王燕文

摘 ?要：螺栓連接是應(yīng)用非常廣泛的可拆卸連接方式，在裝置檢修過程中，螺栓緊固質(zhì)量成為裝置檢修質(zhì)量的一項重要內(nèi)容。螺栓定力矩緊固是一種科學(xué)的、有效的緊固技術(shù)。本文依據(jù)設(shè)備檢修標準規(guī)范，從定力矩緊固的實際操作應(yīng)用入手，分析如何保證螺栓定力矩緊固在裝置檢修中的合理運用。分析螺栓定力矩緊固測定標準的要求，力矩緊固機理及操作不當(dāng)?shù)暮蠊投鼐o固失效的原因分析。分析定力矩緊固的實際應(yīng)用方法，以及選定扭矩緊固扳手的操作注意事項。根據(jù)螺栓定力矩緊固的特點，分析螺栓定力矩在裝置檢修中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：螺栓定力矩;緊固件;裝置檢修

引言

在裝置檢修中，為防止螺栓因緊固力矩偏小，或因螺栓緊固不均勻而導(dǎo)致法蘭面緊密性差，進而導(dǎo)致氣密檢查不順利或裝置開工時出現(xiàn)泄漏等問題的發(fā)生。一般螺紋連接時都需要一定的預(yù)緊力，若預(yù)緊力過大，會導(dǎo)致螺紋損壞，墊片壓死失去彈性?，F(xiàn)在的裝置，尤其是一些老裝置普遍存在法蘭并不是統(tǒng)一標準，多數(shù)存在多種標準，而且同一法蘭連接，螺栓存在長短不一、粗牙細牙、粗細不一的問題，這些問題都導(dǎo)致法蘭緊固難度增大。采用定力矩緊固，可以從源頭把控，根據(jù)不同的標準的法蘭連接要求，同一配對法蘭采用符合標準要求的墊片及螺栓等。在裝置檢修操作中，根據(jù)檢修實際需要，確定符合螺栓定力矩緊固操作的施工方案。

1 螺栓定力矩緊固測定要求

控制法蘭盤的強度，按照實際擰緊力矩水平，注意力度變化，避免法蘭承受強度過大從而導(dǎo)致破壞問題的發(fā)生。評估螺紋的強度標準量，在合理的力矩作用下，避免螺紋出現(xiàn)可能存在的脫扣現(xiàn)象。擰緊力矩，注意螺紋旋緊下的螺紋和螺母可能受到的損害量情況。按照旋轉(zhuǎn)擰緊的扭矩比例關(guān)系，分析旋轉(zhuǎn)扭矩和限定扭矩值水平。按照螺栓螺母的連接方式，給定合理的緊固力矩值。聯(lián)合體內(nèi)的壓力范圍和內(nèi)壓力水平，分析確定體量變化。按照設(shè)計規(guī)范要求，對螺栓擰緊力矩進行評估，充分考慮墊片、螺栓強度、法蘭盤強度的性能，保證力矩的合理應(yīng)用。按照墊圈基本性能的前提下，不因擰緊力矩小導(dǎo)致泄漏問題。按照擰緊力矩的規(guī)范要求，注意墊片的壓力水平，注意場內(nèi)壓力強可能導(dǎo)致的泄漏風(fēng)險問題。提升螺栓的強度量水平，不擰緊力矩，控制螺栓的屈服強度破壞水平，在合理的擰緊后確定大概螺紋連接的預(yù)期應(yīng)力，控制不大于實際屈服力。

2 定力矩緊固機理及操作不當(dāng)?shù)暮蠊?/p>

螺栓連接操作中若受軸向承載力的作用，扭緊力矩使接合面上產(chǎn)生壓力。受外載荷作用的抵消后的剩余預(yù)緊力是接合面上的壓緊力。螺栓連接操作中若受橫向承載力的作用，主要依靠摩擦力來抵抗外部載荷量，預(yù)緊力決定了法蘭間的密封。而預(yù)緊力的施加來源于力矩。如果力矩施加不足，導(dǎo)致預(yù)緊力不足，嚴重時可能出現(xiàn)螺栓松垮的情況，連接件接合面可能出現(xiàn)泄露的風(fēng)險。如果力矩施加過大，導(dǎo)致預(yù)緊力過大，嚴重時可能出現(xiàn)螺栓擰斷，以及墊片壓縮沒有彈性等情況，最終導(dǎo)致連接件再次拆卸時困難。

3 定力矩緊固失效的原因分析

為了更好的緊固，從多個方面分析力矩緊固失效的原因。需要通過對角選定緊固的方法，分析效率較低的情況下，螺栓預(yù)緊固均勻?qū)ΨQ不足的原因。按照預(yù)期緊力作用、螺栓、墊片的操作方式，對壓力水平進行評估，分析導(dǎo)致彈性弱的原因。結(jié)合螺栓整體使用壽命可能導(dǎo)致作用力下降的原因，造成預(yù)緊力下降，進而導(dǎo)致的密封失效的原因。對擰緊螺栓的緊固方式分析，其中包含預(yù)緊力，擰緊力，螺栓直徑，螺紋表面與法蘭的光潔度水平等原因分析。

