连接全球买家与优质供应商
云
技术知识

法兰冷紧热紧没有做,升温后螺栓应力会重新分配

作者:云获客 来源: 技术分享 3 次浏览

高温法兰冷态拧紧后,升温时螺栓、法兰和垫片的变形不一致,应力会重新分配。不做热紧,局部比压下降,升温后才渗漏。

法兰冷紧热紧没有做,升温后螺栓应力会重新分配

高温管道的法兰要在冷态按顺序把螺栓拧到规定的程度,这是冷紧。冷紧的目的是让垫片在常温下先被均匀压实,各螺栓的拉力接近。温度升到工作温度以后,螺栓伸长、法兰在厚度方向膨胀、垫片发生蠕变,三者的变形量不一样,原来的拉力会重新分配。有的螺栓卸载,有的因为法兰轻微翘曲而加载。冷紧留下的拉力只在常温下成立,温度一变,这个分配就不再保持。

热紧是在温度升到工作温度并稳定以后,再按规定把螺栓补紧一次,把已经松弛的垫片比压补回去。热紧要对称进行,不能只拧最松的那一根。没有做热紧,冷态试压可以不漏,因为那时应力还是冷紧留下的分布。升温以后卸载的那一侧比压不够,介质就从那里渗出。渗漏出现在升温之后,而不是试压当时。补紧要沿圆周分几次,只拧一根会把旁边的螺栓再放松。

升温以后应力怎样重新分配

螺栓的温度和法兰的温度上升快慢不同,螺栓往往被法兰和介质加热得较慢或较快,伸长量与法兰厚度的膨胀对不上,预紧力就变。垫片在高温下变软或蠕变,厚度减小,等于把螺栓的伸长放松一截。放松多的一侧先失去密封比压,放松少的一侧仍紧。所以同一圈螺栓里会出现一侧渗、一侧仍然干燥的情况。卸载的一侧先渗,对侧仍干燥,说明不是整圈垫片同时失效。

热紧的时机要等温度稳定。温度还在快速变化时就把螺栓拧死,稍后应力还会再分配一次,热紧等于白做。稳定以后补紧,补的是已经发生的松弛。只做了冷紧、升温后没有人再去拧,松弛就留在那里。记录上若没有热紧这一步,升温后的渗漏就要先按应力重新分配来查,而不是先换垫片材料。温度还在升就拧死,稍后还要再分配一次,这一次热紧留不住。

和垫片选错怎样分开

垫片材料太软或根本不耐这个温度,冷紧和热紧都做了,仍会继续松弛,热紧之后不长的时间又渗。这种垫片拆下来压得很薄,弹性回不来。冷紧热紧没有做时,垫片的压痕可能还不均匀,渗漏出现在第一次升温,补做热紧以后能止住。能用热紧止住的,垫片材料多半还承受得住。热紧以后很快又松,才是材料或蠕变超过了热紧能补的范围。

螺栓已经塑性伸长时,热紧的力矩上去了,转角却不再增加拉力,卸下来长度比原来长。应力重新分配但螺栓仍在弹性范围时,卸下后长度能恢复。升温后渗漏,若螺栓长度没有变,原因在热紧缺失或垫片蠕变。长度变了,还要加上螺栓屈服。不要把热紧没有做和螺栓已经拉长当成同一件事。螺栓卸下后长度没有增加,就先不要把渗漏解释成螺栓屈服。

法兰密封面有固定的划伤或碰伤时,泄漏位置不随温度变化,冷态试压就漏,热紧也止不住。应力重新分配造成的渗漏,冷态不漏,升温后才有,位置在卸载的一侧,密封面可以是光的。冷态已经漏,先修密封面和冷紧质量。冷态不漏、升温才漏,再查热紧和膨胀。冷态不漏说明密封面和冷紧当时是成立的,问题出在升温之后。

只做热紧、没有先冷紧,垫片在冷态就没有均匀压实,热态补紧是在歪斜的基础上加力。有的部位已经压死,有的部位仍然空。这种渗漏在升温前就可能存在。冷紧做了而热紧没做,冷态是好的,问题只在升温之后。两种“没有做”的出现时机不同,不要混成一句法兰没拧紧。没有冷紧的法兰,升温前就可能渗,和升温后才渗不是同一过程。

热紧时不对称,会把应力分配拧得更乱,一侧更松。正确的热紧沿圆周分几次进行,每次转过的角度接近。补紧以后温度若再大幅变化,还要再检查一次。一次热紧不能代替以后每一次从冷态重新开到热态,大修后第一次升温尤其要做。大修后第一次升温最需要热紧,以后每次大的温度变化也要再检查。

冷态试压不漏、升温后一侧渗出、螺栓长度仍能恢复,多半是冷紧以后没有热紧,应力已经重新分配。冷态就漏,去查冷紧和密封面。热紧以后很快又松、垫片压得极薄,去查垫片是否耐温。螺栓卸下变长,去查屈服。四种都表现为法兰漏,时机和螺栓长度才能分开。