密封技术
螺栓的弯曲 ; 螺栓紧固后和投入运行后
快 , 显示器就会受到惯性作用力的影响 , 导致其显示的读数大于实际施加的扭矩 。
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如果从事紧固螺栓的专职人员没有接受过 |
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这方面的培训 , 也不是不常见的事情 。 尤 |
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其是对于棘轮式扭矩扳手而言 , 操作人员 |
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通常会突然发力操作扳手 , 使其转动足够 |
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幅度并推动棘轮发出咔哒声 。 但这样可能 |
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导致实际施加的扭矩 , 远低于预期中想要 |
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施加的扭矩 。 |
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开始转动 - 停止 |
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假设按照规定的紧固顺序 , 谨慎地 |
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按照规定扭矩对某个螺栓进行了紧固 。 当 |
无荷载 |
螺栓紧 固后 |
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系统投入 运行后 |
扳手回复初始位置时 , 显示的读数可能会 高于之前的数据 , 即使有些部件发生了松 |
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弛 。 这种现象的首要原因是 , 起初扳手承 |
图 2
等常数被用于密封紧密度的计算 。
PVRC 试验协议 ( 规程 ) 的成功应用 可以追溯到三十多年前 。 E . I . Dupont —— 为该协议的发展提供资金的主要出资 人 —— 很快就将试验协议用于检查螺栓是 否具有足够强度 , 以便承受可靠的栓接法 兰接口密封所对应的密封垫载荷 。 有些情
况下 , 这意味着会超出 ASME 标准设计参 数 。 正如先前一篇论文中所述 , ASME 标 准第八卷第 1 部附录 S 对该试验协议 ( 规 程 ) 给予了认可 , 附录中称 :“ 紧固过程 中 , 可能需要 ( 有些情况下是必须要 ) 施 加一个大于设计参数的螺栓初始应力 。” 该附录还建议将该操作列为常规条款 。
目前为止 , 美国机械工程师协会 ( ASME ) 尚未将密封性能纳入法兰设计 的基本要求 3 。 一旦将来得到了采纳 , 可以 预期有毒有害物质和二氧化碳排放将会显 著降低 。 但在那之前 , 设计师必须凭经验 自行判断 ASME 法兰需要的螺栓载荷 。
扭矩扳手的操作
速度
在紧固扭矩方面 , 有一个事实经常 被忽视 : 就是扭矩扳手的运动对于扭矩显 示器读数的影响 。 显示器的准确度依赖于 紧固螺栓时产生的动摩擦 , 这需要螺栓处 于转动状态 , 但是不能太快 。 如果转动太
受的是静摩擦力 , 它比动摩擦力更高一 些 。 相应地 , 扳手刚开始被转动时显示的 扭矩 , 就会高于停止转动时显示的数值 。
全硬化垫圈
“ 硬化 ” 垫圈和 “ 全硬化 ” 垫圈之 间 , 其实有很重要的差别 。 硬化垫圈仅有 表面得到了硬化 , 它的强度通常不是很 高 , 受到螺母施加的应力后难以避免发生 弯曲或杯形凹陷 。 垫圈弯曲会造成摩擦力 降低 。 因为螺母的边缘会嵌入垫圈 , 导致 传递给螺栓的扭矩变小 。 而全硬化垫圈则 相反 , 从表面到核心都得到了硬化 , 消除 或最大限度降低了摩擦力损失的可能性 。 由于表面相对光滑 , 使用全硬化垫圈产生 的摩擦力 , 会比不用任何垫圈时更低 。 全 硬化垫圈还可以保护法兰表面 , 使其不会 受到螺母造成的损伤 。 如果垫圈的一面有 标记 , 安装时有标记的面应该朝向法兰 。
此外 , 安装了全硬化垫圈后 , 螺栓 的有效长度会增加 。 由于螺栓载荷固定不 变 , 这部分额外的长度意味着传递给密封 垫的弹性能量增加了 。 这有利于维持施加 给密封垫的应力 , 因为弹性能量会导致密
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