螺栓紧固作业指导书.doc

中国石油乌鲁木齐石化公司设备安装公司螺栓紧固作业指导 1.编制目的 为了规范法兰螺栓定扭矩紧固工作，采用正确的紧固方法，使法兰垫片受力均匀，保证密封不泄露，保证密封的可靠性，编制螺栓紧固指导书实行定扭矩紧固。 2.适用范围 本作业指导书适用于化工装置的压力容器人孔、封头、管箱、管道法兰等螺栓紧固。 3.螺栓扭矩值确定 3.1紧固力矩的计算原则上由设计进行计算或由生产装置提供。 3.2如果设计部门没有给出扭矩计算结果，可以按照GB150-2011标准参照下列步骤进行计算： 3.2.1法兰垫片的受力情况 在现场安装或检修中，密封法兰的几何尺寸和垫片性能参数（m、y）已给定，可以查GB150-2011中给定的表7-2可知。 3.2.2确定垫片接触宽度N与基本密封宽度bo（表7.1从何而来） 查下表求得bo 3.2.3确定垫片有效密封宽度b: 当bo≤6.4mm时,b=bo 当bo＞6.4mm时,b=2.53√bo 3.2.4确定垫片压紧力作用中心圆直径DG 垫片压紧力作用中心圆直径按下列规定确定: 对于下图所示活套法兰,垫片压紧力作用中心圆直径DG即是法兰与翻边接触面的平均直径。 对于其它形式的法兰，则按下述规定计算DG： 当bo≤6.4mm时，DG等于垫片接触的平均直径； 当bo＞6.4mm时，DG等于垫片接触的外径减去2b 对筒体端部结构,DG等于密封面平均直径。 3.2.5工作前法兰垫片的压紧力：F1=3.14DGby （N） 3.2.6工作时法兰垫片压紧力：F2=6.28DGbmpc （N） 法兰垫片工作密封比压σt=mp MPa DG---垫片压紧力作用中心圆直径 mm b---垫片有效密封宽度 mm y----垫片比压力MPa m----垫片系数 Pc----介质工作压力（计算压力） 3.2.7最终预紧力确定 设备在操作条件下，螺栓受到两个力的作用即： 介质压力：P=0.785 DG2Pc （N） 工作时垫片压紧力F2=6.28DGbmpc （N） 故在正常操作时螺栓所受到的压力为F=P+F2 这时要和前面的预紧力F1进行比较大者作为最终预紧力F。 3.2.8紧固螺栓力矩计算 螺栓在紧固的过程中，要克服两方面的力矩，即： 1）螺栓和螺母螺纹之间的力矩M1 2）螺母和法兰之间的摩擦力矩M2 3）紧固螺栓的预紧力矩M至少为：M=M1+M2 4）钢制普通粗牙螺纹M10-M68，其经验公式为：M=KdF M---预紧力矩 d---螺纹的公称直径mm n----螺栓个数 F---预紧力 K---扭矩系数，与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度等有关，通常K值在01.-0.3之间变化。通常取0.2 螺纹表面情况差取值高。 5）理论计算和实际结果有较大的差别的，以实际紧固数据为准。 4.紧固程序及方法 4.1测定已经紧固螺栓的原始状态下的预紧力，并记录入《螺栓紧固作业指导卡》。 4.2根据设备的设计压力、垫片材质、规格及螺栓数量按GB150-2011计算出每条螺栓的预紧力。 4.3根据现场的设备情况，把螺栓从12点的方位按顺时针的方向用记号笔编号好，在作业指导书中编制好紧固顺序。 4.4螺栓紧固应按照多步紧固和顺序紧固的原则。对称、均匀、多次螺栓紧固采用液压或气动力矩扳手，采用十字交叉法逐件紧固，每圈紧固后通过测量法兰面间隙检查对中情况。 4.5螺栓的紧固采用2同步或4同步液压扳手进行紧固。紧固应分三遍进行，每遍的起点应相互开90° 4.6第一遍紧固先用50％的扭力值（取整数值），采用十字交叉法紧固螺栓并保证密封面平行，尽量缩小螺栓在紧固过程中由于法兰变形影响。 4.7第二遍紧固用80％的扭力值加力紧固螺栓，紧固同时注意测量法兰的间隙是否均匀，保证每个螺栓紧固力量一致。测量法兰的间隙最大与最小间隙之差不大于0.5mm。 4.8第三遍紧固再用100％的扭力值按第一遍紧固顺序均匀紧固螺栓。 4.9以20条法兰螺栓定扭矩紧固为例，从1#螺栓按顺时针方向，采用两同步和四同步采用对边紧固的原则，说明螺栓的紧固顺序。单紧按两同步的顺序进行。 两同步螺栓紧固步骤及顺序 螺栓数量 分组情况 第一遍 第二遍 第三遍 20 第一组 1-11 8-18 1-11 第二组 6-16 3-13 6-16 第三组 2-12 9-19 2-12 第四组 7-17 4-14 7-17 第五组 3-13 10-20 3-13 第六组 8-18 5-15 8-18 第七组 4-14 1-11 4-14 第八组 9-19 6-16 9-19 第九组 5-15 2-12 5-15 第十组