方法兼工具齊舞

凱特克預(yù)緊力控制技術(shù)對(duì)渣油加氫裝置反應(yīng)器法蘭的施工方案

寫在開篇

正當(dāng)本刊策劃本專欄第二期內(nèi)容時(shí)，7月16日上午7時(shí)38分，已經(jīng)停產(chǎn)一年半的山東省日照市某化工廠的1000 m3液態(tài)烴球罐爆炸起火，一天一夜后明火才被控制住。雖然至發(fā)稿時(shí)起火原因尚未調(diào)查清楚，但石化企業(yè)安全生產(chǎn)需警鐘長鳴。

設(shè)備泄漏作為企業(yè)生產(chǎn)的安全隱患，一直被人們所警覺，防泄漏工作也從未被各企業(yè)懈怠。本刊筆者認(rèn)為，水壓試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)是石化行業(yè)檢驗(yàn)設(shè)備法蘭密封性能最主要的方法，通常在新設(shè)備調(diào)試安裝或停工檢修后正式開車前均需要進(jìn)行密封性試驗(yàn)以確保設(shè)備安裝沒有問題。由于部分法蘭的安裝質(zhì)量不過關(guān)，需反復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)，以確保設(shè)備的密封性能，因此浪費(fèi)大量的時(shí)間及氣體資源。與法蘭密封性直接相關(guān)的則是提供緊固技術(shù)施工方，若可以保證氣密性實(shí)驗(yàn)一次通過，不僅可以節(jié)省石化企業(yè)與緊固技術(shù)施工方的各方面成本，對(duì)設(shè)備損傷程度也會(huì)降至最低，本期案例所介紹的中石化長嶺煉油公司渣油加氫裝置反應(yīng)器法蘭新建裝置一次性通過氣密性試驗(yàn)便是凱特克成熟緊固技術(shù)的體現(xiàn)。

施工背景

石化企業(yè)中，加氫裝置對(duì)石油煉化作業(yè)的重要性不言而喻，其安全狀態(tài)一直被企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)所重視。柴油加氫精制170萬噸/年渣油加氫裝置是長嶺煉化分公司油品質(zhì)量升級(jí)及原油劣質(zhì)化改造工程的主要裝置之一，由于該裝置需要常年處于高壓、高溫、臨氫的工況下，所以該裝置法蘭尺寸較大，法蘭螺栓規(guī)格也較大，不僅在螺栓拆卸過程中對(duì)工具要求高、拆卸難度大，而且在緊固時(shí)對(duì)緊固技術(shù)的要求更高。在安裝過程中如果不能保證法蘭密封面全程處于平行閉合狀態(tài)，則可能會(huì)對(duì)密封面造成損害，導(dǎo)致后期法蘭泄漏需要反復(fù)進(jìn)行氣密實(shí)驗(yàn)及法蘭密封面修復(fù)等問題。為保證安裝過程中密封面一直處于平行狀態(tài)并且不傷害法蘭面，凱特克應(yīng)用十字緊固方法，并搭配凱特克預(yù)緊力控制技術(shù)，該方法有效地保障法蘭密封面在作業(yè)過程中保持平行閉合狀態(tài)。以往類似工況，大部分企業(yè)會(huì)采用液壓扳手進(jìn)行螺栓緊固，液壓扳手在緊固時(shí)由于反作用力臂的存在，會(huì)造成偏載現(xiàn)象，從而導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不精確，不均勻，會(huì)導(dǎo)致法蘭密封面不能平行閉合，而且也會(huì)造成螺栓咬死的現(xiàn)象。在法蘭拆卸過程，咬死的螺栓是根本無法拆除的，需要花時(shí)間采用破壞螺栓方式來拆除。據(jù)筆者了解，長煉渣油加氫裝置反應(yīng)器頭蓋法蘭使用的螺栓規(guī)格為M95，每根螺栓成本1~2萬元，直接使檢修成本上升。凱特克采用的預(yù)緊力控制技術(shù)則有效地避免偏載現(xiàn)象的發(fā)生，節(jié)約時(shí)間并大幅降低檢修成本。因此，經(jīng)多方面研究考慮，長嶺煉化分公司決定采用凱特克預(yù)緊力控制技術(shù)。

操作注意事項(xiàng)

