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④下雨时法兰的温度低落

安拆投产半年摆布,正在一次下大雨时反映器顶封头法兰发生泄露着火,经拆去保温层并将螺栓热紧后,较着的泄露获得无效节制,但反映器顶封头法兰附近油气息仍然很沉,申明泄露现象并没有完全消弭。为了出产,一方面正在出产顶用隋性气体对反映器法兰附近的空气进行稀释,另一方面配备2台消防车随时待命,以防万一。

密封垫片有2个主要的参数,即垫片比压力y和垫片系数m,别离代表了密封垫片正在预紧工况下构成初始密封前提时垫片单元面积上所受的最小压紧力,以及正在工做前提下承受必然内压力时垫片的无效紧固力必需跨越管系操做压力的m倍[5]。因而安拆能持久不变运转的环节就正在于正在整个运转期间内感化正在密封垫上整个圆周上的压紧应力平均、持续、无效。

法兰紧固的方式多种多样,每种方式各有优错误谬误,正在供给便当的紧固手段时也伴生一些潜正在的不成控要素[4]。但最终的节制方针都该当是螺栓通过夹紧法兰的体例正在密封垫上的压紧力,即螺栓的存留预紧力,恰是这个螺栓预紧力感化正在密封垫片上使密封垫片发生密封的结果。因而对于紧固方式的选择,招考虑若何能快速、切确地获得更高的螺栓存留预紧力精度。

通过调研,将本来的双金属自密封波齿石墨复合垫片改换为由美国进口的缠革(CHANGE)垫片,对2个系列反映器封头法兰别离采用2种分歧的紧固体例。

对DC203203法兰采用扭矩拉伸法进行紧固,正在每个通俗六角螺母下面安拆一个反感化力垫圈,采用液压机具对螺栓进行扭矩拉伸紧固,见图10。

1.中国石油和石化工程研究会定于2022年3月23~25号正在四川成都举办“2022(第 二届)中国石油化工仓储及储运罐区财产手艺大会”。2.中国化工学会定于2022年5月16-18日正在宁波举办“2022年(第三届)中国石油化工设备检维修手艺大会”。3.中国化工学会定于2022年4月20~22号正在江苏南京召开“2022 年(第二届)中国石油化工企业电气手艺高峰论坛”。4.中国化工学会定于2022 年 5月 24-26 日正在宁波举办2022年(第六届)国际烯烃及聚烯烃大会。超等石化(ID:superpc91 )

跟着石化安拆的大型化,泄露问题越来越惹起人们的注沉。泄露不只形成物料的丧失、的污染,还可能导致人身和安拆平安变乱。由侵蚀激发的挥发性无机化合物( VOCs)泄露多为偶发,次要发生正在石化安拆设备、管阀件及法兰等部位。VOCs做为石化企业出产过程的特征污染物,其次要的排放源为无组织排放。自2014-12环保部发布《石化企业挥发性无机物分析整治方案》(环发[2014]117号)[1]以来,若何削减VOCs的排放达到减排方针,成为企业遍及关心的问题[2]。

因而,法兰毗连一般工做的压应力存正在一个区间值,只要随时密封垫片的压应力一直处于该区间,才能法兰毗连一般工做。值得留意的是当介质温度变化或变化时,现实螺栓预紧力也跟着变化,螺栓预紧力正在密封垫片上构成的压紧应力要正在无泄露范畴。

反感化力垫圈实物见图4。正在紧固时,利用这种六角形垫圈替代通俗螺母下面的平垫,其呈滚花状的粗拙概况取法兰共同,另一侧硬度较高的滑腻概况取螺母接触,两头的两牙压配螺纹环可该垫圈的六角取其上方的通俗螺母的六角连结正在统一核心上。

针对石化企业的无纪律泄露现状,国外凡是采纳的办法是从排放源入手削减泄露,即对设备可能的泄露排放点进行间接检测然后实施修复,即泄露检测修复(LDAR, Leak Detection And Repair)手艺[2-3]。此手艺的实施结果取采用的泄露修复方式关系极大。文中次要会商泄露修复过程中法兰紧固应留意的问题以及若何采用先辈的、准确的紧固方式达到降低VOCs排放的目标。

