定力矩緊固在180萬汽油加氫裝置大檢修的應(yīng)用情況和效果

黃季川 劉宏（蘭州石化公司煉油廠，甘肅 蘭州 730060）

定力矩緊固在180萬汽油加氫裝置大檢修的應(yīng)用情況和效果

黃季川 劉宏（蘭州石化公司煉油廠，甘肅 蘭州 730060）

中石油蘭州石化公司煉油廠180萬噸/年汽油加氫裝置在2016年大檢修期間對(duì)關(guān)鍵靜密封點(diǎn)使用了定力矩緊固技術(shù)，本文對(duì)定力矩緊固技術(shù)的使用背景、定力矩緊固方法和在大檢修期間使用情況和效果進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。

定力矩；緊固；靜密封

1 裝置概括

中國石油蘭州石化公司180萬噸/年汽油加氫精制裝置采用法國Axens公司的Prime G+工藝，以催化汽油為原料，對(duì)催化汽油進(jìn)行加氫精制，裝置于2010年12月投產(chǎn)運(yùn)行，生產(chǎn)滿足全廠調(diào)合國IV排放標(biāo)準(zhǔn)要求的車用汽油。裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為180× 104t/a，操作彈性為60%～110%。年開工時(shí)數(shù)為8400小時(shí)。根據(jù)國家要求，2017年1月1日起，全國范圍內(nèi)將啟用車用汽油國V排放標(biāo)準(zhǔn)，因此2016年對(duì)裝置進(jìn)行改造，使產(chǎn)品滿足全廠調(diào)合國V排放標(biāo)準(zhǔn)車用汽油的需要。改造后裝置設(shè)計(jì)規(guī)模仍為180萬噸/年。

2 定力矩緊固使用的背景

180 萬噸/年汽油加氫精制裝置在2010年12月開工，2014年進(jìn)行了開工后首次停工大檢修，在開工前和檢修時(shí)對(duì)關(guān)鍵靜密封點(diǎn)使用的緊固均為傳統(tǒng)的的敲擊扳手和大錘，全部緊固完成后裝置開始做升壓做氣密，在升壓過程中發(fā)現(xiàn)有漏點(diǎn)聯(lián)系保鏢人員進(jìn)行緊固，氣密完成后裝置開始升溫，在溫度升到200℃時(shí)聯(lián)系保鏢人員進(jìn)行熱緊，由于緊固螺栓所處位置不同和施工人員施力差異，整個(gè)法蘭面緊固力矩不均勻，造成這樣的緊固方法很容易出現(xiàn)泄漏，在多次緊固后可能造成墊片損壞，必須更換墊片，影響裝置的開工進(jìn)程。

3 定力矩緊固介紹

定力矩緊固可以使用電動(dòng)力矩扳手、液壓力矩扳手及手動(dòng)力矩扳手，在本次檢修中均選擇使用了液壓力矩扳手。

液壓扭矩扳手是由本體、電動(dòng)液壓泵、雙聯(lián)高壓油管、高強(qiáng)度套筒組成。液壓泵啟動(dòng)后通過馬達(dá)產(chǎn)生壓力，將內(nèi)部的液壓油通過油管介質(zhì)傳送到液壓扭矩扳手，然后推動(dòng)液壓扭矩扳手的活塞桿，由活塞桿帶動(dòng)扳手前部的棘輪使棘輪能帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸來完成螺栓的預(yù)緊拆松工作。

緊固前首先將法蘭螺栓等分為四個(gè)象限，對(duì)每個(gè)象限中的螺栓用記號(hào)筆順時(shí)針編號(hào)。設(shè)備緊固的操作程序分為至少分為三遍緊固,即預(yù)緊扭矩75%100%100%三遍緊固。（一般視情況也可進(jìn)行4～5遍緊固，如發(fā)現(xiàn)螺母松動(dòng)則需要繼續(xù)緊固，直到所有螺母不動(dòng)為止。）

緊固分為四同步和兩同步緊固。

四同步定力距緊固施工方法及步驟：四同步的每名操作人員在三遍緊固中分別緊固整個(gè)法蘭螺栓的四分之三，即1-2-3-1-2-3-1-2-3，使所有人員的工作軌跡有半圈重合，由此來縮小預(yù)緊力差異化。最大限度的均衡因機(jī)具及人員差異造成的扭矩不均勻。

