600MW汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
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２０１５ 年第 ４ 期（总第 １１５ 期）
２０１５ 年 ４ 月
技术研究
６００ ＭＷ 汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
刘启民
（神华国华 （北京） 电力研究院，北京 １０００２５）
摘 要： 通过对亚临界机组高压内缸的受力情况分析，对内缸密封螺栓强度与应力进行有限元计算，借鉴同型机组高
压内缸螺栓故障原因与螺栓材料性能分析，根据螺栓材料实际运行工况下持续强度与应力及高温蠕变的曲线趋势，分析
可知，汽轮机的设计针对高压内缸中分面螺栓的应 力变化情况是该机组是否需要解体检查的重要依据。
２ 高压内缸螺栓的计算载荷
实际服役时高压内缸紧固螺栓受到的载荷十分复 杂，除承受冷、热紧固力和内外缸蒸汽压差进入缸内 产生的反作用压力外，还要承受由于汽缸轴向、径向 温度分布不均匀引起的热应力及蒸汽流出静叶时对部
由于汽轮机启动 （或停机） 时汽缸内外壁温差主 要取决于启动 （或停机） 过程的时间和速率，汽机启 动或停机过快将引起较大的缸体内外壁温差，实际上 是增加了汽缸体中螺栓的温度应力；汽轮机稳定运行 时，高压内缸螺栓上的温度应力已经明显减小。计算 结果也表明不合乎规程的汽轮机启动或停机会对缸体 螺栓带来危害或缩短使用寿命。
２０１５ 年第 ４ 期
刘启民：６００ ＭＷ 汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
２０１５ 年 ４ 月
件的反作用力及各种连接管道冷热状态下对汽缸的反
作用力等。因此，精确计算高压内缸紧固螺栓的应力
分布是一项极其复杂与困难的工作。根据上汽厂设计
处提供的资料，螺栓服役时的工作载荷专业包括以下
三个方面：ａ） 冷热紧固应力；ｂ） 汽缸温度分布不均
了螺栓应力变化对内缸密封安全可靠性的影响，并对机组检修间隔优化提供了参考依据。
关键词： 高压内缸；载荷；应力；持久强度；高温蠕变
中图分类号： ＴＫ２６
源自文库文献标识码： Ａ
文章编号： ２０９５－０８０２－（２０１５）０４－０１６８－０４
Study on the Reliability of Bolts in High-pressure Inner Casing of 600 MW Steam Turbine
关，关系式为：
M１＝KdF０，
（１）
式（１）中，M１为达到预紧力F０所需的扭矩值，Ｎ·ｍ；d
为螺栓公称直径，ｍｍ；F０为紧固力，Ｎ；K为扭矩系
数，它与螺纹和支撑面的粗糙度等因素有关，一般取
值０．２。
计算结果表明：冷态下螺栓强度足以保持缸体结
合面的密封，预紧力达到螺栓应力小于１０ ＭＰａ，强度
约占螺栓１０％左右。
发生应力过大，高温蠕变产生疲劳松弛在缸体密封力
要求范围内。
２．４ 蒸汽工作载荷 在额定工况下高压缸的级前压力数值表明，蒸汽
压力沿汽缸通流方向呈逐步降低分布，流入端部压力 最高１６．６７ ＭＰａ，进入第１级叶片前蒸汽压力进一步降 低为１１ ＭＰａ，将蒸汽压力分布沿缸体内壁为多等级， 进行有限元计算。
计算结果表明：高压内缸应力变化与螺栓紧固力 的变化是自动施加的，即愈加愈紧关系。 ２．５ 缸体螺栓材料选取 设计与有限元计算结果
表 １ 钛铌硼与 Ｃ４２２ 高温材料性能对比
序号
名称
符号 单位 C422 钛铌硼 422/钛铌硼
1 常温屈服强度 б0.2 MPa 771 662
1.16
2 400 ℃屈服强度 б0.21 MPa 572 572
1
3 500 ℃屈服强度 б0.2t MPa 508 507
1.01
4 500 ℃持久强度 б105 MPa 304 314
缸体材料均按照耐高温高压选取，实践证明，材 料性能安全可靠。由于高压内缸呈对称性，螺栓在缸 体法兰两侧呈对称布置，因此，高压内缸螺栓在缸体 法兰上的具体位置及蒸汽压力沿缸体内侧的分布情况 是均匀布置的。
