定力矩緊固在180萬汽油加氫裝置大檢修的應用情況和效果

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年大檢修期間對關鍵靜密封點使用了定力矩緊固技術，本文對定力矩緊固技術的使用背景、定力矩緊固方法和在大檢修期間使用情況和效果進行了較為詳細的介紹。

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，對催化汽油進行加氫精制，裝置于2010年12月投產運行，生產滿足全廠調合國IV排放標準要求的車用汽油。裝置設計規模為180× 104t/a，操作彈性為60%～110%。年開工時數為8400小時。根據國家要求，2017年1月1日起，全國范圍內將啟用車用汽油國V排放標準，因此2016年對裝置進行改造，使產品滿足全廠調合國V排放標準車用汽油的需要。改造后裝置設計規模仍為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年進行了開工后首次停工大檢修，在開工前和檢修時對關鍵靜密封點使用的緊固均為傳統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，在升壓過程中發現有漏點聯系保鏢人員進行緊固，氣密完成后裝置開始升溫，在溫度升到200℃時聯系保鏢人員進行熱緊，由于緊固螺栓所處位置不同和施工人員施力差異，整個法蘭面緊固力矩不均勻，造成這樣的緊固方法很容易出現泄漏，在多次緊固后可能造成墊片損壞，必須更換墊片，影響裝置的開工進程。

3 定力矩緊固介紹

定力矩緊固可以使用電動力矩扳手、液壓力矩扳手及手動力矩扳手，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、電動液壓泵、雙聯高壓油管、高強度套筒組成。液壓泵啟動后通過馬達產生壓力，將內部的液壓油通過油管介質傳送到液壓扭矩扳手，然后推動液壓扭矩扳手的活塞桿，由活塞桿帶動扳手前部的棘輪使棘輪能帶動驅動軸來完成螺栓的預緊拆松工作。

緊固前首先將法蘭螺栓等分為四個象限，對每個象限中的螺栓用記號筆順時針編號。設備緊固的操作程序分為至少分為三遍緊固,即預緊扭矩75%100%100%三遍緊固。（一般視情況也可進行4～5遍緊固，如發現螺母松動則需要繼續緊固，直到所有螺母不動為止。）

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，由此來縮小預緊力差異化。最大限度的均衡因機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%扭矩值對角緊固4條1號螺栓，然后順時針緊固剩余螺栓。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個扳手均動作后，才可進行下一組螺栓緊固。

4 定力矩緊固在本次檢修中的應用情況

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意見和板塊裝備處靜密封安裝指導意見，編制了車間關鍵部位法蘭螺栓緊固安裝臺賬。

本次使用的液壓扳手型號為DEWS（400-2600N.m），每個定力距小組均由1名操作手（主要負責人、組長）、3-4名輔助手、施工單位監護人員和車間監護質量驗收人員組成。操作手負責設備組裝、調壓、預緊操作及現場指揮、組員管理，輔助手負責使扳手靠牢、移動扳手等、1名監護人員負責解決突發事件及現場溝通等相關事宜。操作中在確認每個扳手動作之后再進行下一組螺栓緊固，同時操作手根據回油壓力及經驗調整緊固節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。

設備正確組接后先進行空載試運行，保證每個扳手都能正常輸出扭矩。在扳手正常運行中檢查扳手油管快速接頭及各部件之間是否漏油，否則需及時停止施工及時更換。調整主機壓力時，從小到大緩慢調壓，如壓力調過，則返回給定壓力50%以下重新向上調整，保證設置扭矩準確。

緊固完畢后測量法蘭平行度，平行度的測量應當符合SH3501-2011即表-1要求。當四點測量間隙合格后，由施工單位現場負責人和車間現場質量驗收人員填寫靜密封及定力矩緊固質量驗收單，簽字確認。

法蘭密封面間的平行度

表-1

5 定力矩應用效果

裝置開工前裝置進行氣密，高壓系統氣密分1.5MPa和2.5MPa兩段，低壓系統氣密升壓到1.0MPa，在氣密過程中經過定力矩緊固的靜密封點未發現泄漏，隨后裝置逐漸升溫到240℃，升溫過程中換熱器E-205、E-202、E-201A頭蓋發生輕微滲漏，聯系保鏢人員緊固后很快消除了漏點，未影響開工進度。證明靜密封點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強度。

2016年大修是公司第一次大規模使用定力矩對靜密封點進行緊固，定力矩數值的確定標準還有待進一步完善，施工單位個別操作人員對于液壓扳手的使用也不甚熟練，車間質量驗收人員對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關注的。