螺栓紧固作业指导书.docx
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螺栓紧固作业指导书
中国石油乌鲁木齐石化企业设施安装企业螺栓紧固作业指导
1.编制目的
为了规范法兰螺栓定扭矩紧固工作，采纳正确的紧固方法，使法兰垫片受
力均匀，保证密封不泄漏，保证密封的靠谱性，编制螺栓紧固指导书推行定扭
矩紧固。
2.合用范围
本作业指导书合用于化工装置的压力容器人孔、封头、管箱、管道法兰等
螺栓紧固。
3.螺栓扭矩值确立
3.1紧固力矩的计算原则上由设计进行计算或由生产装置供给。
3.2假如设计部门没有给出扭矩计算结果，能够依据GB150-2011标准参照以下
步骤进行计算：
3.2.1法兰垫片的受力状况
在现场安装或检修中，密封法兰的几何尺寸和垫片性能参数（m、y）已给定，
能够查GB150-2011中给定的表7-2可知。
3.2.2确立垫片接触宽度N与基本密封宽度bo（表7.1从何而来）
查下表求得bo
3.2.3确立垫片有效密封宽度b:
当bo≤6.4mm时,b=bo
当bo＞6.4mm时,b=2.53√bo
3.2.4确立垫片压紧力作用中心圆直径DG
垫片压紧力作用中心圆直径按以下规定确立:
a）关于以下图所示活套法兰,垫片压紧力作用中心圆直径DG即是法兰与翻边接触面的均匀直径。
b）关于其余形式的法兰，则按下述规定计算DG：
当bo≤6.4mm时，DG等于垫片接触的均匀直径；当bo＞6.4mm时，DG等于垫片接触的外径减去2b
c）对筒体端部构造,DG等于密封面均匀直径。
3.2.5工作前法兰垫片的压紧力：
F1=3.14DGby
3.2.6工作时法兰垫片压紧力：
F2=6.28DGbmpc
（N）
（N）
法兰垫片工作密封比压σ
t=mp
MPa
DG---垫片压紧力作用中心圆直径
mm
b---垫片有效密封宽度
mm
y----垫片比压力MPa
Pc----介质工作压力（计算压力）
m----垫片系数
3.2.7最后预紧力确立
设施在操作条件下，螺栓遇到两个力的作用即：
介质压力：
P=0.785DG2Pc（N）
工作时垫片压紧力F2=6.28DGbmpc（N）
故在正常操作时螺栓所遇到的压力为F=P+F2
这时要和前方的预紧力F1进行比较大者作为最后预紧力F。
3.2.8紧固螺栓力矩计算
螺栓在紧固的过程中，要战胜双方面的力矩，即：
1）螺栓和螺母螺纹之间的力矩M1
2）螺母和法兰之间的摩擦力矩M2
3）紧固螺栓的预紧力矩M起码为：
M=M1+M2
4）钢制一般粗牙螺纹M10-M68，其经验公式为：
M=KdF
M---预紧力矩
d---螺纹的公称直径mm
n----螺栓个数
F---预紧力
K---扭矩系数，与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度等相关，往常K值在01.-0.3之间变化。
往常取0.2螺纹表面状况差取值高。
5）理论计算和实质结果有较大的差其他，以实质紧固数据为准。
4.紧固程序及方法
4.1测定已经紧固螺栓的原始状态下的预紧力，并记录入《螺栓紧固作业指导卡》。
4.2依据设施的设计压力、垫片材质、规格及螺栓数目按GB150-2011计算出每
条螺栓的预紧力。
4.3依据现场的设施状况，把螺栓从12点的方向按顺时针的方向用记号笔编号
好，在作业指导书中编制好紧固次序。
4.4螺栓紧固应依据多步紧固温次序紧固的原则。
对称、均匀、多次螺栓紧固采
用液压或气动力矩扳手，采纳十字交错法逐件紧固，每圈紧固后经过丈量法兰
面空隙检核对中状况。
4.5螺栓的紧固采纳2同步或4同步液压扳手进行紧固。
紧固应分三遍进行，每遍的起点应互相开90°
4.6第一遍紧固先用50％的扭力值（取整数值），采纳十字交错法紧固螺栓并保
证密封面平行，尽量减小螺栓在紧固过程中因为法兰变形影响。
4.7第二遍紧固用80％的扭力值加力紧固螺栓，紧固同时注意丈量法兰的空隙是
否均匀，保证每个螺栓紧固力量一致。
丈量法兰的空隙最大与最小空隙之差不
大于0.5mm。
4.8第三遍紧固再用100％的扭力值按第一遍紧固次序均匀紧固螺栓。
4.9以20条法兰螺栓定扭矩紧固为例，从1#螺栓按顺时针方向，采纳两同步和
四同步采纳对边紧固的原则，说明螺栓的紧固次序。
单紧按两同步的次序进行。
两同步螺栓紧固步骤及次序
螺栓数目
分组状况
第一遍
第二遍
第三遍
