无力臂扭矩拉伸法在重整装置的应用

苏同君，高 伟，蔡 学

（1.中国石化石家庄炼化分公司，河北石家庄 050099；2.凯特克集团有限公司，北京 100063）

0 引言

中石化石家庄炼化公司重整反应器的部分介质温度高达500 ℃，属于高温承压设备，该装置的法兰发生泄漏很难在线处理，只能蒸汽保护，不仅影响安全生产，甚至还会造成非计划停工[1]。螺栓法兰接头广泛应用于石化企业的设备连接，也是易泄漏点之一。

1 目前重整装置反应器的关键法兰紧固方案

当前，炼化公司常用传统的液压板手对螺栓进行紧固（图1），该方法虽然可以设定转动螺栓的扭矩，但必须要有一个反作用力臂来平衡驱动力，否则机具容易原地打转。根据力矩平移定律，液压板手的紧固效果等效于在螺栓上施加一个与此力偶垂直的侧向力（又称偏载力）。此侧向力将螺纹副的面接触变成了线接触甚至点接触，这不仅会增大螺纹之间的摩擦系数，甚至还会导致螺栓咬牙；此外，此方法还会导致螺母与支撑面之间的受力集中到一侧，划伤支撑面，使得螺母与支撑面之间的摩擦系数增大。液压板手紧固法对每条螺栓实际产生的摩擦系数以及正压力的大小是无法计算和测量的，因此无法知道对每条螺栓紧固时实际施加的摩擦阻力。这种方法虽然给每条螺栓提供相似的紧固力矩，但是在克服摩擦阻力后剩余的力矩才能转化成螺栓的预紧力。每条螺栓的摩擦阻力不同，其预紧力数值自然也是个未知数。所以，液压扳手扭矩输出的精度很高，但是预紧力的精度只能达到±30%。……