液壓扳手能夠比較精確、可靠地控制螺栓的預緊力,輸出扭矩大,使用方便,能夠在狹窄的空間范圍內使用,這對大量使用高強度螺栓的一些大型基礎設施及大型機電設備,尤其是承受載荷及強烈沖擊振動的重型機械設備和需要確保管道容器密封的行業而言尤為重要。下面,就以液壓力矩扳手在煉油廠以及深海裝配的應用為例,說明液壓力矩扳手在石油石化行業中已得到廣泛運用。
煉油廠法蘭泄漏原因分析
煉油廠的設備和管道之間可拆卸的連接方式很多,常用的是法蘭連接。據統計,一座年產250萬噸的煉油廠,法蘭連接的數量達20萬個以上。法蘭連接的失效主要表現為泄漏,由于煉油廠大部分為易燃、易爆、劇毒或有腐蝕性的物料和介質,由法蘭泄漏造成重大火災或人身傷亡事故屢有發生,因此必須重視法蘭的密封。
造成法蘭泄漏的因素有下列幾種:
一、法蘭的問題:
包括法蘭密封面型式問題、法蘭密封面表面粗糙度不符合要求、法蘭剛度不足等。
二、墊片的性能問題:
包括墊片的材料不夠致密,耐受溫度及壓力波動和介質腐蝕性能不足,變形回彈能力和較小的永久變形性能較差,法蘭與墊片的硬度差不足等等。
三、螺栓預緊力問題
包括螺栓預緊力沒有均勻對稱地作用于墊片上,螺栓預緊力過小或過大等等。
四、使用條件
使用條件主要是指系統的壓力、溫度以及介質的物理和化學性質。單純的壓力或介質因素對密封的影響并不是主要的,只有在與溫度聯合作用下,尤其是在波動的高溫作用下,將會嚴重影響密封的性能。
五、安裝問題
包括法蘭表面潔凈度、粗糙度不符合要求,有機械損傷和腐蝕損壞以及殘留的舊墊片;法蘭面的凸臺不能對準;兩法蘭面間的間隙過大;兩密封平面的平行度必須滿足使用墊片型式的要求;檢查墊片的形式、材料、尺寸和螺栓不符合規定的要求;螺栓預緊力不均勻,安裝程序錯誤;墊片壓緊度不足;未能及時維護和檢修等等。
六、其他問題
包括管道系統布置、震動、管道的柔性不夠及應力等等。以上種種問題,都是造成法蘭泄漏的隱患。為了實現安全無泄露的法蘭連接,在保證法蘭、墊片性能符合要求的前提下,正確地進行螺栓預緊及法蘭安裝就顯得格外重要。
液壓扳手在煉油廠的應用
螺栓力的控制,是保證法蘭密封性的主要因素之一,因為法蘭密封是通過緊固螺栓壓緊墊片實現密封的。預緊螺栓時,通過法蘭壓緊墊片,使墊片產生彈性或塑性變形,從而填滿法蘭面上微小的凹凸不平來實現密封。操作時還可使墊片殘留較大的密封比壓,保持良好的密封狀態。螺栓預緊力必須均勻對稱地作用于墊片上,預緊力過小,墊片沒有壓緊就不能止漏,但預緊力過大往往又會使墊片產生過大的壓縮變形,使墊片失去回彈能力甚至破壞。
使用液壓扭矩扳手,可以使螺栓預緊力均勻對稱地作用于墊片上,從而實現均衡有效的螺栓載荷,完成法蘭的正確安裝。通過螺栓緊固方案,螺栓緊固操作不僅變得簡單,效率更高,而且安全可靠,精度更高,大大減輕了工人的勞動強度,降低了法蘭密封泄漏的風險。而且,的技術中心不僅僅提供的產品,而且還提供許多量身定制的服務。這是液壓扳手的核心競爭力。
需要特別注意的是,溫度的劇烈波動,會嚴重影響法蘭的密封性。在高溫下,介質對墊片的溶解和腐蝕作用加劇,增加了泄漏的可能性,法蘭、螺栓、墊片可能產生蠕變和應力松弛,使密封比壓下降,如果溫度和壓力均有波動時墊片將會疲勞,使密封失效。在低溫下使用的密封,由于法蘭和螺栓冷卻速度不一樣,墊片預緊力會不均勻地降低,加上墊片在低溫下的收縮和彈性降低,都會加速泄漏的產生。
因此,要保證法蘭使用條件要平穩,盡量避免壓力和溫度產生劇烈波動。在使用一段時間后,必須再緊一次螺栓,這對高溫和有冷熱循環的使用場合尤為重要。另外,液壓扳手通常配電動液壓泵作動力源,需要防爆的現場可以配氣動液壓泵作動力源。
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