计算结果表明：现有螺栓材料的选取、螺栓设计 结构及螺栓性能指标等均符合美国ＡＳＴＭ标准要求。
３ 亚临界６００ ＭＷ汽轮机高压内缸螺栓温度与 应力场变化
高压内缸螺栓温度变化：汽轮机冷态启动时，高 压内缸内外壁温致螺栓温度应力变化非常显著，螺栓 应力变化最大到２８０ ＭＰａ，在汽轮机组温度运行时， 高压内缸螺栓上的温度应力明显减小，螺栓温度应力 约４５ ＭＰａ。从缸体螺栓预紧状态下，分析得出：对于 高压缸内缸紧固螺栓当施加冷热紧固载荷后，在提高 缸体结合面密封应力的同时，也使螺栓处于更高的初 始应力状态。若以材料的某种强度指标 （如持久强度 等） 作为螺栓的许用应力，则螺栓中的初始预紧力越 大其服役时承受外载荷的能力将越小。因为螺栓的实 际应力是预紧力与工作应力的叠加，因此，过高的预 紧力反而会大大降低螺栓的进一步承载能力，在设置 螺栓初始热紧紧固力时要注意。
LIU Qimin
(Shenhua Guohua (Beijing) Electric Power Research Institute, Beijing 100025, China)
Abstract: By analyzing the stress of high-pressure inner casing of subcritical unit, finite element calculation of the strength and stress of the seal bolts of inner casing is conducted. Based on the analysis of the failure causes and material properties of bolts in high -pressure inner casing of unit of the same type, according to the curve trends of sustained strength, stress and high temperature creep if bolt material in actual operating conditions, the impact of stress change on the safety reliability of the sealing of inner casing is analyzed, and reference is provided for the optimization of unit maintenance intervals. Key words: high-pressure inner casing；load；stress；sustained strength；high temperature creep
表 ２ 钛铌硼与 Ｃ４２２ 材料的应力状况比较
收稿日期：２０１５－０２－０９ 作者简介：刘启民，１９６２年生，男，山西运城人，１９８７年毕业 于东北电力大学热能与动力专业，高级工程师。
·１６８·
发生断裂。 现代大型汽轮机高中压缸中分面螺栓安装应力已
高达３００ ＭＰａ以上，而且运行初期应力更高。由于服 役中的高压内缸螺栓除了与其材质因素相关外，还有 缸体结构应力，包括螺栓冷热紧固应力、汽轮机运行 过程中缸体的温度应力及汽缸蒸汽压力等，也是影响 内缸螺栓服役安全性的重要因素。事实上汽缸紧固螺 栓的早期断裂与紧固力不足导致接合面漏气，一定程 度上与缸体内部环境因素综合作用下，材料性能发生 急剧劣化有关，如高温蠕变、疲劳松弛、应力腐蚀 等。外部因素即螺栓设计与机加工时螺纹处有应力集 中区域，当高温螺栓剩余拉应力不足以抵御外部载荷 时该螺纹处即发生断裂。否则，螺栓发生疲劳松弛即 发生紧固力不足产生结合面泄漏。
１ 汽轮机大修的依据
机组是否大修取决于机组的安全可靠性及经济 性，汽轮机的安全可靠性取决于高温高压部件的设计 条件，即高压内缸的部套组成受到高温高压蒸汽影响 程度。高压内缸所有部套的强度是否可持久、安全、 可靠，特别是高压内缸接合面固定螺栓，既要保证具 有一定的紧固力，防止密封面泄漏，又要保证该螺栓 在一定强度、温度，而且在应力剧烈变化的条件下不