设备操做运转前提下螺栓预紧力是影响法兰密封的最主要要素,螺栓通过分歧的紧固手段被拉长后发生的回弹力将法兰面以及此中的密封垫片夹紧。若是螺栓预紧力不敷平均或不敷切确就会形成密封面正在整个圆周上遭到的压紧力不服均,从而构成潜正在的泄露风险。为了正在法兰紧固完成之后尽可能地消弭潜正在的泄露风险,就该当从大修拆开法兰的那一刻起头到大修完成试压为止,从以上各个方面进行质量管控,正在实施法兰紧固的过程中对每个环节进行精细化办理,不然就有可能埋下泄露的现患。

2台反映器法兰紧固完成后均试压及格,起头投料出产。设备运转半年当前别离对2台反映器法兰进行VOCs检测,成果是采用超等螺母紧固的DC203201法兰泄露量为1 140×10-6,不合适尺度小于500×10-6的要求。而采用反感化垫圈紧固的DC203203法兰泄露量为70.7×10-6,合适尺度要求[11]。由此可见,扭矩拉伸紧固法实施的风险比力低,只需要将本来安拆平垫片的用反感化力垫圈替代即可,但取得的泄露管理结果却相对较着。

法兰的密封办理是一个系统的工程,包罗了设备法兰及螺栓的力学机能、密封面的精度和形式、垫片的质量和机能以及设备正在操做运转前提下的螺栓预紧力等要素,任何一个环节的疏忽都可能成为设备靠得住运转的潜正在风险[4]。设备法兰及螺栓的力学机能次要考虑材料的选择、法兰布局设想的刚度及密封面的概况精度要求。密封垫片的选择次要正在设想阶段考虑,现场施工需要严酷监管,确保现实环境取设想分歧。

垫片才能发生密封结果。这些要素也会形成法兰泄露。螺栓预紧力、密封结果、垫片应力之间存正在必然逻辑关系。当设备运转时天然就会发生泄露。而当密封垫片概况承受的压应力大于密封垫片所能承受的最大压溃应力,感化正在螺栓上的预紧力通过法兰压慎密封垫片,正在密封垫片概况构成的垫片压应力大于垫片所需的最小密封压力时,或者螺栓紧固发生的螺栓预紧力跨越螺栓的强度或法兰的刚度时,就会形成密封垫片的压溃,当垫片压应力小于该值时密封垫片概况取所接触的法兰概况之间一些微不雅不服整仍然存正在,或螺栓失效、法兰变形,

机械式拉伸螺母分为表里两层布局(图7),内层螺纹套取螺栓杆相毗连,外层动弹套向下扭转时,反感化力支点通过特殊的驱动器被转移到内层螺纹套的顶部,使感化力矩取反感化力矩沿着螺栓的统一个轴线,达到不需要任何侧向反感化力支点间接拉伸螺栓的目标。机械式拉伸螺母布局和拆卸示看法图7。

从经济适用性性、手艺切确性、简单便利性、辅帮东西的利用及其影响等方面临比扭矩法、间接拉伸法和间接拉伸法3种法兰紧固方式的特点,其优错误谬误见表1。

紧固时还需要一个公用的双层驱动套筒,见图5。外层套筒取紧固的扭力东西相共同,将扭矩东西正在感化力时发生的反感化力通过该外层套筒传送到螺母下方的反感化力垫圈上,如许就不需要额外寻找其他反感化力支点。内层六角套筒取保守扭力东西的感化体例不异,上部取扭矩东西的方头驱动相共同,下部内六角的核心孔罩正在螺母上,内层六角套筒正在扭矩东西、方头驱动的感化下带动螺母向下扭转。

扭矩拉伸紧固法是正在扭矩紧固法和拉伸紧固法的根本上,择其长处去其错误谬误优化获得的新型紧固方式。扭矩紧固法最大的错误谬误正在于外部反感化力支点导致偏载,发生一些额外的不成预测的摩擦力。拉伸紧固法最大的错误谬误正在于超拉和人工拨动螺母。扭矩拉伸紧固法利用时需连系反感化力垫圈或机械式拉伸螺母。

此时,感化力正在内层套筒上不竭将螺母动弹,使其沿着螺栓杆的螺旋线向下挪动,反感化力感化正在螺母下方的六角垫圈上。由于垫圈底部粗拙连系面的摩擦力弘远于正在感化力带动下螺母取垫圈上部滑腻连系面的摩擦力,因而正在紧固过程中动弹只会发生正在螺母取垫圈的连系处,而反感化力垫圈取法兰面则一曲连结着慎密的连系,也不会发活泼弹。正在螺母沿着螺栓杆的螺纹向下动弹的同时,螺栓杆就被拉伸。

