壓力容器密封緊固訓練裝置設計探討范文

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摘要：石化行業的泄露是機械設備常產生的故障之一，文章提出了一種壓力容器密封緊固訓練裝置，利用該裝置可以進行多螺栓緊固管理訓練和壓力容器密封性能測試試驗，可有效的提高靜密封的安裝和使用的安全性和可靠性。

關鍵詞：壓力容器；螺栓緊固；密封性能

1行業背景

泄露是機械設備常產生的故障之一，尤其是在石化行業由于泄露引起的的事故往往是災難性的。石油化學工業的絕大多數生產過程都是在化工設備這一特定空間內進行的。這些設備中，有的用來儲存物料，例如各種容積大小不一的貯罐、計量罐、計量槽、槽車；有的用其進行物理過程，例如各種型式的換熱器、蒸餾塔、穩定塔、沉降器、過濾器；有的進行化學反應，例如合成爐、聚合釜、裂解爐、反應器等。總之，涉及化工過程領域的傳遞過程（能量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞）和化學反應過程的操作，都必須在化工容器及設備內進行。化工容器及設備不僅需要適應工藝過程所要求的不同壓力和溫度條件，而且要承受內部化學介質的作用，這些介質往往有腐蝕性、毒性或易燃易爆，還要能長期的安全工作，因此必須要保證有很好的密封效果。由于生產操作上的需要以及制造、安裝、檢修和運輸上的方便，壓力容器經常要設計為可拆卸的結構。化工設備中，可拆聯接的型式很多，其中法蘭聯接最為普遍[1-2]。法蘭聯接結構是一個組合件，它由聯接件、被聯接件，密封元件組成。其中上下法蘭盤為被聯接件，螺栓螺母為聯接件，墊片為密封元件。上下法蘭靠螺栓緊固力壓緊墊片，使聯接處達到密封，并將兩部分設備或管道連在一起。法蘭聯接的失效主要表現為泄露。泄露的機理比較復雜，引起泄露的因素很多，包括設計，制造，安裝和使用等各個方面，因此確保螺栓法蘭聯接緊密不漏，不僅要確保螺栓法蘭各零件有一定的強度和足夠的剛度，合理的多螺栓緊固管理也是重要因素之一。制定合理的螺栓緊固管理方案，是使化工設備靜密封件達到優良密封效果防止泄露的重要手段之一[3-4]。

2螺栓連接緊固管理

擰任何機體均是由多種零件連接(即組裝)起來的，而零件的連接有多種，采用螺栓連接就是其中最常用的一種，而欲采用螺栓連接就必須應用擰緊，因而這“擰緊”也就成了裝配工作中應用得極為廣泛的概念。零件采用螺栓連接的目的就是要使兩被連接體緊密貼合，并為承受一定的動載荷，還需要兩被連接體間具備足夠的壓緊力，以確保被連接零件的可靠連接和正常工作。這樣就要求作為連接用的螺栓，在擰緊后要具有足夠的軸向預緊力（即軸向拉應力）。然而這些里的施加，也都是依靠“擰緊”來實現的。螺栓和螺母的主要作用在于將兩件構件用準確的作用力連接在一起，以防止在設備運行的過程中出現松動的現象。利用正確的多螺栓緊固方法對法蘭進行緊固操作，可以避免由于過度緊固和沒有緊固的潛在的事故隱患，是提高設備安全可靠運行的重要因素之一。螺栓緊固不足一是在設備運行時螺栓會由于振動或循環載荷而松脫；二是設備的振動會引起墊片接觸面的損壞；三是法蘭壓緊面會因為沒有壓緊力而引起泄露。相反緊固過度一是會引起法蘭與筒體連接處產生裂紋；二是會引起法蘭邊緣轉動變形；三是會引起兩法蘭盤連接處螺栓的頸縮；三是墊片的過度壓緊會降低墊片的使用性能造成密封效果的下降[5]。螺栓緊固的原則為：1.按先中間、后兩邊、對角、順時針方向依次、分階段緊固；2.一般分兩段緊固，第一步擰50%左右的力矩；第二步擰100%的力矩；3.螺栓末端應露出螺母外1-3個螺距。

3壓力容器密封緊固訓練裝置

螺栓緊固訓練裝置設計有常用的8、12和20螺栓的法蘭盤，一方面可以很好的應用于化工設備維修專業學生的多螺栓緊固管理訓練、靜密封的拆裝、化工設備維護與檢修等實訓項目；另一方面也可以用于擰緊后的密封性能測試試驗。

4結語

提出的一種壓力容器密封緊固訓練裝置，設計有8、12和20螺栓的法蘭盤，利用螺栓緊固訓練裝置可以進行多螺栓緊固管理訓練和壓力容器密封性能測試試驗，可有效的提高靜密封的安裝和使用的安全性和可靠性，具有較高的工程實際價值。

參考文獻：

[1]陳乃祥.離心泵[M].北京：機械工業出版社，2006.

[2]卓震.化工容器及設備[M].北京：中國石化出版社，1998.

[3]黃迷梅.液壓氣動密封于泄露防治[M].北京：機械工業出版社，2003.

[4]蔡仁良,顧伯勤，宋鵬云.過程裝備密封技術[M].北京：化學工業出版社，2006.

[5]易曉,林建輝,智能扭力扳手系統在螺栓緊固中的應用[J].北京：制造自動化，2013（23）：150-152.

作者：金雅娟 單位：遼寧石化職業技術學院