緊固方法課件

提綱（一）泄漏（二）螺栓的緊固（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足（四）扭矩扳手特點(diǎn)（五）兩個管理辦法宣貫1（一）泄漏泄漏的機(jī)理泄漏——即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流到外部，或從外部進(jìn)入有限空間內(nèi)部的人們不希望發(fā)生的現(xiàn)象。介質(zhì)流動通過內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接觸面上存在間隙，而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。2（一）泄漏由于密封面的形式及加工精度等因素的影響，密封面上存在間隙在所難免，這就造成密封面不完全吻合，從而發(fā)生泄漏。要減少泄漏，就必須使接觸面最大程度地嵌合，即減小泄漏通道的截面積、增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推動力。3（一）泄漏對密封面施加壓緊載荷，以產(chǎn)生壓緊拉力，可提高密封面的接觸程度，當(dāng)應(yīng)力或通過墊片增大到足以引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形時(shí)，就可填補(bǔ)密封面的間隙，堵塞泄漏通道。4（一）泄漏一旦發(fā)生泄漏，輕者，跑冒滴漏，造成浪費(fèi)、影響環(huán)境。重者，著火、爆炸、中毒、燙傷，影響生產(chǎn)、危及生命、污染環(huán)境。5縱觀全球石油化工行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生。世界權(quán)威安評機(jī)構(gòu)已將其列入極其高危行業(yè)之列。其中由于系統(tǒng)泄漏的原因造成的生產(chǎn)事故又占有很高的比例。石油化工行業(yè)生產(chǎn)裝置系統(tǒng)復(fù)雜、靜密封點(diǎn)多達(dá)成千上萬，數(shù)不勝數(shù)。發(fā)生泄漏的幾率很高，目前要想達(dá)到泄漏率為零還不太現(xiàn)實(shí)。（一）泄漏6（一）泄漏7（一）泄漏8（一）泄漏由于石油化工裝置系統(tǒng)中高溫高壓、易燃易爆、酸堿、低溫、劇毒介質(zhì)的存在，一旦發(fā)生泄漏、造成的后果非常嚴(yán)重。著火、爆炸、中毒、燙傷等造成設(shè)備損壞、人員傷亡事故頻繁發(fā)生、屢見不鮮。造成的經(jīng)濟(jì)損失無法估量。嚴(yán)重影響裝置的正常生產(chǎn)，甚至危及員工生命。9（一）泄漏10（一）泄漏當(dāng)然，裝置系統(tǒng)發(fā)生泄漏有很多原因。但螺栓緊固質(zhì)量的高低卻是不容忽視的一個重要環(huán)節(jié)。因此，如何加強(qiáng)螺栓緊固工作，避免或盡量減少系統(tǒng)泄漏，保證設(shè)備平穩(wěn)、高效運(yùn)行，保護(hù)員工生命安全，杜絕事故發(fā)生及重大經(jīng)濟(jì)損失，已日益凸顯重要、迫在眉睫。11（二）螺栓的緊固螺栓螺母的作用：螺栓連接是應(yīng)用非常廣泛的一種連接方式。螺栓連接的主要作用是結(jié)構(gòu)件連接和密封件連接。對于這兩種連接，如果連接不好，會出現(xiàn)螺栓松動，以致螺栓損壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件不穩(wěn)固、密封面泄漏。12（二）螺栓的緊固螺栓在鎖緊的過程中必須滿足以下條件：一、n個螺栓工作狀態(tài)下所產(chǎn)生的拉力總載荷要大于等于容器的內(nèi)壓和密封墊預(yù)緊壓力之和。考慮到螺栓在工作時(shí)，由于溫度的升高，螺栓會膨脹，因此，還要考慮螺栓的熱膨脹量，則每一根螺栓所受的拉力的計(jì)算公式如下：13（二）螺栓的緊固F=P×πD2/n+λ1×S+E×A×ΔL/LP：壓力容器的內(nèi)部壓強(qiáng)D：法蘭投影圓的直徑，一般取密封墊的中徑λ1

：密封比壓S：密封墊的最大半徑面積E：彈性模量，n：螺栓根數(shù)A：螺栓橫截面積L：兩螺母中心間距14（二）螺栓的緊固ΔL：螺栓的伸長量減去法蘭的伸長量ΔL=λ1×L1×(T1–T0)–λ2×L2×(T2

–T0)λ1

：螺栓膨脹系數(shù)λ2

：法蘭膨脹系數(shù)

L1

：螺栓的長度L2：法蘭的厚度

T1：螺栓的工作溫度T2：法蘭的工作溫度

T0

：環(huán)境溫度（通常為25℃）15（二）螺栓的緊固二、在鎖緊螺母時(shí)要對稱同步鎖緊。

16（二）螺栓的緊固三、每根螺栓所產(chǎn)生的拉力載荷要均勻一致，當(dāng)然，在實(shí)際操作中，絕對的均勻一致是達(dá)不到的，根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn)，要求其載荷誤差為±10%。17（二）螺栓的緊固我們知道，各種扳手輸出的是一個力矩T，通過力矩T來轉(zhuǎn)動螺母，從而使螺栓拉伸，螺栓因?yàn)槔炝硕a(chǎn)生一定的載荷，這就是扳手鎖緊螺栓螺母的基本原理。18（二）螺栓的緊固

