu)角頭螺(luo)栓亦(yi)可(ke)配螺(luo)柱，而PN≥4.0MPa的(de)法蘭(lan)只配螺(luo)柱。SH／T 3059《石油化工管道設計(ji)器材(cai)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)通(tong)則》規(gui)(gui)定(ding)除PN＜5.0MPa，采(cai)用(yong)(yong)(yong)軟質墊片(pian)的(de)法蘭(lan)連接可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)六(liu)角頭螺(luo)栓外，其他(ta)法蘭(lan)連接均應選(xuan)用(yong)(yong)(yong)全(quan)螺(luo)紋螺(luo)柱。ASME B16.5也有類似規(gui)(gui)定(ding)，PN≥400400psi法蘭(lan)連接均采(cai)用(yong)(yong)(yong)螺(luo)柱。
⑤. 由于同樣直(zhi)徑(jing)(jing)螺(luo)栓(shuan)的保(bao)證載荷與最小(xiao)拉力載荷，細牙螺(luo)紋(wen)(wen)均比粗牙螺(luo)紋(wen)(wen)要(yao)大，中國石化集團公司(si)標(biao)(biao)準規定(ding)M≥36mm一律(lv)用(yong)螺(luo)距為3mm的細牙M≥36m螺(luo)紋(wen)(wen)。原化工部標(biao)(biao)準規定(ding)螺(luo)紋(wen)(wen)直(zhi)徑(jing)(jing)M10～27時，采用(yong)粗牙螺(luo)紋(wen)(wen)；M30～45時采用(yong)細牙螺(luo)紋(wen)(wen)。
⑥. 螺(luo)母材料常根據與其配合的螺栓材料確定，這些組合在一般的標準中都有規定。一般情況下，螺母材料應稍低于螺栓材料，并保證螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。
①. 螺(luo)柱應(ying)為通絲，并帶有兩個(ge)螺(luo)母，螺(luo)母應(ying)選用Ⅱ型(xing)(xing)（m=1d)六角(jiao)(jiao)螺(luo)母。六角(jiao)(jiao)頭螺(luo)栓應(ying)配用I型(xing)(xing)（(m=0.8d)78d）六角(jiao)(jiao)螺(luo)母。
②. 商品級六角螺栓，其產品公(gong)差等級采用(yong)A級和(he)B級，性能等級為(wei)8.8級，僅用(yong)于PN≤1.6MPa，配(pei)用(yong)非金屬軟(ruan)墊片(pian)及非易燃、易爆和(he)危害程度不高(gao)的場(chang)合。其最(zui)高(gao)使(shi)用(yong)溫度為(wei)250℃相(xiang)應的螺母性能等級為(wei)8級。
③. 商品級雙頭螺柱，其產品公差等(deng)級采用A級和B級，性(xing)能(neng)等(deng)級為(wei)8.8級，僅用于PN＜4.0M Pa，配用非(fei)金屬軟(ruan)墊片。其最高使用溫度為(wei)250℃，相(xiang)應的(de)螺母(mu)性(xing)能(neng)等(deng)級為(wei)8級。
④. 專用級的螺栓(shuan)（柱）、螺母的選配(pei)應(ying)符合HG/T 20613和20634《鋼制(zhi)管法蘭(lan)、墊(dian)片、緊固件(jian)》中的有關規(gui)定。其材質的選擇(ze)要(yao)以使(shi)用溫度一壓力(li)為基準。
⑤. 墊圈在一般(ban)情(qing)況(kuang)時不宜使(shi)用，只(zhi)有(you)在金(jin)(jin)屬螺(luo)(luo)栓(shuan)（柱(zhu)）和(he)螺(luo)(luo)母(mu)用于緊固非金(jin)(jin)屬或(huo)有(you)色(se)金(jin)(jin)屬連接件時才使(shi)用。
⑥. 螺柱，螺栓和螺母的公(gong)差等級均分A、B、C三級。C級過去稱粗(cu)制，A、B級過去有的分別(bie)叫精制、半精制，也有的統稱為(wei)精制。石油化工管法蘭(lan)緊固件標(biao)準規定一律符合(he)B級產(chan)品(pin)要求。HG規定壓(ya)力(li)≤0.6MPa時可采用C級產(chan)品(pin)。
