預緊力控制成治理泄漏關鍵技術

文/宓正源

預緊力控制成治理泄漏關鍵技術

文/宓正源

美國HYTORC公司在1968年發(fā)明了世間第一部帶反作用力臂的液壓扳手，因為這一發(fā)明，為世人提供了能夠緊固大尺寸螺栓的機具，幫助工人扔掉了大錘。現(xiàn)在工業(yè)界使用的液壓扳手都是這種技術的翻版。同時，這個重要的反作用力臂也帶來了負面的影響：緊固后的螺栓，操作人員無法測量實際的預緊力是多少。當反作用力臂的支靠點太近時，反作用力過大，會損壞液壓扳手的殼體，容易夾傷操作人員的手指，有些工況很難找到反作用力臂的支靠點等缺陷。

為取消反作用力臂，同時控制好螺栓的預緊力，美國HYTORC公司作出了不懈努力和創(chuàng)新，終于在1990年推出了一項無反作用力臂緊固螺栓的專利技術：用一個自帶反作用力臂的CLAMP拉伸螺母代替常規(guī)螺母。通過螺母的外套筒，巧妙地自平衡了反作用力，首次取消了傳統(tǒng)的反作用力臂。這一技術適合對火電、核電、水電的大直徑螺栓進行冷緊、冷松施工，不但能測得預緊力具體數(shù)值保證精度，還可大幅加快施工速度并減輕了工人的勞動強度。

該技術的不足也很明顯，要用一個新的螺母代替原有的螺母，代價較高，除了對預緊力有嚴格要求的設備以外，對普通企業(yè)而言，全面推廣有困難。因此，該公司在2003年又推出一款新的專利產(chǎn)品：用一個特殊的DISC拉伸墊圈代替常規(guī)的平墊圈。用這種方法緊固的螺栓，其預緊力的精度經(jīng)德國實驗室測試，為±4%。這一技術解決了石化企業(yè)的法蘭泄漏問題以及風電葉片和輪轂的連接問題。相比新型螺母而言，一個拉伸墊圈的價格更容易使企業(yè)接受，但大批量使用此種墊圈還是需要大的投入。

該公司為了進一步減低客戶的負擔，在2014年又推出了一款Z-Washer“自反作用力墊圈”。該墊圈和常規(guī)的平墊圈具有相同的尺寸和材料，只是周邊帶一圈外齒。該墊圈和螺母接觸面光滑，和法蘭的接觸面壓有“滾花”以增加摩擦力。為了防止螺栓在緊固時發(fā)生螺栓跟轉(zhuǎn)，同時推出了“防跟轉(zhuǎn)墊圈”，該墊圈的尺寸和普通平墊圈一樣，只是兩面為了增加摩擦力，都壓有“滾花”。機具轉(zhuǎn)動螺母時，反作用力就通過驅(qū)動器的外套筒，傳遞到墊圈的外齒上，自相平衡，消除偏載，螺栓就被垂直拉伸，直接達到設定的預緊力。

到目前為止，這一無反作用力臂螺栓緊固技術已經(jīng)在中國的石油、化工、鋼鐵、風電、火電、核電、水電、高鐵、大型工程機械、造船業(yè)得到廣泛應用。徹底消除了有關單位設備的法蘭泄漏和螺栓松動事故，大幅減少了寶貴資源的浪費和停工維修的時間。

中國設備管理協(xié)會無泄漏無松動螺栓施工技術中心，向全國工業(yè)界介紹這項新技術。希望有關企業(yè)的領導，能夠高度重視這一世界領先的螺栓緊固技術，只有領導真正理解，并認識到這項技術背后巨大的經(jīng)濟價值，才能推動和應用這項新技術，促進我國裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，徹底消除因法蘭泄漏和螺栓松動引發(fā)的災難性事故。

中國設備管理協(xié)會無泄漏無松動螺栓施工技術中心主任宓正源