0.97
5 500 ℃蠕变强度 б1.10-4 MPa 389 309
1.24
6 500 ℃蠕变强度 б1.10-5 MPa 290 259
1.12
由表１中数据看出，两种材料都能承受很高的应 力，均可用作汽缸中分面材料。
在温度不超过４００ ℃情况下，Ｃ４２２材料强度高于 钛铌硼，但对于在高温下工作的螺栓不能仅看强度数 据，而要结合材料抗松弛性能等高温持久性能进行综 合考虑，抗松弛性能较好且热膨胀系数与汽缸材料相 当的钛铌硼螺栓优势明显。
冷紧力矩作用下，内缸螺栓整体应力水平处于较 低量级约４ ＭＰａ，但某些几何不连续部位应力较高约 ５．４ ＭＰａ，螺母支撑面螺纹处应力达到９．４ ＭＰａ，等效 应力可达２０ ＭＰａ。
热紧紧固力作用下，整体应力及等效应力均有较 大幅度提升，计算结果表明，内缸螺栓应力达到１７０ ＭＰａ，螺母支撑面螺纹处应力最高达到３９０ ＭＰａ。
０ 引言
上海汽轮机厂引进型亚临界６００ ＭＷ机组国产化 后，机组安全可靠性有了很大提升，亚临界机组多年 的运行结果证明了该机型的安全性能。随着机组安全 可靠性的增加，发电企业对降低机组的检修维护费 用，特别是对该型机组的大修间隔期、最佳检修时机 及能否适当延长大修周期等尤为重视，所以该课题值 得研究与证明，且意义重大。
８０ ℃间，取８０ ℃内缸内外壁温差作启动工况时高压
内缸螺栓温度应力计算的依据；对于汽轮机稳态运行
工况，取缸体内外壁温差为１０ ℃，高压缸内缸法兰
与螺栓系统的三维温度场分布及相应的温度应力计算
由有限元软件专用模块完成，计算过程在此略去。
计算结果显示：高压内缸螺栓在４×１０４ ｈ运行过
程中，安全与可靠性均满足机组需要，内缸螺栓不会
·１６９·
２０１５ 年第 ４ 期
２０１５ 年 ４ 月
４ 亚临界汽轮机高压内缸密封螺栓材料的可 靠性比较
４．１ 高压内缸螺栓的分析 从２０世纪８０年代初期引进美国西屋公司汽轮机技
术 至 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 末 ， 国 内 总 共 生 产 了 数 十 台 ３００ ＭＷ机组，汽缸中分面螺栓采用Ｃ４２２新型材料，曾经 发生过多次汽缸中分面螺栓断裂现象，最终选择了国 产化３００ ＭＷ机组。此机组采用现代６００ ＭＷ机组应用 的钛铌硼合金钢 （２０Ｃｒ１Ｍｏ１ＶＮｂＴｉＢ），最长运行２５ ａ 以上，从未发生过的螺栓断裂事故，表１为钛铌硼与 Ｃ４２２材料性能对比。
度，ｍｍ。
ΔL＝∮б×t／β×３ ６００，
（３）
式（３）中 ， ∮ 为 螺 栓 直 径 ， ｍｍ； t 为 螺 栓 螺 纹 节 距 ，
ｍｍ；β为缸体结合面的压缩系数。每种直径的螺栓都
有其固定的紧固弧长即紧固力。
２．３ 温度载荷
根据设计要求，当汽轮机冷态启动时间为７ ｈ～８ ｈ，
冲转后５ ｈ带３０％负荷，高压内缸内外壁温差在６０ ℃～
结果表明：工作温度条件下，钛铌硼螺栓工作初 始应力为３３１．６ ＭＰａ，小于１×１０４ ｈ该材料５００ ℃持久 强度 （３８９ ＭＰａ），但大于１０×１０４ ｈ该材料５００ ℃持 久强度 （３１４ ＭＰａ），而远低于西屋公司的指标值５９５ ＭＰａ，具体见表２，说明该材料工作温度条件下可以连 续运行１×１０４ ｈ以上。实践证明，国内同类型机组已 运行２×１０４ ｈ，个别机组达到３×１０４ ｈ，但准确能够 运行多少小时，例如４×１０４ ｈ、５×１０４ ｈ或更高，都 必须根据实际情况实践后进行证明，但在相同工况下
２．２ 热紧紧固载荷
螺栓热紧采用转角法，并最终校核螺栓的伸长
量，热紧转角、伸出值与紧固应力三者关系由公式确
定，与螺栓螺纹节距、螺栓伸长量及缸体法兰前后涂
料、压缩系数均有关系，关系式为：
б＝E×（ΔL／L０），
（２）
式（２）中，б为螺栓强度，ＭＰａ；E为螺栓材料的弹性模
量，Ｎ／ｍｍ２；ΔL为螺栓伸长量，ｍｍ；L０为螺栓有效长
引起的热应力；ｃ） 蒸汽压力进入缸内产生的反作用压
力。这三方面载荷也是目前汽缸螺栓强度校核的主要
依据。也是在进行高压内缸螺栓的应力计算与校核时
主要考虑的载荷。
２．１ 冷紧紧固载荷
