紧固方法课件

提纲（一）泄漏（二）螺栓的紧固（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1（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。2（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。3（一）泄漏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。4（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。5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。（一）泄漏6（一）泄漏7（一）泄漏8（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。9（一）泄漏10（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。11（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。12（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，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：13（二）螺栓的紧固F=P×πD²/n+λ1×S+E×A×ΔL/LP：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14（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L2：法兰的厚度

T1：螺栓的工作温度T2：法兰的工作温度

T0

：环境温度（通常为25℃）15（二）螺栓的紧固二、在锁紧螺母时要对称同步锁紧。

16（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%。17（二）螺栓的紧固我们知道，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。18（二）螺栓的紧固

正常的螺纹配合偏载情况下的螺纹配合

F螺母底面与法兰间的摩擦TF

19（二）螺栓的紧固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）σA20（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，21（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。22（二）螺栓的紧固螺栓、螺母扭矩推荐值强度等级4.86.88.810.912.9最小破断强度392Mpa588Mpa784Mpa941Mpa1176Mpa材质一般结构钢机械结构钢铬钼合金钢镍铬钼合金钢镍铬钼合金钢螺栓M螺母S扭矩值扭矩值扭矩值扭矩值扭矩值mmmmKGMNMKGMNMKGMNMKGMNMKGMNM142276910981413717165232251624109814137212062524736353182714137212062928435341494802030181762829641402585696967623（二）螺栓的紧固2232232253433355539787659391124363231448470706861009811201176274145441656371051029150147218017643046605889088212512252001962240235233507573511511271501470210206025024503655100980150147018017642502453300294039601201176180176422021563002943370362642651551519240235228027443903826470460624（二）螺栓的紧固4570180176428027443203136450441555053904875230225435034304003920570559268066645280280274442041164804704670657385083305685360352853051496105978860843710501029060904104018610597879077421100107911350132306495510499876074489008820

6810058056848708526110010780

72105660646810009800129012642

25（二）螺栓的紧固761107507350110010780150014700

801158308134125012250185018130

851209008820140013720225022050

90430108010584165016170250024500

100145140013720205020090

110155167016366255024990

120175203019894305029890

26（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%＝320KGM3、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)=480～640KGM27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。（三）在用传统螺栓紧固方式的不足28（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。29（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。30（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。31（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。32（三）在用传统螺栓紧固方式