螺栓紧固作业指导书

1、 中国石油乌鲁木齐石化公司设备安装公司 14/14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）

2、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bo3.2.3确定垫片有效密封宽度b: 当bo6.4mm时,b=bo 当bo6.4mm时,b=2.53bo3.2.4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bo6.4mm时，DG等于垫片接触的平均直径；当bo6.4mm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

3、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t=mp MPaDG垫片压紧力作用中心圆直径 mm b垫片有效密封宽度 mmy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

4、栓和螺母螺纹之间的力矩M12）螺母和法兰之间的摩擦力矩M23）紧固螺栓的预紧力矩M至少为：M=M1+M24）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mmn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

5、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904.6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

6、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1-118-181-11第二组6-163-136-16第三组2-129-192-12第四组7-174-147-17第五组3-1310-203-13第六组8-185-158-18第七组4-141-114-14第八组9-196-169-19第九组5-152-125-15第十组10-207-17

7、10-20四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1-6-11-165-10-15-201-6-11-16第二组2-7-12-174-9-14-192-7-12-17第三组3-8-13-183-8-13-183-8-13-18第四组4-9-14-192-7-12-174-9-14-19第五组5-10-15-201-6-11-165-10-15-204.10有热紧要求的按100力在紧两遍。4.11如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。5.检查方法检查范围：每条螺栓全部检查，对漏拧、虚拧加以紧固到目标值。5.1对于高温条件的螺栓紧

8、固，应在螺栓、螺母间涂防咬合剂。5.2在安装过程中，螺栓螺母应清洗干净，并涂二硫化钼。5.3检修过程中，高温、高压、临氢等系统管道、容器人孔法兰的螺栓、螺母进行编号，做好标识，拆装做到一一对应。5.4第二遍紧固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。6.安全注意事项6.1操作人员必须严格执行液压和气动工具工艺操作规程，严防超压使用。6.2换热器在气密过程中严禁带压紧固螺栓。6.3螺栓紧固必须按操作规程进行。7.附件7.1螺栓紧固作业指导卡7.2计算实例7.3计算流程图螺栓紧固作业指导卡 车间装置加氢车间紧固位置R-XXXX精制反

9、应器进口弯管上法兰螺栓规格M273880螺栓数量52螺栓材质35CrMoA垫片形式波齿垫垫片规格5755203最小预紧力（N）421991最大预紧力（N）497203最小紧固扭矩（Nm）3949最大紧固扭矩（Nm）4653实际紧固扭矩（Nm）4600原有紧固力矩值（Nm）4400 紧固工具型号四同步液压扳手紧固顺序逆时针十字交叉法紧固气压表压力值(Par)紧固顺序螺栓编号初拧扭矩值50%终拧扭矩值80%二次终拧扭矩值100%2300 Nm3680 Nm4600 Nm紧固示意图编制： 时间： 审核： 时间：附件二 计算实例:新疆新峰股份有限公司40万吨/年轻汽油醚化项目 加氢蒸馏塔顶循环氢冷却器

10、(E-102)设计压力:1.0MPa管箱法兰 法兰-FM400 -4.0 JB/T4703-2000螺栓型号/数量: M24 20个垫片材料:G33-400-4.0-4 JB/T4718-92 材质金属包垫 垫片属于: 平金属板内包石棉 铁或软钢查表得 垫片系数m=3.75 比压力y=52.4 垫片接触宽度:压紧面为凹凸面型式，查询JB/T4718-92 N=D-d=465-425=40mm垫片基本密封宽度b0=N/2=20mm因为b06.4mm b=2.5320=11.31查JB/T4718-92得垫片接触外径为465DG=465-2*11.31=442.37F1=3.14*442.37*11.31*52.4=823207.29(N)F2=6.28 DGbmpc=6.28*442.37*3.75*1=10417.83 (N)P=0.785*442.37*442.37*1=153617.61(N)F=