高压内缸螺栓的冷紧采用扭矩法，冷紧扭矩与相
应的紧固力由预紧力所需的扭矩、螺栓公称直径及紧
固力系数确定，且与螺纹和结合面的粗糙度等因素有
２０１５ 年 ４ 月
技术研究
６００ ＭＷ 汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
刘启民
（神华国华 （北京） 电力研究院，北京 １０００２５）
摘 要： 通过对亚临界机组高压内缸的受力情况分析，对内缸密封螺栓强度与应力进行有限元计算，借鉴同型机组高
压内缸螺栓故障原因与螺栓材料性能分析，根据螺栓材料实际运行工况下持续强度与应力及高温蠕变的曲线趋势，分析
可知，汽轮机的设计针对高压内缸中分面螺栓的应 力变化情况是该机组是否需要解体检查的重要依据。
２ 高压内缸螺栓的计算载荷
实际服役时高压内缸紧固螺栓受到的载荷十分复 杂，除承受冷、热紧固力和内外缸蒸汽压差进入缸内 产生的反作用压力外，还要承受由于汽缸轴向、径向 温度分布不均匀引起的热应力及蒸汽流出静叶时对部
由于汽轮机启动 （或停机） 时汽缸内外壁温差主 要取决于启动 （或停机） 过程的时间和速率，汽机启 动或停机过快将引起较大的缸体内外壁温差，实际上 是增加了汽缸体中螺栓的温度应力；汽轮机稳定运行 时，高压内缸螺栓上的温度应力已经明显减小。计算 结果也表明不合乎规程的汽轮机启动或停机会对缸体 螺栓带来危害或缩短使用寿命。
２０１５ 年第 ４ 期
刘启民：６００ ＭＷ 汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
２０１５ 年 ４ 月
件的反作用力及各种连接管道冷热状态下对汽缸的反
作用力等。因此，精确计算高压内缸紧固螺栓的应力
分布是一项极其复杂与困难的工作。根据上汽厂设计
处提供的资料，螺栓服役时的工作载荷专业包括以下
三个方面：ａ） 冷热紧固应力；ｂ） 汽缸温度分布不均
了螺栓应力变化对内缸密封安全可靠性的影响，并对机组检修间隔优化提供了参考依据。
关键词： 高压内缸；载荷；应力；持久强度；高温蠕变
中图分类号： ＴＫ２６
源自文库文献标识码： Ａ
文章编号： ２０９５－０８０２－（２０１５）０４－０１６８－０４
Study on the Reliability of Bolts in High-pressure Inner Casing of 600 MW Steam Turbine
关，关系式为：
M１＝KdF０，
（１）
式（１）中，M１为达到预紧力F０所需的扭矩值，Ｎ·ｍ；d
为螺栓公称直径，ｍｍ；F０为紧固力，Ｎ；K为扭矩系
数，它与螺纹和支撑面的粗糙度等因素有关，一般取
值０．２。
计算结果表明：冷态下螺栓强度足以保持缸体结
合面的密封，预紧力达到螺栓应力小于１０ ＭＰａ，强度
约占螺栓１０％左右。
发生应力过大，高温蠕变产生疲劳松弛在缸体密封力
要求范围内。
２．４ 蒸汽工作载荷 在额定工况下高压缸的级前压力数值表明，蒸汽
压力沿汽缸通流方向呈逐步降低分布，流入端部压力 最高１６．６７ ＭＰａ，进入第１级叶片前蒸汽压力进一步降 低为１１ ＭＰａ，将蒸汽压力分布沿缸体内壁为多等级， 进行有限元计算。
计算结果表明：高压内缸应力变化与螺栓紧固力 的变化是自动施加的，即愈加愈紧关系。 ２．５ 缸体螺栓材料选取 设计与有限元计算结果
表 １ 钛铌硼与 Ｃ４２２ 高温材料性能对比
序号
名称
符号 单位 C422 钛铌硼 422/钛铌硼
1 常温屈服强度 б0.2 MPa 771 662
1.16
2 400 ℃屈服强度 б0.21 MPa 572 572
1
3 500 ℃屈服强度 б0.2t MPa 508 507
1.01
4 500 ℃持久强度 б105 MPa 304 314
缸体材料均按照耐高温高压选取，实践证明，材 料性能安全可靠。由于高压内缸呈对称性，螺栓在缸 体法兰两侧呈对称布置，因此，高压内缸螺栓在缸体 法兰上的具体位置及蒸汽压力沿缸体内侧的分布情况 是均匀布置的。
计算结果表明：现有螺栓材料的选取、螺栓设计 结构及螺栓性能指标等均符合美国ＡＳＴＭ标准要求。
３ 亚临界６００ ＭＷ汽轮机高压内缸螺栓温度与 应力场变化