兩同步定力距緊固施工方法及步驟：第一遍兩同步緊固的每名操作人員在緊固中分別先用75%扭矩值對(duì)角緊固4條1號(hào)螺栓，然后順時(shí)針緊固剩余螺栓。最后兩遍緊固方法同上，緊固力矩為給定力距的100%。

無論使用四同步還是兩同步緊固，操作手必須待4個(gè)扳手均動(dòng)作后，才可進(jìn)行下一組螺栓緊固。

4 定力矩緊固在本次檢修中的應(yīng)用情況

本次大檢修前，車間參照中國石油天然氣股份有限公司煉油與化工分公司法蘭墊片緊固件選擇及安裝指導(dǎo)意見和板塊裝備處靜密封安裝指導(dǎo)意見，編制了車間關(guān)鍵部位法蘭螺栓緊固安裝臺(tái)賬。

本次使用的液壓扳手型號(hào)為DEWS（400-2600N.m），每個(gè)定力距小組均由1名操作手（主要負(fù)責(zé)人、組長）、3-4名輔助手、施工單位監(jiān)護(hù)人員和車間監(jiān)護(hù)質(zhì)量驗(yàn)收人員組成。操作手負(fù)責(zé)設(shè)備組裝、調(diào)壓、預(yù)緊操作及現(xiàn)場指揮、組員管理，輔助手負(fù)責(zé)使扳手靠牢、移動(dòng)扳手等、1名監(jiān)護(hù)人員負(fù)責(zé)解決突發(fā)事件及現(xiàn)場溝通等相關(guān)事宜。操作中在確認(rèn)每個(gè)扳手動(dòng)作之后再進(jìn)行下一組螺栓緊固，同時(shí)操作手根據(jù)回油壓力及經(jīng)驗(yàn)調(diào)整緊固節(jié)奏使同步緊固螺栓受力均勻。輔助手在緊固過程中使扳手套筒緊貼法蘭，保持扳手套筒與螺栓同軸。

設(shè)備正確組接后先進(jìn)行空載試運(yùn)行，保證每個(gè)扳手都能正常輸出扭矩。在扳手正常運(yùn)行中檢查扳手油管快速接頭及各部件之間是否漏油，否則需及時(shí)停止施工及時(shí)更換。調(diào)整主機(jī)壓力時(shí)，從小到大緩慢調(diào)壓，如壓力調(diào)過，則返回給定壓力50%以下重新向上調(diào)整，保證設(shè)置扭矩準(zhǔn)確。

緊固完畢后測量法蘭平行度，平行度的測量應(yīng)當(dāng)符合SH3501-2011即表-1要求。當(dāng)四點(diǎn)測量間隙合格后，由施工單位現(xiàn)場負(fù)責(zé)人和車間現(xiàn)場質(zhì)量驗(yàn)收人員填寫靜密封及定力矩緊固質(zhì)量驗(yàn)收單，簽字確認(rèn)。

法蘭密封面間的平行度

表-1

5 定力矩應(yīng)用效果

裝置開工前裝置進(jìn)行氣密，高壓系統(tǒng)氣密分1.5MPa和2.5MPa兩段，低壓系統(tǒng)氣密升壓到1.0MPa，在氣密過程中經(jīng)過定力矩緊固的靜密封點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)泄漏，隨后裝置逐漸升溫到240℃，升溫過程中換熱器E-205、E-202、E-201A頭蓋發(fā)生輕微滲漏，聯(lián)系保鏢人員緊固后很快消除了漏點(diǎn)，未影響開工進(jìn)度。證明靜密封點(diǎn)的定力矩緊固方法是非常有效的，而且很大程度上減輕了保鏢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2016年大修是公司第一次大規(guī)模使用定力矩對(duì)靜密封點(diǎn)進(jìn)行緊固，定力矩?cái)?shù)值的確定標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善，施工單位個(gè)別操作人員對(duì)于液壓扳手的使用也不甚熟練，車間質(zhì)量驗(yàn)收人員對(duì)緊固程序和法蘭平行度測量也不熟悉，這些都是以后使用中需要重點(diǎn)關(guān)注的。