碟簧定力矩组合技术的实施

碟簧定力矩组合技术的实施

在化工、石化及钢铁等行业中，法兰密封是确保设备安全运行的关键环节。碟簧定力矩组合技术作为目前重要的密封技术之一，通过结合碟簧密封和定力矩技术的优点，能够有效提高法兰密封的可靠性和安全性。本文将详细介绍碟簧定力矩组合技术的具体实施方法，包括碟簧选型、螺栓清洗检查、法兰密封面清理检查、碟簧安装方法以及定力矩紧固等关键步骤。

1. 碟簧选型

螺栓紧固技术需要根据不同的现场工况制定不同的紧固方案，不同的法兰螺栓规格、螺栓材质对螺栓预紧力值的要求也不同，螺栓的有效预紧补偿根据不同工况要求，需要进行分别计算，需要根据特定的应用对象，制定不同的“有效补偿窗口”。针对工业生产中不同类型和结构尺寸的换热器、不同设备的法兰，不同使用工况、不同补偿要求的碟簧，进行一系列的分析、有限元模拟计算和试验测试，给出最终解决方案，确保在使用运行中的安全可靠性。

法兰连接，由于结构、材料等参量较多 (结构形式、结构尺寸、材料性能等等)，承受的载荷也相当复杂 (螺栓预紧载荷、介质的压力、系统的压力波动、温差应力、结构约束应力等)，很难通过理论公式计算出较为准确的结果，而通过有限元法根据换热器的实际结构尺寸和运行工况，建立与实际相符的数学模型进行模拟分析计算。在压力载荷的基础上导入温度载荷，把温度变化和压力变化导致螺栓、法兰、密封垫片、防冲击补偿垫圈等的应变、应力变化，进行相关的耦合分析计算，能有效地保持垫片的实际密封比压，从而提高法兰密封副的密封可靠性。

2. 螺栓清洗检查

螺栓拆卸后需要对螺栓进行清洗和检查，确保螺栓无损伤后方可进行使用。螺栓需要按照现场法兰编号进行标记，运输到指定区域进行检查和清洗。清洗过程根据螺栓上污染物情况可以采用柴油或其他溶剂进行清洗、浸泡，螺栓检查过程中应当确保其表面无锈渣、油污、积垢。另外，需要对螺杆、螺母的腐蚀情况进行确定，同时检查螺牙是否有损坏、螺母能在螺杆上能不能自由旋入。螺栓清洗检查完成后，对合格的螺栓应当分类并进行标记，同时做好防护，避免搬运过程中对螺栓造成二次损伤，装箱待用。

3. 法兰密封面清理检查

法兰密封面是确保法兰密封无泄漏的重要影响因素，法兰打开后，应当用铲刀、抹布对法兰的密封面进行清理。如果法兰面出现锈蚀情况，还需要用砂纸对密封面的铁锈进行打磨清理，法兰密封面清理完成后，需要对法兰密封面的完好性检查确定，保证法兰面无机械损伤。检查完成后的法兰密封面需要做好保护工作，避免现场施工过程中碰伤或发生二次锈蚀。

4. 碟簧安装方法

(1) 碟簧安装前需要对法兰面进行二次检查，确保无碰伤、无锈蚀。同时，对螺栓的材质和工况进行再次确认，确保螺栓选材正确。在螺栓规格型号确认无误后，对配套碟簧的规格、材质及完好性进行检查。

(2) 对螺栓的螺纹和螺母表面涂抹润滑剂 (或防卡剂)，确保在螺栓紧固过程中螺母能够均匀旋入，使预紧力分布均匀。

(3) 把碟簧放入螺栓上，碟簧具有凸面和凹面，使用过程中应当确保凹面朝向法兰，调整碟簧与螺栓保持同心。用手对所有螺母进行初步拧紧，使碟簧在螺母与法兰之间不能自由移动，拧紧过程用力要均匀细致。

(4) 按照顺序对初步拧紧的螺栓进行全部检查，确认所有螺栓已经进行初步紧固。

5. 定力矩紧固

定力矩紧固施工应制定实施方案，通过该方案进行严密的施工组织。作业过程应当严格遵循相关标准，并且定力矩紧固过程应全程监督。

(1) 定力矩施工方案制定。施工方案需要根据煤化工生产装置的特点进行制定，要对全部的法兰密封点进行统计，并进行泄漏点风险评估，来制定施工方案和定力矩实施原则及制定法兰螺栓定力矩施工清单。

(2) 定力矩施工人员和设备配备。前期的设备准备和人员培训对螺栓定力矩施工至关重要，尤其是对高温高压等法兰的紧固工作，关系到零泄漏目标能否实现。定力矩施工人员方面，需要先明确各单位人员包括建设、施工、监理人员的责任及工作内容，然后对定力矩施工人员进行培训。需要专业的定力矩紧固工程师对所有参与定力矩施工、监护以及检测人员进行技术交底培训，培训完成后需要分专业进行考核，考核合格后方可允许上岗作业。

(3) 定力矩施工验收。螺栓进行定力矩施工后应当组织专业人员进行抽检验收，抽检的数量不应当低于总数的 20%。定力矩施工螺栓进行抽检时，按照预设的定力矩 80% 进行检验。在此条件下，被检验的螺母发生转动，则认定抽检的螺栓定力矩紧固施工不合格;在 80% 预设定力矩数值下检验如果螺母不发生转动，再将检测力矩调整为预设力矩的 110%，被检测的螺母发生转动，则认定抽检的螺栓定力矩施工合格;如果螺母不发生转动，则判定该法兰螺栓紧固过度，定力矩施工抽检不合格，需要对所有定力矩施工的螺栓进行重新施工，并再次抽检，直至合格为止。定力矩施工完成后的资料应当进行归档，并由专门人员进行管理。