方法兼工具齊舞

凱特克預緊力控制技術對渣油加氫裝置反應器法蘭的施工方案

寫在開篇

正當本刊策劃本專欄第二期內容時，7月16日上午7時38分，已經停產一年半的山東省日照市某化工廠的1000 m3液態烴球罐爆炸起火，一天一夜后明火才被控制住。雖然至發稿時起火原因尚未調查清楚，但石化企業安全生產需警鐘長鳴。

設備泄漏作為企業生產的安全隱患，一直被人們所警覺，防泄漏工作也從未被各企業懈怠。本刊筆者認為，水壓試驗和氣密試驗是石化行業檢驗設備法蘭密封性能最主要的方法，通常在新設備調試安裝或停工檢修后正式開車前均需要進行密封性試驗以確保設備安裝沒有問題。由于部分法蘭的安裝質量不過關，需反復進行該試驗，以確保設備的密封性能，因此浪費大量的時間及氣體資源。與法蘭密封性直接相關的則是提供緊固技術施工方，若可以保證氣密性實驗一次通過，不僅可以節省石化企業與緊固技術施工方的各方面成本，對設備損傷程度也會降至最低，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器法蘭新建裝置一次性通過氣密性試驗便是凱特克成熟緊固技術的體現。

施工背景

石化企業中，加氫裝置對石油煉化作業的重要性不言而喻，其安全狀態一直被企業領導所重視。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量升級及原油劣質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，法蘭螺栓規格也較大，不僅在螺栓拆卸過程中對工具要求高、拆卸難度大，而且在緊固時對緊固技術的要求更高。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，則可能會對密封面造成損害，導致后期法蘭泄漏需要反復進行氣密實驗及法蘭密封面修復等問題。為保證安裝過程中密封面一直處于平行狀態并且不傷害法蘭面，凱特克應用十字緊固方法，并搭配凱特克預緊力控制技術，該方法有效地保障法蘭密封面在作業過程中保持平行閉合狀態。以往類似工況，大部分企業會采用液壓扳手進行螺栓緊固，液壓扳手在緊固時由于反作用力臂的存在，會造成偏載現象，從而導致螺栓預緊力不精確，不均勻，會導致法蘭密封面不能平行閉合，而且也會造成螺栓咬死的現象。在法蘭拆卸過程，咬死的螺栓是根本無法拆除的，需要花時間采用破壞螺栓方式來拆除。據筆者了解，長煉渣油加氫裝置反應器頭蓋法蘭使用的螺栓規格為M95，每根螺栓成本1~2萬元，直接使檢修成本上升。凱特克采用的預緊力控制技術則有效地避免偏載現象的發生，節約時間并大幅降低檢修成本。因此，經多方面研究考慮，長嶺煉化分公司決定采用凱特克預緊力控制技術。

操作注意事項

一、法蘭回裝前質量檢查

法蘭回裝前，需要對法蘭密封面進行清理，然后檢查法蘭密封面是否有裂紋、點蝕、缺口等。因設備運行介質不同，對法蘭密封面的損壞情況也不盡相同，檢測法蘭密封面是否有受力不均的現象，密封面成橢圓狀（一個密封面上一邊有八角鋼墊接觸的印痕，一邊沒有）。造成這種現象的主要原因：緊固時法蘭沒有平行閉合或緊固方式不合理。

還需要對法蘭密封墊進行檢查：是否有裂紋或破損的地方。

螺栓安裝時，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

以上工作準備結束后，用30%螺栓預緊力按十字形緊固方式緊固法蘭上對稱的4條螺栓，緊固結束后對法蘭間距進行測量并記錄，確保法蘭平行閉合且法蘭間距誤差≤2 mm。預緊完成后，進行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、對稱、均勻、多次。螺栓緊固采用扭矩拉伸機，按照螺栓編號進行同步緊固，緊固步驟如下：第一步：設定預緊力為計算預緊力的30%，將所有螺栓按十字形的方式進行同步緊固。第二步：設定預緊力為計算預緊力的60%，將所有螺栓按十字形的方式進行同步緊固。第三步：設定預緊力為計算預緊力的100%，將所有螺栓按十字形的方式進行同步緊固。第四步：用最終預緊力效驗每顆螺栓，直至所有螺栓不能轉動。緊固結束后檢查法蘭間距并記錄。

客戶評價

中石化長嶺分公司煉油二部設備主管舒耀：長煉170萬噸渣油加氫裝置于2009年開始設計，考慮到設備的溫度和壓力的因素，經多方考察研究，在設計初期便決定使用凱特克公司的螺栓預緊力控制技術，冷態安裝升溫不需要熱緊。2011年8月份安裝完成后氣密試驗一次性通過，通過1年的運行，均未出現泄漏情況，設備運行一個周期后，螺栓全部順利拆卸，整個拆卸過程僅耗時8 h。反應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，全部都可以重復使用，從而降低了維修成本。此前有另一V103頭蓋法蘭2011年設備安裝時未采用螺栓預緊力控制技術，在拆除螺栓過程中有4個螺栓咬死無法拆卸，強制拆卸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備均使用凱特克技術，并最終在預定時間內完成，同樣也是一次性氣密通過，凱特克的優秀表現得到了廠領導的一致好評。

下期預告

截至本期，該專欄已推送過2篇凱特克緊固技術在石化行業的具體應用與相關評價，也為部分迷茫于設備氣密性控制的設備管理人員提供了考慮方案。而真正優秀的緊固技術應具備廣范的適用性，根據讀者要求，本專欄將于下期提供凱特克緊固技術在電力行業的應用案例與應用反饋。電力行業中，汽輪機是不可或缺的主力設備。其缸體常年處于高溫高壓的嚴苛工作環境，缸體氣密性更是電力行業至關重要的保障。詳情請見《設備管理與維修》第9期雜志。