3. 螺(luo)栓／螺(luo)母材料的(de)選擇
①. 螺(luo)母材(cai)(cai)料常(chang)根據與其配合的螺(luo)栓材(cai)(cai)料確定，這些組合在一般的標準中(zhong)都(dou)有(you)規定。一般情況下，螺(luo)母材(cai)(cai)料應稍(shao)低(di)于螺(luo)栓材(cai)(cai)料，并保證螺(luo)母硬(ying)度比螺(luo)栓硬(ying)度低(di)HB30左(zuo)右(you)。
②. 墊(dian)片類型(xing)和操(cao)作壓(ya)(ya)力、操(cao)作溫(wen)度(du)一樣(yang)，都(dou)直接對緊固(gu)件(jian)(jian)材料(liao)強度(du)提出了要求(qiu)。例如，采(cai)用纏(chan)繞式墊(dian)片密封(feng)的(de)(de)低壓(ya)(ya)劇毒介(jie)質管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)法蘭連接，盡管(guan)管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)操(cao)作壓(ya)(ya)力和溫(wen)度(du)都(dou)不(bu)高，但因(yin)為使纏(chan)繞式墊(dian)片形(xing)成初始密封(feng)時所需要的(de)(de)比壓(ya)(ya)力較大，從而要求(qiu)緊固(gu)件(jian)(jian)的(de)(de)承受載(zai)荷(he)也大，因(yin)此，在這種(zhong)情況下就要求(qiu)緊固(gu)件(jian)(jian)采(cai)用高強度(du)合(he)金(jin)鋼材料(liao)。
③. 合金(jin)鋼螺柱均(jun)應采用高級優質鋼．即材料牌號(hao)后均(jun)應加字母(mu)A，如(ru)35CrMoA、25CrMoVA。
④. 管法蘭(lan)大量采用(yong)專(zhuan)用(yong)級(ji)緊固件，這種用(yong)材料牌號表示的螺(luo)栓螺(luo)母的機械性能根據GB150的規定。
⑤. 螺(luo)母(mu)的機(ji)械性(xing)能稍低于(yu)螺(luo)栓(shuan)／螺(luo)柱。
①. 低溫用緊固件(jian)，應(ying)對其材料的低溫沖擊韌性作出規定。
②. 緊固(gu)件在蠕(ru)變溫度范圍內(nei)使用時，應考慮螺栓松弛引起的(de)螺栓載荷(he)損失，此將影(ying)響法蘭接(jie)頭的(de)密封能力(li)。
③. 高(gao)溫用(yong)緊固件材料應(ying)與法蘭(lan)材料具有相近的熱膨脹系數。
④. 低強度(du)緊固件(jian)僅用于公稱壓力小于或等于PN16、采用非金屬平(ping)墊(dian)片的法(fa)蘭(lan)接頭(tou)，不應(ying)使用于劇烈循環的工況。
⑤. 六角頭螺(luo)栓僅(jin)適用于(yu)(yu)公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)力小于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)PN16的場合。公(gong)(gong)稱(cheng)壓(ya)力大于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)PN40或(huo)高溫工況下，應采用全螺(luo)紋(wen)螺(luo)柱。
6. 螺(luo)柱／螺(luo)栓(shuan)的長(chang)度(du)及數量(liang)應符合法蘭的標準要求(qiu)。
7. 設計壓(ya)力和溫度。
①. 公稱壓力(li)≥10.0MPa時，或(huo)溫度(du)壓力(li)變化急劇頻(pin)繁時，可采用全螺紋螺柱。
②. 公稱(cheng)壓力≤6.3MPa時，可(ke)采(cai)用(yong)等長雙(shuang)頭(tou)螺柱。
③. 公稱壓力(li)≤1.6MPa可選用六角(jiao)頭螺栓。