一、法蘭回裝前質(zhì)量檢查

法蘭回裝前，需要對(duì)法蘭密封面進(jìn)行清理，然后檢查法蘭密封面是否有裂紋、點(diǎn)蝕、缺口等。因設(shè)備運(yùn)行介質(zhì)不同，對(duì)法蘭密封面的損壞情況也不盡相同，檢測(cè)法蘭密封面是否有受力不均的現(xiàn)象，密封面成橢圓狀（一個(gè)密封面上一邊有八角鋼墊接觸的印痕，一邊沒有）。造成這種現(xiàn)象的主要原因：緊固時(shí)法蘭沒有平行閉合或緊固方式不合理。

還需要對(duì)法蘭密封墊進(jìn)行檢查：是否有裂紋或破損的地方。

螺栓安裝時(shí)，必須按要求涂防卡死膏和潤滑劑，可選用DOWCORNING1000或二硫化鉬潤滑劑P37超純度抗高溫膏體。

二、法蘭安裝

以上工作準(zhǔn)備結(jié)束后，用30%螺栓預(yù)緊力按十字形緊固方式緊固法蘭上對(duì)稱的4條螺栓，緊固結(jié)束后對(duì)法蘭間距進(jìn)行測(cè)量并記錄，確保法蘭平行閉合且法蘭間距誤差≤2 mm。預(yù)緊完成后，進(jìn)行DISC墊圈安裝，將DISC墊圈擰緊到位、然后將潤滑好的螺母安裝到墊圈上、螺母上端均留出2~3牙。螺栓的緊固原則為：同步、對(duì)稱、均勻、多次。螺栓緊固采用扭矩拉伸機(jī)，按照螺栓編號(hào)進(jìn)行同步緊固，緊固步驟如下：第一步：設(shè)定預(yù)緊力為計(jì)算預(yù)緊力的30%，將所有螺栓按十字形的方式進(jìn)行同步緊固。第二步：設(shè)定預(yù)緊力為計(jì)算預(yù)緊力的60%，將所有螺栓按十字形的方式進(jìn)行同步緊固。第三步：設(shè)定預(yù)緊力為計(jì)算預(yù)緊力的100%，將所有螺栓按十字形的方式進(jìn)行同步緊固。第四步：用最終預(yù)緊力效驗(yàn)每顆螺栓，直至所有螺栓不能轉(zhuǎn)動(dòng)。緊固結(jié)束后檢查法蘭間距并記錄。

客戶評(píng)價(jià)

中石化長嶺分公司煉油二部設(shè)備主管舒耀：長煉170萬噸渣油加氫裝置于2009年開始設(shè)計(jì)，考慮到設(shè)備的溫度和壓力的因素，經(jīng)多方考察研究，在設(shè)計(jì)初期便決定使用凱特克公司的螺栓預(yù)緊力控制技術(shù)，冷態(tài)安裝升溫不需要熱緊。2011年8月份安裝完成后氣密試驗(yàn)一次性通過，通過1年的運(yùn)行，均未出現(xiàn)泄漏情況，設(shè)備運(yùn)行一個(gè)周期后，螺栓全部順利拆卸，整個(gè)拆卸過程僅耗時(shí)8 h。反應(yīng)器頭蓋法蘭以及彎頭法蘭拆卸完畢后，法蘭密封面、八角鋼墊及螺栓無一損壞，全部都可以重復(fù)使用，從而降低了維修成本。此前有另一V103頭蓋法蘭2011年設(shè)備安裝時(shí)未采用螺栓預(yù)緊力控制技術(shù)，在拆除螺栓過程中有4個(gè)螺栓咬死無法拆卸，強(qiáng)制拆卸2天無果后，最后只能用氣割割下來。2012年換劑檢修中所有設(shè)備均使用凱特克技術(shù)，并最終在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成，同樣也是一次性氣密通過，凱特克的優(yōu)秀表現(xiàn)得到了廠領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。

下期預(yù)告

截至本期，該專欄已推送過2篇?jiǎng)P特克緊固技術(shù)在石化行業(yè)的具體應(yīng)用與相關(guān)評(píng)價(jià)，也為部分迷茫于設(shè)備氣密性控制的設(shè)備管理人員提供了考慮方案。而真正優(yōu)秀的緊固技術(shù)應(yīng)具備廣范的適用性，根據(jù)讀者要求，本專欄將于下期提供凱特克緊固技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用案例與應(yīng)用反饋。電力行業(yè)中，汽輪機(jī)是不可或缺的主力設(shè)備。其缸體常年處于高溫高壓的嚴(yán)苛工作環(huán)境，缸體氣密性更是電力行業(yè)至關(guān)重要的保障。詳情請(qǐng)見《設(shè)備管理與維修》第9期雜志。