4 定力矩緊固的實際應(yīng)用方法

螺栓緊固連接操作過程中，螺栓預(yù)緊力控制大體分為五種。其中包含擰緊力矩控制預(yù)緊力、利用轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力、通過螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力、通過螺栓伸長量控制預(yù)緊力、通過液壓拉伸器控制預(yù)緊力。按照正常的裝配操作要求，最常見的是螺栓軸向預(yù)緊力作用方法，可以通過轉(zhuǎn)矩之間的銜接，有效地控制軸向作用的預(yù)緊力水平。在法蘭緊固過程中，以往常見的是使用手動方式，調(diào)整扭力扳手，保證扭力扳手最終可以完成力矩控制。隨著產(chǎn)業(yè)化進程的快速發(fā)展，液壓扭矩扳手開始普遍使用，并在裝置檢修中逐步拓展使用。

在實際使用中，要按照螺栓預(yù)緊力作用，均勻地調(diào)整對稱作業(yè)的操作要求，實施精準化操作，降低泄露率水平，提高裝置的整體檢修質(zhì)量水平。

4.1 扭矩扳手和扭矩操作值的評估選定

根據(jù)現(xiàn)場的不同工作操作環(huán)境要求，結(jié)合扭矩值變化大小進行分析。選定扳手的型號和扳手的最小值和最大值。在選定扳手過程中，需要確定實際可以選定的型號。根據(jù)扭矩值選定所用的扭矩扳手，保證扭矩值在選定扳手的能力范圍在30%至70%之間，保證扭矩輸出的精準度，保證扭矩設(shè)備廠家能有效提供評估。

4.2 使用前的注意事項

緊固前要查驗施工人員是否經(jīng)過定力矩緊固的培訓(xùn)，是否明白螺栓緊固機具的使用。查看螺栓與螺母之間螺紋副的嚙合情況，確認螺栓與螺母之間、螺母與法蘭之間是否涂有二硫化鉬潤滑劑，舊螺栓是否經(jīng)過柴油浸潤和清洗，以及同一法蘭面所使用的螺栓是否同一，且材質(zhì)符合要求。重點檢查法蘭密封面的情況，保證密封面的粗糙度符合規(guī)范要求。檢查墊片的規(guī)格及材質(zhì)，確保所使墊片符合使用規(guī)范及裝置檢修要求。通過初步判定分析，確定螺栓螺母的新舊及疲勞狀態(tài)，判斷螺栓初步力矩大小，分析力矩大小松開是否合適。注意使用游標卡尺配合檢查，確定法蘭周圍間隙均勻，誤差在允許范圍內(nèi)。

5 螺栓定力矩在裝置檢修中的應(yīng)用前景

石化行業(yè)火災(zāi)爆炸事故56%是由泄漏問題引起的，其中95%的泄漏是由法蘭泄漏引起的，這就要求解決靜密封點泄漏，實現(xiàn)對裝置泄露的“源頭控制”，成為裝置檢修的一項重要工作，螺栓定力矩緊固通過科學(xué)的預(yù)緊力計算、合理的機具選型、標準的作業(yè)流程，能夠大幅減少熱緊的可能性，降低帶溫帶壓緊固的風(fēng)險，能夠有效的降低法蘭泄漏率，并且有效的減少檢修保運時間，縮短設(shè)備乃至裝置的檢修周期，降低檢修設(shè)備零配件的消耗，有效的降低法蘭泄漏率，避免因法蘭泄漏帶來的火災(zāi)、爆炸等事故的發(fā)生，提高石化企業(yè)持續(xù)盈利的能力，實現(xiàn)企業(yè)的社會價值。

結(jié)語

綜上所述，螺栓緊固操作過程中，加強對螺栓緊固操作工序的管理。分解螺栓緊固操作流程，強化操作規(guī)范，嚴格控制每一道工序質(zhì)量，并做到有檢驗、有記錄，形成數(shù)字化檔案。螺栓定力矩緊固在裝置檢修中使用時，重視裝置檢修流程控制，從實際檢修情況入手，提前制定螺栓定力矩的使用部位。在檢修中，要根據(jù)檢修進度嚴格把控螺栓定力矩緊固的進度。檢修后對緊固新技術(shù)使用情況進行總結(jié)評估，根據(jù)評估結(jié)果，完善螺栓定力矩在裝置檢修中的操作要求，逐步提升螺栓定力矩緊固的操作標準水平，確保螺栓定力矩緊固在裝置檢修中的合理使用。

參考文獻

[1] 馬文暉.壓力容器法蘭螺栓緊固力矩的確定[J].特種設(shè)備安全技術(shù)，2021（03）：21-23.

[2] 趙桂花.定力矩緊固新技術(shù)在齊魯加氫裂化裝置的應(yīng)用[J].齊魯石油化工，2019，47（02）：125-128.

[3] 魏珍中，劉建秋，商文念，劉勇，李林.緊固力矩下變電構(gòu)架法蘭螺栓原型試驗研究與有限元分析[J].山東電力技術(shù)，2018，45（12）：36-39.

[4] 楊成.螺栓緊固力矩應(yīng)用淺析[J]化工管理，2013，（18）：249.