你会在没有油的情况下运行你的汽车发动机吗？在不使用适当的螺纹润滑剂的情况下组装螺栓连接是一种类似的情况。螺纹润滑剂经常被忽视，但会对螺栓连接的成功有着巨大的影响。
在任何工业装置中，都可能有数千个螺栓连接，例如，泵和阀门的填料函、热交换器端盖以及整个管道系统的法兰连接。所有这些设备都用于连接组件，同时保持系统的密封压力边界。这些系统可以在高压、高温和危险化学品中工作，螺栓连接的失效可能会对人员造成极大的危险。
乍一看，螺栓连接看起来非常简单。图 1 显示了用于将管道各部分连接在一起的基本螺栓法兰组件。法兰之间通常安装一个垫圈，必须对其进行压缩才能在组件中形成紧密的密封。螺栓提供了一种向垫圈施加压缩力的方法。机械师用扳手拧紧（转动）法兰上的螺栓，施加的扭矩转化为将法兰夹在一起的力，从而压缩垫圈。
但是螺栓连接比看起来要复杂一些。垫圈需要特定的压缩量才能产生和保持密封，市场上有无数种垫圈类型，每种垫圈类型都有不同的特性和所需的压缩应力才能正确密封。
螺栓可以采用不同的材料、强度、表面处理、螺纹设计和配合。无论所有这些变量如何，都有一个关键要求：用正确的应力压缩垫圈，以在法兰之间形成紧密的密封，并在整个使用寿命期间保持密封。
有许多方法可以精确地拧紧连接螺栓。常用的方法是使用扭矩扳手手动拧紧法兰上的螺栓。在给定扭矩值下，除了摩擦力以外，还有许多变量会影响螺栓载荷的精度，包括螺纹配合和光洁度、使用的工具和机械师的技能。本文将只关注一个主要变量：摩擦力。这就是润滑剂这个主题的由来。
为了获得正确的垫圈应力，需要将螺栓拧紧到正确的扭矩。有一个基本公式用于计算实现特定负载所需的扭矩。请注意，法兰组件的每个螺栓的载荷是由所需的垫圈应力除以垫圈表面积来确定的，见公式1。
公式1：
T = KFD/12
这里，
T = 扭矩【英尺·磅（ft · lbs）】
K = 螺母系数，综合了摩擦对组件的影响
F = 所需的螺栓载荷（lbs）
D = 螺栓（紧固件）直径（ins）
将垫圈上产生的载荷除以法兰上的螺栓数量，以确定每个螺栓的载荷。然后，使用公式1中的公式来确定达到每个螺栓所需载荷时需要的扭矩值。
螺栓载荷和螺栓直径是明确定义的参数。K 值略有不同，这是一个理论数字，表示螺栓连接组件中的摩擦力。理想情况下，它是通过测试实际的螺栓组件（即每个螺栓或螺母组件）来确定的，但在许多情况下，使用的值是螺栓润滑剂供应商提供的K值。
摩擦对螺栓组件有着巨大的影响。如图2所示，施加扭矩的一小部分（大约10%）实际上会导致可用的螺栓载荷，最终施加到垫圈上；大部分扭矩则是被螺柱或螺栓和螺母或盲孔的螺纹之间、以及螺栓或螺母头部下方的法兰表面之间的摩擦消耗。使用具有较低K系数的更有效的润滑剂，可以增加螺栓的可用力值，从而减少对组件的整体摩擦影响。
润滑螺柱与非润滑螺柱相比具有更多的一致性。在带有8个螺栓的法兰组件中，这种提高的精度有助于确保施加在垫圈上的应力在其整个区域均匀分布。根据润滑剂的质量，这种精度可能会在更高负载下下降。一些润滑剂设计用于在高负载下提供良好的润滑（即高质量的防咬合），而另一些润滑剂在低负载下具有低摩擦，但在较高应力下会遭到破坏，从而导致多个组件的可变性更大。这可能会导致螺栓载荷不一致，或者在最坏的情况下，螺纹磨损导致施加的螺栓载荷降低、甚至消失。
但是，即使设计师选择了优质的螺纹润滑剂，也需要考虑其它一些因素。
首先，紧固件是一次性组装，还是在服役期间反复组装拆卸或调整？如果是后者，最好选择具有良好润滑性能的优质防咬合剂，防止在组件使用一段时间后（通常在高温下，这可能会破坏基础润滑剂）磨损。即使在基础润滑剂出现裂化后，此类别中最高质量的产品仍然可以提供一致的 - 通常更高的K系数。
其次，润滑剂应与被密封的介质或螺栓连接所在的环境相容。
最后，在监测排放合规性的系统中，一些润滑剂可能会在高温下排放挥发性有机化合物 （VOCs），这可能会导致误报。监测设备可能显示法兰发生VOC泄漏，而实际上这是润滑剂在排气。
