紧固方法

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（一）泄漏
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（一）泄漏
当然，装置系统发生泄漏有很多原因。但螺栓紧固质量 的高低却是不容忽视的一个重要环节。因此，如何加强螺栓 紧固工作，避免或尽量减少系统泄漏，保证设备平稳、高效 运行，保护员工生命安全，杜绝事故发生及重大经济损失， 已日益凸显重要、迫在眉睫。
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（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
因此，对于高温、高压、易燃易爆、剧毒介质、低温、 临氢、承受交变载荷或振动的危险部位的螺栓紧固，改变传 统紧固方式，逐步淘汰落后粗放的紧固方式，采用先进科学 的紧固手段刻不容缓。
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（四）扭矩扳手特点
扭矩扳手的广泛使用，弥补了传统紧固方式的不足。 科学精确的选择扭矩，输出合理的力矩，保证螺栓拉伸 达到要求的预紧力的同时，很好的保护螺栓，延长螺栓的使
我们知道，各种扳手输出的是一个力矩T，通过力矩T来 转动螺母，从而使螺栓拉伸，螺栓因为拉伸了而产生一定的 载荷，这就是扳手锁紧螺栓螺母的基本原理。
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（二）螺栓的紧固
正常的螺纹配合 偏载情况下的螺纹配合
T F
偏载
螺母底面与法兰间的摩擦
F
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（二）螺栓的紧固
80
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830
8134
1250
12250
1850
18130
85
120
900
8820
1400
13720
2250
22050
90
430
1080
10584
1650
16170
2500
24500
100
145
1400
13720
2050
20090
110
155
1670
16366
2550
24990
120
175
2030
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（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
一．螺栓紧固不均匀 传统的螺栓紧固方式，完全依靠人力。由于操作者个体 间存在力量大小的差异，多人同时操作无法保证相同的紧力，
单个人作业从开始至最后结束整个作业过程的力量分配存在 不同，无法保持相同的紧力。
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28
18
20
27
30
14
18
137
176
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28
206
296
29
41
284
402
35
58
341
569
49
69
480
676
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（二）螺栓的紧固
22 32 23 225 34 333 55 539 78 765 93 911
24
36
32
314
48
470
70
686
100
981
120
1350
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64
95
510
4998
760
7448
900
8820
68
100
580
5684
870
8526
1100
10780
72
105
660
6468
1000
9800
1290
12642
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（二）螺栓的紧固
76 110 750 7350 1100 10780 1500 14700
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27
41
45
441
65
637
105
1029
150
1472
180
1764
30
46
60
588
90
882
125
1225
200
1962
240
2352
33
50
75
735
115
1127
150
1470
210
2060
250
2450
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55
100
980
150
1470
180
1764
250
2453
300
2940
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（一）泄漏
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（一）泄漏
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（一）泄漏
由于石油化工装置系统中高温高压、易燃易爆、酸碱、 低温、剧毒介质的存在，一旦发生泄漏、造成的后果非常严
重。着火、爆炸、中毒、烫伤等造成设备损坏、人员伤亡事 故频繁发生、屡见不鲜。造成的经济损失无法估量。严重影 响装置的正常生产，甚至危及员工生命。
48
75
230
2254
350
3430
400
3920
570
5592
680
6664
52
80
280
2744
420
4116
480
4704
670
6573
850
8330
56
85
360
3528
530
5149
610
5978
860
8437
1050
10290
60
90
410
4018
610
5978
790
7742
1100
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（二）螺栓的紧固
螺栓、螺母扭矩推荐值
强度等级 最小破断强度 材质 螺栓M mm 14 16 螺母S mm 22 24 4.8 392Mpa 一般结构钢 扭矩值 KGM 7 10 NM 69 98 6.8 588Mpa 机械结构钢 扭矩值 KGM 10 14 NM 98 137 8.8 784Mpa 铬钼合金钢 扭矩值 KGM 14 21 NM 137 206 KGM 17 25 10.9 941Mpa 镍铬钼合金钢 扭矩值 NM 165 247 KGM 23 36 12.9 1176Mpa 镍铬钼合金钢 扭矩值 NM 225 353
提
（一）泄漏 （二）螺栓的紧固
纲
（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
（四）扭矩扳手特点
（五）两个管理办法宣贯
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（一）泄漏
泄漏的机理 泄漏——即介质从有限空间内部流到外部，或从外部进 入有限空间内部的人们不希望发生的现象。
介质流动通过内外空间的交界面即密封面发生泄漏。造 成泄漏的根本原因是由于接触面上存在间隙，而接触面两侧 的压力差、浓度差则是泄漏的推动力。
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（二）螺栓的紧固