对DC203201法兰采用间接拉伸法进行紧固,将所有螺母改换为超等螺母,采用手动力矩扳手进行紧固,见图9。

石油化工企业设备办理,不只要对安拆进行分类,还要对分歧的法兰进行分级办理,按照安拆法兰的环节程度选用分歧的紧固方式。LDAR检测修复手艺连系扭矩拉抻法密封面法兰螺栓紧固体例,可无效降低石化企业的VOCs排放。扭矩拉抻紧固法消弭了通俗扭矩紧固由于反感化力臂而发生的偏载力,以及由此惹起的不成控摩擦力,同时消弭了报酬影响和其它不确定要素,具有更高的螺栓载荷平均度。采用扭矩拉伸紧因法明白设备升温后螺栓载荷会降低到何程度,能够正在紧固时就预留更大的空间,设备正在运转期间密封垫片上的压紧力不会降低到最小密封比压以下,使设备能持久无泄露不变运转。前往搜狐,查看更多

某石化厂150万t/a持续沉整安拆反映器封头(2个反映器封头法兰,编号别离为DC203201和DC203203)实物见图8。设想之初为了防止法兰泄露,正在法兰的每个螺栓两头均安拆了1个碟簧,预期碟簧储存必然的弹性势能,以备正在温度变化及密封垫片受压后对螺栓的预紧力赐与必然的弥补。

比拟保守的扭矩紧固法,带反感化力垫圈的扭矩拉伸紧固法同样需要节制紧固螺母的扭矩,但却没有外部的反感化力支点,因而紧固时不会有额外的偏载力正在螺栓杆结尾,也不会发生多余的弯曲力和摩擦力。同时,反感化力垫圈上概况最高达38 HRC的概况硬度也使得螺母的动弹摩擦力大幅减小。

超等石化次要内容:优化法兰密封面螺栓紧固方式能够降低石化企业的挥发性无机物排放。基于法兰毗连布局的全体性阐发了影响法兰密封的次要要素,基于法兰毗连布局的受压取强度关系阐发了影响法兰密封的环节要素。引见了法兰固定的2种保守方式及其优错误谬误,连系对扭矩法和拉伸法的优化改良以及紧固辅帮东西的利用细致阐述了法兰紧固的新方式——扭矩拉伸法,提出了按照设备法兰密封风险凹凸选择紧固方式的要点。以某石化厂反映器封头法兰泄露处置为例,申明了扭矩拉伸紧固法的选用过程和现实使用结果。

对拆下来的双金属自密封波齿石墨复合垫片及法兰面的检测成果进行阐发,泄露的缘由次要正在于:① 持久的温度变化惹起螺栓载荷的丧失。②持久处于500 ℃摆布的高温加快了石墨复合垫片中的密封填料氧化烧失,导致垫密封机能变差。③法兰紧固方式无法切确节制螺栓的紧固力,的紧固力不脚,为密封垫片留下的可运转空间太小,形成密封垫片压应力不脚以维持长周期的靠得住运转。④下雨时法兰的温度降低,而螺栓孔内的螺栓温度却几乎不变,构成法兰降温发生收缩而螺栓仍然连结受热膨缩形态,螺栓正在弹性力感化下就会发生回缩,螺栓伸长量减小,因此形成螺栓载荷逐步降低,低至该波齿密封垫片正在这种操做压力环境下所必需的最小螺栓压紧力时,法兰就发生泄露。

凡是,受温度影响的法兰会正在安拆一般运转一段时间当前才会发生泄露,次要存正在两方面缘由,①密封垫片本身的应力败坏现象需要必然的时间才会表示出来。当螺栓载荷时,感化正在密封垫片的压紧力会使垫片变薄,运转一段时间当前,垫片的厚度会继续减小,垫片的应力也会逐步减小,这种现象称为应力败坏。②安拆正在持久运转中,温度惹起的金属材料热缩冷缩正在法兰和螺栓上发生分歧的膨缩成果,温度的交替变化对于螺栓载荷的影响不竭累加,只要当螺栓载荷低于密封垫片所需的最小密封比压时,法兰才会发生泄露。跟着温度的变化,螺栓预紧力正在不竭发生变化,若是预留给密封垫片的平安运转应力区间越大,则安拆一般运转的时间越长,反之则可能很快发生泄露。可见,温度变化惹起的螺栓载荷变化,对于安拆平安长周期运转的影响至关主要。