高压内缸螺栓温度变化：汽轮机冷态启动时，高 压内缸内外壁温致螺栓温度应力变化非常显著，螺栓 应力变化最大到２８０ ＭＰａ，在汽轮机组温度运行时， 高压内缸螺栓上的温度应力明显减小，螺栓温度应力 约４５ ＭＰａ。从缸体螺栓预紧状态下，分析得出：对于 高压缸内缸紧固螺栓当施加冷热紧固载荷后，在提高 缸体结合面密封应力的同时，也使螺栓处于更高的初 始应力状态。若以材料的某种强度指标 （如持久强度 等） 作为螺栓的许用应力，则螺栓中的初始预紧力越 大其服役时承受外载荷的能力将越小。因为螺栓的实 际应力是预紧力与工作应力的叠加，因此，过高的预 紧力反而会大大降低螺栓的进一步承载能力，在设置 螺栓初始热紧紧固力时要注意。
LIU Qimin
(Shenhua Guohua (Beijing) Electric Power Research Institute, Beijing 100025, China)
Abstract: By analyzing the stress of high-pressure inner casing of subcritical unit, finite element calculation of the strength and stress of the seal bolts of inner casing is conducted. Based on the analysis of the failure causes and material properties of bolts in high -pressure inner casing of unit of the same type, according to the curve trends of sustained strength, stress and high temperature creep if bolt material in actual operating conditions, the impact of stress change on the safety reliability of the sealing of inner casing is analyzed, and reference is provided for the optimization of unit maintenance intervals. Key words: high-pressure inner casing；load；stress；sustained strength；high temperature creep
表 ２ 钛铌硼与 Ｃ４２２ 材料的应力状况比较
收稿日期：２０１５－０２－０９ 作者简介：刘启民，１９６２年生，男，山西运城人，１９８７年毕业 于东北电力大学热能与动力专业，高级工程师。
·１６８·
发生断裂。 现代大型汽轮机高中压缸中分面螺栓安装应力已
高达３００ ＭＰａ以上，而且运行初期应力更高。由于服 役中的高压内缸螺栓除了与其材质因素相关外，还有 缸体结构应力，包括螺栓冷热紧固应力、汽轮机运行 过程中缸体的温度应力及汽缸蒸汽压力等，也是影响 内缸螺栓服役安全性的重要因素。事实上汽缸紧固螺 栓的早期断裂与紧固力不足导致接合面漏气，一定程 度上与缸体内部环境因素综合作用下，材料性能发生 急剧劣化有关，如高温蠕变、疲劳松弛、应力腐蚀 等。外部因素即螺栓设计与机加工时螺纹处有应力集 中区域，当高温螺栓剩余拉应力不足以抵御外部载荷 时该螺纹处即发生断裂。否则，螺栓发生疲劳松弛即 发生紧固力不足产生结合面泄漏。
１ 汽轮机大修的依据
机组是否大修取决于机组的安全可靠性及经济 性，汽轮机的安全可靠性取决于高温高压部件的设计 条件，即高压内缸的部套组成受到高温高压蒸汽影响 程度。高压内缸所有部套的强度是否可持久、安全、 可靠，特别是高压内缸接合面固定螺栓，既要保证具 有一定的紧固力，防止密封面泄漏，又要保证该螺栓 在一定强度、温度，而且在应力剧烈变化的条件下不
0.97
5 500 ℃蠕变强度 б1.10-4 MPa 389 309
1.24
