中国石油乌鲁木齐石化公司设备安装公司螺栓紧固作业指导
1.编制目的
为了规范法兰螺栓定扭矩紧固工作，采用正确的紧固方法，使法兰垫片受力均匀，保证密封不泄露，保证密封的可靠性，编制螺栓紧固指导书实行定扭矩紧固。
2.适用范围
本作业指导书适用于化工装置的压力容器人孔、封头、管箱、管道法兰等螺栓紧固。
3.螺栓扭矩值确定
3.1紧固力矩的计算原则上由设计进行计算或由生产装置提供。
3.2如果设计部门没有给出扭矩计算结果，可以按照GB150-2011标准参照下列步骤进行计算：
3.2.1法兰垫片的受力情况
在现场安装或检修中，密封法兰的几何尺寸和垫片性能参数（m、y）已给定，可以查GB150-2011中给定的表7-2可知。
3.2.2确定垫片接触宽度N与基本密封宽度b o（表7.1从何而来）查下表求得b o
3.2.3确定垫片有效密封宽度b:
当b o≤6.4mm时,b=b o
当b o＞6.4mm时,b=2.53√b o
3.2.4确定垫片压紧力作用中心圆直径D G
垫片压紧力作用中心圆直径按下列规定确定:
a)对于下图所示活套法兰,垫片压紧力作用中心圆直径D G即是法兰与翻边接触
面的平均直径。
b)对于其它形式的法兰，则按下述规定计算D G：
当b o≤6.4mm时，D G等于垫片接触的平均直径；
当b o＞6.4mm时，D G等于垫片接触的外径减去2b
c)对筒体端部结构,D G等于密封面平均直径。
3.2.5工作前法兰垫片的压紧力：F1=3.14D G by （N）
3.2.6工作时法兰垫片压紧力：F2=6.28D G bmp c（N）
法兰垫片工作密封比压σt=mp MPa
D G---垫片压紧力作用中心圆直径mm b---垫片有效密封宽度mm
y----垫片比压力MPa m----垫片系数
P c----介质工作压力（计算压力）
3.2.7最终预紧力确定
设备在操作条件下，螺栓受到两个力的作用即：
2P c（N）
介质压力：P=0.785 D
G
工作时垫片压紧力F2=6.28D
G bmp c（N）
故在正常操作时螺栓所受到的压力为F=P+F2
这时要和前面的预紧力F1进行比较大者作为最终预紧力F。
3.2.8紧固螺栓力矩计算
螺栓在紧固的过程中，要克服两方面的力矩，即：
1）螺栓和螺母螺纹之间的力矩M1
2）螺母和法兰之间的摩擦力矩M2
3）紧固螺栓的预紧力矩M至少为：M=M1+M2
4）钢制普通粗牙螺纹M10-M68，其经验公式为：M=KdF
M---预紧力矩
d---螺纹的公称直径mm
n----螺栓个数
F---预紧力
K---扭矩系数，与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度等有关，通常K值在01.-0.3之间变化。通常取0.2 螺纹表面情况差取值高。
5）理论计算和实际结果有较大的差别的，以实际紧固数据为准。
4.紧固程序及方法
4.1测定已经紧固螺栓的原始状态下的预紧力，并记录入《螺栓紧固作业指导卡》。
4.2根据设备的设计压力、垫片材质、规格及螺栓数量按GB150-2011计算出每
条螺栓的预紧力。
4.3根据现场的设备情况，把螺栓从12点的方位按顺时针的方向用记号笔编号好，在作业指导书中编制好紧固顺序。
4.4螺栓紧固应按照多步紧固和顺序紧固的原则。对称、均匀、多次螺栓紧固采用液压或气动力矩扳手，采用十字交叉法逐件紧固，每圈紧固后通过测量法兰面间隙检查对中情况。
4.5螺栓的紧固采用2同步或4同步液压扳手进行紧固。紧固应分三遍进行，每遍的起点应相互开90°
4.6第一遍紧固先用50％的扭力值（取整数值），采用十字交叉法紧固螺栓并保证密封面平行，尽量缩小螺栓在紧固过程中由于法兰变形影响。
4.7第二遍紧固用80％的扭力值加力紧固螺栓，紧固同时注意测量法兰的间隙是否均匀，保证每个螺栓紧固力量一致。测量法兰的间隙最大与最小间隙之差不大于0.5mm。
4.8第三遍紧固再用100％的扭力值按第一遍紧固顺序均匀紧固螺栓。
4.9以20条法兰螺栓定扭矩紧固为例，从1#螺栓按顺时针方向，采用两同步和四同步采用对边紧固的原则，说明螺栓的紧固顺序。单紧按两同步的顺序进行。
两同步螺栓紧固步骤及顺序
螺栓数量分组情况第一遍第二遍第三遍
20 第一组1-11 8-18 1-11 第二组6-16 3-13 6-16 第三组2-12 9-19 2-12 第四组7-17 4-14 7-17 第五组3-13 10-20 3-13 第六组8-18 5-15 8-18 第七组4-14 1-11 4-14 第八组9-19 6-16 9-19 第九组5-15 2-12 5-15 第十组10-20 7-17 10-20
四同步螺栓紧固步骤及顺序
螺栓数量分组情况第一遍第二遍第三遍
20 第一组1-6-11-16 5-10-15-20 1-6-11-16 第二组2-7-12-17 4-9-14-19 2-7-12-17 第三组3-8-13-18 3-8-13-18 3-8-13-18 第四组4-9-14-19 2-7-12-17 4-9-14-19 第五组5-10-15-20 1-6-11-16 5-10-15-20
4.10有热紧要求的按100％力在紧两遍。
4.11如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。
5.检查方法
检查范围：每条螺栓全部检查，对漏拧、虚拧加以紧固到目标值。
5.1对于高温条件的螺栓紧固，应在螺栓、螺母间涂防咬合剂。
5.2在安装过程中，螺栓螺母应清洗干净，并涂二硫化钼。
5.3检修过程中，高温、高压、临氢等系统管道、容器人孔法兰的螺栓、螺母进行编号，做好标识，拆装做到一一对应。
5.4第二遍紧固时注意测量法兰的间隙是否均匀，保证每个螺栓紧固力量一致。
