乍一看，螺栓連接看起來非常簡單。圖 1 顯示了用于將管道各部分連接在一起的基本螺栓法蘭組件。法蘭之間通常安裝一個墊圈，必須對其進行壓縮才能在組件中形成緊密的密封。螺栓提供了一種向墊圈施加壓縮力的方法。機械師用扳手擰緊（轉(zhuǎn)動）法蘭上的螺栓，施加的扭矩轉(zhuǎn)化為將法蘭夾在一起的力，從而壓縮墊圈。

但是螺栓連接比看起來要復雜一些。墊圈需要特定的壓縮量才能產(chǎn)生和保持密封，市場上有無數(shù)種墊圈類型，每種墊圈類型都有不同的特性和所需的壓縮應力才能正確密封。

螺栓可以采用不同的材料、強度、表面處理、螺紋設(shè)計和配合。無論所有這些變量如何，都有一個關(guān)鍵要求：用正確的應力壓縮墊圈，以在法蘭之間形成緊密的密封，并在整個使用壽命期間保持密封。

有許多方法可以精確地擰緊連接螺栓。常用的方法是使用扭矩扳手手動擰緊法蘭上的螺栓。在給定扭矩值下，除了摩擦力以外，還有許多變量會影響螺栓載荷的精度，包括螺紋配合和光潔度、使用的工具和機械師的技能。本文將只關(guān)注一個主要變量：摩擦力。這就是潤滑劑這個主題的由來。

為了獲得正確的墊圈應力，需要將螺栓擰緊到正確的扭矩。有一個基本公式用于計算實現(xiàn)特定負載所需的扭矩。請注意，法蘭組件的每個螺栓的載荷是由所需的墊圈應力除以墊圈表面積來確定的，見公式1。

公式1：

T = 扭矩【英尺·磅（ft · lbs）】

K = 螺母系數(shù)，綜合了摩擦對組件的影響

F = 所需的螺栓載荷（lbs）

D = 螺栓（緊固件）直徑（ins）

將墊圈上產(chǎn)生的載荷除以法蘭上的螺栓數(shù)量，以確定每個螺栓的載荷。然后，使用公式1中的公式來確定達到每個螺栓所需載荷時需要的扭矩值。

螺栓載荷和螺栓直徑是明確定義的參數(shù)。K 值略有不同，這是一個理論數(shù)字，表示螺栓連接組件中的摩擦力。理想情況下，它是通過測試實際的螺栓組件（即每個螺栓或螺母組件）來確定的，但在許多情況下，使用的值是螺栓潤滑劑供應商提供的K值。

摩擦對螺栓組件有著巨大的影響。如圖2所示，施加扭矩的一小部分（大約10%）實際上會導致可用的螺栓載荷，最終施加到墊圈上；大部分扭矩則是被螺柱或螺栓和螺母或盲孔的螺紋之間、以及螺栓或螺母頭部下方的法蘭表面之間的摩擦消耗。使用具有較低K系數(shù)的更有效的潤滑劑，可以增加螺栓的可用力值，從而減少對組件的整體摩擦影響。