6 500 ℃蠕变强度 б1.10-5 MPa 290 259
1.12
由表１中数据看出，两种材料都能承受很高的应 力，均可用作汽缸中分面材料。
在温度不超过４００ ℃情况下，Ｃ４２２材料强度高于 钛铌硼，但对于在高温下工作的螺栓不能仅看强度数 据，而要结合材料抗松弛性能等高温持久性能进行综 合考虑，抗松弛性能较好且热膨胀系数与汽缸材料相 当的钛铌硼螺栓优势明显。
冷紧力矩作用下，内缸螺栓整体应力水平处于较 低量级约４ ＭＰａ，但某些几何不连续部位应力较高约 ５．４ ＭＰａ，螺母支撑面螺纹处应力达到９．４ ＭＰａ，等效 应力可达２０ ＭＰａ。
热紧紧固力作用下，整体应力及等效应力均有较 大幅度提升，计算结果表明，内缸螺栓应力达到１７０ ＭＰａ，螺母支撑面螺纹处应力最高达到３９０ ＭＰａ。
０ 引言
上海汽轮机厂引进型亚临界６００ ＭＷ机组国产化 后，机组安全可靠性有了很大提升，亚临界机组多年 的运行结果证明了该机型的安全性能。随着机组安全 可靠性的增加，发电企业对降低机组的检修维护费 用，特别是对该型机组的大修间隔期、最佳检修时机 及能否适当延长大修周期等尤为重视，所以该课题值 得研究与证明，且意义重大。
８０ ℃间，取８０ ℃内缸内外壁温差作启动工况时高压
内缸螺栓温度应力计算的依据；对于汽轮机稳态运行
工况，取缸体内外壁温差为１０ ℃，高压缸内缸法兰
与螺栓系统的三维温度场分布及相应的温度应力计算
由有限元软件专用模块完成，计算过程在此略去。
计算结果显示：高压内缸螺栓在４×１０４ ｈ运行过
程中，安全与可靠性均满足机组需要，内缸螺栓不会
·１６９·
２０１５ 年第 ４ 期
２０１５ 年 ４ 月
４ 亚临界汽轮机高压内缸密封螺栓材料的可 靠性比较
４．１ 高压内缸螺栓的分析 从２０世纪８０年代初期引进美国西屋公司汽轮机技
术 至 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 末 ， 国 内 总 共 生 产 了 数 十 台 ３００ ＭＷ机组，汽缸中分面螺栓采用Ｃ４２２新型材料，曾经 发生过多次汽缸中分面螺栓断裂现象，最终选择了国 产化３００ ＭＷ机组。此机组采用现代６００ ＭＷ机组应用 的钛铌硼合金钢 （２０Ｃｒ１Ｍｏ１ＶＮｂＴｉＢ），最长运行２５ ａ 以上，从未发生过的螺栓断裂事故，表１为钛铌硼与 Ｃ４２２材料性能对比。
度，ｍｍ。
ΔL＝∮б×t／β×３ ６００，
（３）
式（３）中 ， ∮ 为 螺 栓 直 径 ， ｍｍ； t 为 螺 栓 螺 纹 节 距 ，
ｍｍ；β为缸体结合面的压缩系数。每种直径的螺栓都
有其固定的紧固弧长即紧固力。
２．３ 温度载荷
根据设计要求，当汽轮机冷态启动时间为７ ｈ～８ ｈ，
冲转后５ ｈ带３０％负荷，高压内缸内外壁温差在６０ ℃～
结果表明：工作温度条件下，钛铌硼螺栓工作初 始应力为３３１．６ ＭＰａ，小于１×１０４ ｈ该材料５００ ℃持久 强度 （３８９ ＭＰａ），但大于１０×１０４ ｈ该材料５００ ℃持 久强度 （３１４ ＭＰａ），而远低于西屋公司的指标值５９５ ＭＰａ，具体见表２，说明该材料工作温度条件下可以连 续运行１×１０４ ｈ以上。实践证明，国内同类型机组已 运行２×１０４ ｈ，个别机组达到３×１０４ ｈ，但准确能够 运行多少小时，例如４×１０４ ｈ、５×１０４ ｈ或更高，都 必须根据实际情况实践后进行证明，但在相同工况下
２．２ 热紧紧固载荷
螺栓热紧采用转角法，并最终校核螺栓的伸长
量，热紧转角、伸出值与紧固应力三者关系由公式确
定，与螺栓螺纹节距、螺栓伸长量及缸体法兰前后涂
料、压缩系数均有关系，关系式为：
б＝E×（ΔL／L０），
（２）
式（２）中，б为螺栓强度，ＭＰａ；E为螺栓材料的弹性模
量，Ｎ／ｍｍ２；ΔL为螺栓伸长量，ｍｍ；L０为螺栓有效长
引起的热应力；ｃ） 蒸汽压力进入缸内产生的反作用压
力。这三方面载荷也是目前汽缸螺栓强度校核的主要
依据。也是在进行高压内缸螺栓的应力计算与校核时
主要考虑的载荷。
２．１ 冷紧紧固载荷
高压内缸螺栓的冷紧采用扭矩法，冷紧扭矩与相
应的紧固力由预紧力所需的扭矩、螺栓公称直径及紧
固力系数确定，且与螺纹和结合面的粗糙度等因素有