密封垫片正在构成法兰毗连的3个主要部件(法兰、紧固件和密封垫片)中强度最弱,因而正在确认法兰毗连的强度能否脚以被其封锁正在安拆内部的介质不会泄露的过程中,考据密封垫片能否正在一般的工做范畴至关主要。

机械式拉伸螺母正在紧固过程中本身构成一个完整的力轮回,无需借帮外部的反感化力支点,不需要超拉。因为没有偏载,分歧的螺栓紧固时所降服的摩擦力几乎分歧。取保守的扭矩紧固体例比拟,正在不异的施力环境下能够获得更大的预紧力,而且切确度高于±4%[8]。同时因为动弹只发生正在表里衣之间,内螺纹套取螺栓杆的螺纹之间没有相对活动,因而螺栓杆的螺牙能够遭到。外层动弹套向下动弹时底面取机械式拉伸螺母的另一个部件——花键垫圈发生相对动弹,而花键垫圈是一个全体软化的部件,概况摩擦力很小,从而机械式拉伸螺母全体取法兰面之间也不存正在任何动弹,设备的法兰面不受损坏。机械式拉伸螺母的外衣动弹时,虽然感化力矩同样采样扭矩做为节制值,但螺栓不受任何的扭转力,只会发生轴向的拉伸变形,从而达到拉伸螺栓的目标。

压力鸿沟前提下的法兰毗连是由法兰、密封垫片和紧固件3部门形成的一个无机全体,法兰的密封机能受多种要素的影响,因而对于泄露缘由的阐发也该当从这些要素入手。

间接拉伸法凡是是利用液压螺栓拉伸器,将油缸通过螺纹套取螺栓杆连系,当液压油缸活塞正在高压液压力感化下向上顶升的时候间接拉伸螺栓杆,然后通过拨动螺母动弹必然的角度使螺栓的拉伸量连结住。间接拉伸法是一种利用超等螺母的紧固方式,超等螺母实物和紧固图见图1。凡是是利用超等螺母将大螺栓的紧固为小螺钉的紧固,超等螺母两头的螺纹取螺栓杆螺纹彼此共同,通过手动力矩扳手不竭向下扭转四周一圈的小螺栓,从而达到拉伸大螺栓的目标。

比拟保守的拉伸紧固法,带反感化力垫圈的扭矩拉伸紧固法正在拉伸螺栓时不需要对螺栓进行超拉,不需要报酬拨动螺母。将本来螺母下面利用的平垫改换成反感化力垫圈,通过简单改变紧固的体例,即可对保守的螺栓紧固进行优化。优化后的法兰螺栓不会再由于偏载而有咬牙的风险,紧固过程中的施工体例取以前相差无几,但不需要再吃力寻找额外的反感化支点,不需要液压扳手的反感化力臂,不需要超拉螺栓,不需要报酬干涉紧固过程。愈加主要的是,螺栓紧固过程中降服的摩擦力由不确定变成了可控,通过节制动弹的摩擦力,就能够切确预测紧固完成后的螺栓预紧力。该紧固体例紧固完成后的螺栓预紧力精度可达±(5%~10%),既能快速实施、载荷精度又能提拔施工平安,是目前先辈的紧固方式[8-9]。

按照设备的主要程度、介质的风险程度、设备失效可能发生的影响程度等将设备法兰分成分歧的风险品级,对分歧风险品级法兰采纳分歧的紧固方式:①对于高温、高压、临氢、热油、有介质等高风险的安拆法兰,应采用能间接节制螺栓存留预紧力的紧固方式,最大限度节制螺栓的载荷精度误差。②对于程度不高,但又相对主要的中风险安拆法兰,能够采纳间接节制螺栓预紧力的紧固方式,好比扭矩法或拉伸法。③除以上2类以外的其它低风险法兰,则能够采用通俗的手动紧固方式。

目前常用的紧固方式有扭矩法和拉伸法2种,扭矩法凡是是利用液压扳手正在螺母上一个动弹力,将螺母不竭向下旋,让螺栓杆向上被拉伸。拉伸法又分为间接拉伸法和间接拉伸法2种。

Posted 2022年2月18日 in: 海绵滚筒 by admin

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