化工装置之法兰管理.docx

1 1 引起法兰泄漏的主要原因引起法兰泄漏的主要原因引起法兰泄漏的原因有很多，而在施工阶段 引起法兰泄漏的主要原因有以下几个方面：1）法兰、垫片等密封面的破坏；2）垫片或者螺栓等材料用错，不能满足管道运行的操作条件；3）法兰偏斜引起泄漏；4）紧固不规范造成垫片损坏；5）由于紧固载荷不够，不能使垫片达到密封性能；6）由于紧固载荷过大，造成垫片溃烂。2 2 防止法兰泄漏的控制措施防止法兰泄漏的控制措施综上所述，由产生法兰泄漏的原因可知，要确保法兰不泄漏，就要通过严格的法兰过程管控程 序保证法兰、垫片的安装质量以及选择合适的紧 固载荷使垫片能够达到良好的密封性能。下面将 从法兰过程管理及紧固载荷计算两大方面介绍控 制措施。2.12.12.1 法兰过程管理法兰过程管理2.1.12.1.1 人员培训及管理人员培训及管理所有参与法兰管理的人员必须经过培训后持 证上岗作业，严禁无证操作，培训分为理论培训和实操培训。理论培训由专业工程师负责向操作人员授课，讲授法兰管理的理论知识。实操培训主要 是要在现场对专职操作人员进行系统的实际操作培训，包括整体的质量控制流程，设备使用技巧。2.1.22.1.2 材料管理材料管理材料管理包括法兰、紧固件及垫片的管理，所有材料要做好到货验收工作，确保材料本质合 格。材料的验收要求如下：1）所有材料要有质量证明文件，文件内容符 合设计及规范要求。2）法兰到货后，应逐件检查法兰密封面，密封面应完整，不得有锈蚀和径向划痕等缺陷。3）法兰的外缘应有规定的标识，且与质量证明文件相符。4）检查合格后的法兰，应放在室内进行保管，并做好防锈蚀处理。5）检修工程中，法兰打开后，应组件检查法兰密封面状况，清理影响密封的杂质；6）紧固件到货后确保紧固件的螺纹应完整，无划痕、无毛刺、无锈蚀等缺陷；如果螺纹不完整，严禁使用。7）紧固件检查合格后，螺纹表面需要涂抹螺纹保护剂，且螺纹部位涂抹均匀。8）缠绕式垫片到货验收，不得有松散、翘曲现象，其表面不得有影响密封性能的缺陷。9）检维修工程中法兰拆卸后需要利用的螺栓，应采取先集中清洗、后检查再利用的原则。清洗时要检查螺纹有无损伤，螺母能否顺利旋合到螺柱的任意位置，不合格螺栓禁止采用。2.1.32.1.3 设备选用设备选用根据螺栓规格不同，使用不同的拧紧设备，主要采用手动力矩扳手、电动力矩扳手和液压扳手。力矩1000Nm 的螺栓可采用手动力矩扳手进行紧固，力矩大于 1000Nm 的螺栓推荐使用电动力矩扳手或者液压扳手进行紧固，可配套冲击扳手进行初紧，以提高初紧效率。2.1.42.1.4 法兰安装法兰安装1）法兰安装前，要对法兰密封面及垫片进行检查确认，确保没有影响密封性能的缺陷，且要清除法兰密封面的保护油脂。2）连接法兰的螺栓应能自由穿入。3）法兰螺栓安装方向、外露长度应一致。4）用手拧紧螺母，确保螺母能在螺柱上转动顺畅。5）法兰安装不能偏斜，法兰密封面的平行度要满足规范要求。2.1.52.1.5 螺栓紧固螺栓紧固法兰连接螺栓应对称顺序拧紧，紧固力矩值需要分级进行增加，直到获得最终要求的扭矩，具体的步骤如下：步骤 1：用手带紧螺母，用手动扳手初步紧固，同时要控制好法兰平行度。步骤 2：按 30%最终力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。步骤 3：按 60%最终力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。步骤 4：以目标力矩值上紧螺栓，采用对称法紧固，核实法兰间距以确保一致性。步骤 5：继续以目标力矩值紧固螺栓，采用顺序紧固，最终核实法兰间距以确保一致性。按照上述步骤对法兰螺栓紧固完成后，用记号笔沿着螺柱/螺母的端面画上十字交叉线，如有条件可在法兰上系挂标识牌，标识牌上标注好管线号、法兰编号、目标力矩值、操作人及操作时间等。2.2螺栓紧固载荷计算螺栓紧固载荷计算选择合适的紧固载荷也是法兰管理的重点，目前国内规范及文献资料中没有一个统一的、标 准的计算方法，给出的大多是一个固定的紧固力 矩值，然而紧固力矩并不应该是一个固定值而是一个区间值，一是要保证法兰连接口达到密封性 能，二是要保证垫片不被破坏及螺栓不被拉断或 失效；另外，螺栓紧固力矩也不是很精确的数值，从力矩计算公式：T=KFd 来看，式中：T 为力矩，K 为扭矩系数（一般取 0.10.2），F 为预紧力，d 为螺栓公称直径，扭矩系数 K 是个变化值，这和螺纹结合面的光滑度、螺母与法兰端面的光滑度以及是否采用润滑都相关，扭矩系数的变化对力矩 值的影响很大，因此，为了减少误差应保证预紧力的计算准确。2.2.12.2.1 按垫片性能计算预紧力按垫片性能计算预紧力1）操作状态下按照垫片最小压紧力，计算单 个螺栓紧固需要的最小载荷 Fo,公式为：Fo=(F+Fp)/n，式中：F 为操作状态下内压引起的总轴向 力，Fp