20
第一组
1-11
8-18
1-11
第二组
6-16
3-13
6-16
第三组
2-12
9-19
2-12
第四组
7-17
4-14
7-17
第五组
3-13
10-20
3-13
第六组
8-18
5-15
8-18
第七组
4-14
1-11
4-14
第八组
9-19
6-16
9-19
第九组
5-15
2-12
5-15
第十组
10-20
7-17
10-20
四同步螺栓紧固步骤及次序
螺栓数目
分组状况
第一遍
第二遍
第三遍
第一组
1-6-11-16
5-10-15-20
1-6-11-16
第二组
2-7-12-17
4-9-14-19
2-7-12-17
20
第三组
3-8-13-18
3-8-13-18
3-8-13-18
第四组
4-9-14-19
2-7-12-17
4-9-14-19
第五组
5-10-15-20
1-6-11-16
5-10-15-20
4.10有热紧急求的按100％力在紧两遍。
4.11如个别作业有困难的地方，也能够采纳手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按
设计要求进行。
5.检查方法
检查范围：
每条螺栓所有检查，对漏拧、虚拧加以紧固到目标值。
5.1关于高温条件的螺栓紧固，应在螺栓、螺母间涂防咬合剂。
5.2在安装过程中，螺栓螺母应冲洗洁净，并涂二硫化钼。
5.3检修过程中，高温、高压、临氢等系统管道、容器人孔法兰的螺栓、螺母进
行编号，做好表记，拆装做到一一对应。
5.4第二遍紧固时注意丈量法兰的空隙能否均匀，保证每个螺栓紧固力量一致。
丈量法兰的空隙最大与最小空隙之差不大于0.5mm。
6.安全注意事项
车间装置加氢车间
6.1操作人员一定严格履行液压随和动工具工艺操作规程，严防超压使用。
6.2换热器在气密过程中禁止带压紧固螺栓。
6.3螺栓紧固一定按操作规程进行。
7.附件
7.1《螺栓紧固作业指导卡》
7.2计算实例
7.3计算流程图
螺栓紧固作业指导卡
紧固地点
R-XXXX
精制反响器入口弯管上法兰
螺栓规格
M27×3×880
螺栓数目
52
螺栓材质
35CrMoA
垫片形式
波齿垫
垫片规格
φ575×520×3
最小预紧力（
N）
421991
最大预紧力（N）
497203
最小紧固扭矩（
Nm）
3949
最大紧固扭矩（Nm）
4653
实质紧固扭矩（
Nm）
4600
原有紧固力矩值（
Nm）
4400
紧固工具型号
四同步液压扳手
紧固次序
逆时针十字交错法紧固
气压表压力值（Par）
紧固次序
螺栓编号
初拧扭矩值
50%
80%
100%
终拧扭矩值
二次终拧扭矩值
2300Nm
3680Nm
4600Nm
紧固表示图
编制：
时间：
审查：
时间：
附件二
计算实例:
新疆新峰股份有限企业40万吨/年青汽油醚化项目
加氢蒸馏塔顶循环氢冷却器（E-102）
设计压力管箱法兰螺栓型号
:
1.0MPa
法兰-FM400-4.0
/数目:
M2420个
JB/T4703-2000
垫片资料
:
G33-400-4.0-4
JB/T4718-92
材质金属包垫
垫片属于:
平金属板内包石棉铁或软钢
查表得垫片系数m=3.75比压力y=52.4
垫片接触宽度:
压紧面为凹凸面型式，查问JB/T4718-92
N=D-d=465-425=40mm
垫片基本密封宽度b0=N/2=20mm
因为b0>6.4mmb=2.53√20=11.31
查JB/T4718-92得垫片接触外径为465DG=465-2*11.31=442.37F1=3.14*442.37*11.31*52.4=823207.29（N）
F2=6.28DGbmpc=6.28*442.37*3.75*1=10417.83（N）P=0.785*442.37*442.37*1=153617.61（N）
F=P+F2=164035.44（N）
因为F1>F
故F=F1=823207.29（N）
因为有20个螺栓均派力每个螺栓上的力为F/20=41160.36（N）
因为所用螺栓为M24在M10-M68区间
故每根螺栓上的紧固力矩M=KdF=0.2*24/1000*41160.36=197.56975（N﹒M）
附件三:
计算流程框图:
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