ΔL：螺栓的伸长量减去法兰的伸长量 ΔL =λ1×L1×(T1 – T0) – λ2×L2×(T2 – T0) λ1 ：螺栓膨胀系数 λ2 ：法兰膨胀系数
L1 ：螺栓的长度
T1 ：螺栓的工作温度
L2 ：法兰的厚度
T2 ：法兰的工作温度
T0 ：环境温度（通常为25℃）
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（一）泄漏
由于密封面的形式及加工精度等因素的影响，密封面上 存在间隙在所难免，这就造成密封面不完全吻合，从而发生 泄漏。要减少泄漏，就必须使接触面最大程度地嵌合，即减 小泄漏通道的截面积、增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推动 力。
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（一）泄漏
（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
受作业空间和作业条件的限制，容易用力的位置螺栓获 得的紧力大，不得用力的位置螺栓获得的紧力相对小些，导 致密封面紧力不均匀，密封面就会产生微观凸凹不平，产生 微观偏口，垫片没有压实，运行一段时间就会发生泄漏，当 然，泄漏原因有很多，不止仅此因素。大多情况下的泄漏， 不是螺栓紧力不够而是紧力不均匀而发生泄漏；即使测量法 兰的平行度，测量方法也比较粗放，不够准确、不科学。
如何确定螺栓的扭紧力矩T？介绍一个已经简化了的经 验公式： T=KFd(N.mm)
K:拧紧力矩系数，根据表面的状态可以大致选个参考值， 对于一般加工表面，如果是有润滑的K可以取0.13-0.15；如 果没有润滑的，可以取0.18~0.21； d:指的就是螺纹的公称直径 F：是预紧力，碳素钢螺栓取（0.6~0.7）σA；合金钢螺 栓取（0.5~0.6） σA
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（二）螺栓的紧固
螺栓螺母的作用： 螺栓连接是应用非常广泛的一种连接方式。螺栓连接的 主要作用是结构件连接和密封件连接。对于这两种连接，如
果连接不好，会出现螺栓松动，以致螺栓损坏，导致结构件 不稳固、密封面泄漏。
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（二）螺栓的紧固
螺栓在锁紧的过程中必须满足以下条件： 一、n个螺栓工作状态下所产生的拉力总载荷要大于等 于容器的内压和密封垫预紧压力之和。考虑到螺栓在工作时，
19894
3050
29890
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（二）螺栓的紧固
1、以上是德国工业标准，表中扭矩值为螺栓达到屈服 极限的70%时所测定。 2、建议锁紧扭矩值为：表中数据×80%。 例如：M48，8.8级螺栓，则锁紧扭矩为：400×80% ＝320KGM 3、拆松扭矩值为锁紧扭矩值的1.5～2倍。 例如：上例锁紧扭矩320KGM，则其拆松扭矩约为 320×(1.5～2)=480～640KGM
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（二）螺栓的紧固
二、在锁紧螺母时要对称同步锁紧。
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（二）螺栓的紧固
三、每根螺栓所产生的拉力载荷要均匀一致，当然，在 实际操作中，绝对的均匀一致是达不到的，根据ASME标准， 要求其载荷误差为±10%。
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（二）螺栓的紧固
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（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
三、劳动强度大、费时费力 需要较大紧力的螺栓，就要用加力杆、长套管、多人齐 用力，浪费人力、增加劳动强度；浪费时间。
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（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
四、无法做到同时同紧力多点对称紧固。
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由于温度的升高，螺栓会膨胀，因此，还要考虑螺栓的热膨 胀量，则每一根螺栓所受的拉力的计算公式如下：
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（二）螺栓的紧固
F=P×πD²/n + λ1×S + E×A×ΔL/L P：压力容器的内部压强 D：法兰投影圆的直径，一般取密封垫的中径
λ1 ：密封比压
S：密封垫的最大半径面积 E：弹性模量， n：螺栓根数 A ：螺栓横截面积 L ：两螺母中心间距
用寿命。
多点对称同步锁紧，使螺栓分配载荷均匀。 有效克服螺栓紧固时，偏载情况出现。 节省人力，降低劳动强度。
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（一）泄漏
纵观全球石油化工行业生产现状，生产事故时有发生。 世界权威安评机构已将其列入极其高危行业之列。其中由于
系统泄漏的原因造成的生产事故又占有很高的比例。石油化 工行业生产装置系统复杂、静密封点多达成千上万，数不胜 数。发生泄漏的几率很高，目前要想达到泄漏率为零还不太 现实。
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（二）螺栓的紧固
σA:其中σ是螺栓材料的屈服点； A=π/16(d2+d3)2，d2为螺纹中径，d3=d1-H/6;d1是小 径，H是螺纹原始三角形高度；H值根据不同螺纹可以算出
来的，大概是0.87倍的螺距P，
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（二）螺栓的紧固
由上述公式可知，扭紧力矩T与螺栓的规格以及螺栓的 强度等级有关。下面介绍一个经过计算的经验螺栓紧固扭矩 选择表，供参考。
对密封面施加压紧载荷，以产生压紧拉力，可提高密封 面的接触程度，当应力或通过垫片增大到足以引起表面产生 明显的塑性变形时，就可填补密封面的间隙，堵塞泄漏通道。
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（一）泄漏
一旦发生泄漏，轻者，跑冒滴漏，造成浪费、影响环境。 重者，着火、爆炸、中毒、烫伤，影响生产、危及生命、污 染环境。
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（三）在用传统螺栓紧固方式的不足
二、不能科学准确的确定螺栓的预紧力 传统的螺栓紧固方式预紧力的确定，通常听声音、靠感 觉、凭经验，紧力过大的后果压坏垫片、损坏螺栓、紧力不
够造成泄漏，大多情况为防止泄漏紧力往往偏大，严重时， 一旦超过螺栓最大屈服极限，螺栓产生塑性变形，螺距改变， 永久失效，导致拆卸困难，缩短螺栓使用寿命以致报废。
60
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（二）螺栓的紧固
45 70 180 1764 280 2744 320 3136 450 4415 550 5390