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年發明了世間第一部帶反作用力臂的液壓扳手，因為這一發明，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。現在工業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品：用一個特殊的DISC拉伸墊圈代替常規的平墊圈。用這種方法緊固的螺栓，其預緊力的精度經德國實驗室測試，為±4%。這一技術解決了石化企業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生螺栓跟轉，同時推出了“防跟轉墊圈”，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”。機具轉動螺母時，反作用力就通過驅動器的外套筒，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。

中國設備管理協會無泄漏無松動螺栓施工技術中心，向全國工業界介紹這項新技術。希望有關企業的領導，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濟價值，才能推動和應用這項新技術，促進我國裝備制造業的轉型升級，徹底消除因法蘭泄漏和螺栓松動引發的災難性事故。

中國設備管理協會無泄漏無松動螺栓施工技術中心主任宓正源