正常的螺紋配合偏載情況下的螺紋配合

F螺母底面與法蘭間的摩擦TF

19（二）螺栓的緊固如何確定螺栓的扭緊力矩T？介紹一個已經(jīng)簡化了的經(jīng)驗(yàn)公式：T=KFd(N.mm)

K:擰緊力矩系數(shù)，根據(jù)表面的狀態(tài)可以大致選個參考值，對于一般加工表面，如果是有潤滑的K可以取0.13-0.15；如果沒有潤滑的，可以取0.18~0.21；d:指的就是螺紋的公稱直徑

F：是預(yù)緊力，碳素鋼螺栓?。?.6~0.7）σA；合金鋼螺栓?。?.5~0.6）σA20（二）螺栓的緊固σA:其中σ是螺栓材料的屈服點(diǎn)；A=π/16(d2+d3)2，d2為螺紋中徑，d3=d1-H/6;d1是小徑，H是螺紋原始三角形高度；H值根據(jù)不同螺紋可以算出來的，大概是0.87倍的螺距P，21（二）螺栓的緊固由上述公式可知，扭緊力矩T與螺栓的規(guī)格以及螺栓的強(qiáng)度等級有關(guān)。下面介紹一個經(jīng)過計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)螺栓緊固扭矩選擇表，供參考。22（二）螺栓的緊固螺栓、螺母扭矩推薦值強(qiáng)度等級4.86.88.810.912.9最小破斷強(qiáng)度392Mpa588Mpa784Mpa941Mpa1176Mpa材質(zhì)一般結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼鉻鉬合金鋼鎳鉻鉬合金鋼鎳鉻鉬合金鋼螺栓M螺母S扭矩值扭矩值扭矩值扭矩值扭矩值mmmmKGMNMKGMNMKGMNMKGMNMKGMNM142276910981413717165232251624109814137212062524736353182714137212062928435341494802030181762829641402585696967623（二）螺栓的緊固2232232253433355539787659391124363231448470706861009811201176274145441656371051029150147218017643046605889088212512252001962240235233507573511511271501470210206025024503655100980150147018017642502453300294039601201176180176422021563002943370362642651551519240235228027443903826470460624（二）螺栓的緊固4570180176428027443203136450441555053904875230225435034304003920570559268066645280280274442041164804704670657385083305685360352853051496105978860843710501029060904104018610597879077421100107911350132306495510499876074489008820

6810058056848708526110010780

72105660646810009800129012642

25（二）螺栓的緊固761107507350110010780150014700

801158308134125012250185018130

851209008820140013720225022050

90430108010584165016170250024500

100145140013720205020090

110155167016366255024990

120175203019894305029890

26（二）螺栓的緊固1、以上是德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，表中扭矩值為螺栓達(dá)到屈服極限的70%時(shí)所測定。2、建議鎖緊扭矩值為：表中數(shù)據(jù)×80%。例如：M48，8.8級螺栓，則鎖緊扭矩為：400×80%＝320KGM3、拆松扭矩值為鎖緊扭矩值的1.5～2倍。例如：上例鎖緊扭矩320KGM，則其拆松扭矩約為320×(1.5～2)=480～640KGM27螺栓緊固不均勻傳統(tǒng)的螺栓緊固方式，完全依靠人力。由于操作者個體間存在力量大小的差異，多人同時(shí)操作無法保證相同的緊力，單個人作業(yè)從開始至最后結(jié)束整個作業(yè)過程的力量分配存在不同，無法保持相同的緊力。（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足28（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足受作業(yè)空間和作業(yè)條件的限制，容易用力的位置螺栓獲得的緊力大，不得用力的位置螺栓獲得的緊力相對小些，導(dǎo)致密封面緊力不均勻，密封面就會產(chǎn)生微觀凸凹不平，產(chǎn)生微觀偏口，墊片沒有壓實(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間就會發(fā)生泄漏，當(dāng)然，泄漏原因有很多，不止僅此因素。大多情況下的泄漏，不是螺栓緊力不夠而是緊力不均勻而發(fā)生泄漏；即使測量法蘭的平行度，測量方法也比較粗放，不夠準(zhǔn)確、不科學(xué)。29（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足二、不能科學(xué)準(zhǔn)確的確定螺栓的預(yù)緊力傳統(tǒng)的螺栓緊固方式預(yù)緊力的確定，通常聽聲音、靠感覺、憑經(jīng)驗(yàn)，緊力過大的后果壓壞墊片、損壞螺栓、緊力不夠造成泄漏，大多情況為防止泄漏緊力往往偏大，嚴(yán)重時(shí)，一旦超過螺栓最大屈服極限，螺栓產(chǎn)生塑性變形，螺距改變，永久失效，導(dǎo)致拆卸困難，縮短螺栓使用壽命以致報(bào)廢。30（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足三、勞動強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力需要較大緊力的螺栓，就要用加力桿、長套管、多人齊用力，浪費(fèi)人力、增加勞動強(qiáng)度；浪費(fèi)時(shí)間。31（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式的不足四、無法做到同時(shí)同緊力多點(diǎn)對稱緊固。32（三）在用傳統(tǒng)螺栓緊固方式