1、1. 正常運(yùn)行一段時(shí)間，為什么部分螺栓會(huì)松弛？除了螺栓材料和法蘭剛度的因素外，螺栓松弛的原因一般有蠕變和應(yīng)力松 弛。緊固螺栓在長時(shí)間應(yīng)力的作用下，內(nèi)部將發(fā)生與時(shí)間有關(guān)的塑性變形。由 于總變形恒定，在塑性變形增加的同時(shí)，將引起彈性變形量的減少，使壓緊力 下降。這種在恒定變形條件下，引起應(yīng)力隨時(shí)間下降的現(xiàn)象就是應(yīng)力松弛。應(yīng)力松弛現(xiàn)象既存在于高溫條件下，也存在于室溫條件下。高溫下應(yīng)力松弛速率 要遠(yuǎn)大于室溫下的松弛速率。金屬在高溫下抵抗應(yīng)力松弛的能力是材料重要的 高溫強(qiáng)度性能之一。材料在保持應(yīng)力不變的條件下，應(yīng)變隨時(shí)間的延長而增加的現(xiàn)象叫蠕變 。 蠕變?cè)诘蜏叵乱矔?huì)發(fā)生，但只有達(dá)到一定的溫度下才能變得顯

2、著 。通常碳素鋼 超過300350 °C，合金鋼在400450 C以上時(shí)有蠕變行為。另外，預(yù)緊時(shí)預(yù)緊力不夠，或者螺栓受力不均勻，也容易導(dǎo)致螺栓松弛。 這是因?yàn)楦鶕?jù)文獻(xiàn)，螺栓預(yù)緊力變小時(shí)，應(yīng)力松弛速率會(huì)變大，加劇了螺栓的 松弛趨勢(shì)。2. 預(yù)緊需要注意的問題？反應(yīng)器各連接部位密封要求較高，特別是法蘭直徑達(dá)1米以上，使得法蘭 厚度、螺栓尺寸均很大，需給螺栓施加很大的預(yù)緊力才能保證八角墊初始密封 和承壓工作時(shí)的殘余密封條件。因此，如果初始預(yù)緊不均勻或預(yù)緊力不夠，升 溫后因螺栓同時(shí)伴有應(yīng)力松弛，很容易導(dǎo)致螺栓松弛，無法實(shí)現(xiàn)密封。預(yù)緊時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1）密封面、不銹鋼齒型墊必須清洗干凈，密

3、封面上不能有臟物，螺栓孔周圍外表面和螺母平面應(yīng)平整無毛刺。否則會(huì)影響墊片均勻受力2）先用手或簡單工具擰緊螺母，直至螺母底面與法蘭面接觸。3） 按設(shè)備制造廠或圖紙規(guī)定用液壓緊固裝置進(jìn)行螺栓緊固，螺栓預(yù)緊力應(yīng) 按要求分步（一般為4步）逐級(jí)上緊螺栓，對(duì)于每步油壓值，螺栓的緊固必須 按規(guī)定的順序成組進(jìn)行；緊固過程中每緊固螺栓一圈，均應(yīng)測(cè)量法蘭面之間的 間隙，其差值控制在規(guī)定值內(nèi)；第三步上緊后，再用第三步上緊的油壓值對(duì)整 圈螺栓均勻緊固一次。4）系統(tǒng)升溫后，應(yīng)對(duì)螺栓熱緊一次，熱緊油壓按最終油壓值。3. 熱緊的概念及使用場合？熱緊是內(nèi)部介質(zhì)溫度較高的管道螺栓 ，除在施工時(shí)緊固外，還要在達(dá)到工 作溫度或規(guī)定

4、溫度時(shí)再進(jìn)行的緊固。由于螺栓預(yù)緊安裝時(shí)處于常溫，而在正常 使用時(shí)，溫度升高，螺栓受熱膨脹，間隙加大，所以必須通過熱緊操作重新實(shí) 現(xiàn)密封。一般來說，工藝系統(tǒng)內(nèi)部溫度200 C的設(shè)備、管道等的連接部位，螺栓需 要熱緊。另外，在裝置頻繁開停車或緊急停車后又馬上進(jìn)行開車時(shí)的熱緊尤為 重要。4. 為什么有的國外公司在施工過程中，給足夠的螺栓預(yù)緊力，保證施工過程中螺栓緊固的均勻性，不建議進(jìn)行熱緊？理論上可以從兩個(gè)方面論證熱緊的合理性：（1）膨脹產(chǎn)生的力增量假設(shè)螺栓材料與法蘭材料相同。法蘭溫度來自介質(zhì)傳導(dǎo)而得；螺栓溫度來源兩個(gè)方面：螺母與法蘭接觸部位的傳導(dǎo)、螺栓孔封閉區(qū)域的法蘭對(duì)螺栓的對(duì)流熱傳導(dǎo)。因此螺栓溫

5、度低于法蘭溫度，而從熱膨脹角度，法蘭膨脹量大于螺栓膨脹 量，作用在墊片上的密封比壓在冷態(tài)更高，從這方面考慮不用進(jìn)行熱緊。（2）高溫下螺栓強(qiáng)度的下降在高溫下，金屬材料性能（強(qiáng)度）將隨溫度升高而降低，由于法蘭的剛性 遠(yuǎn)好于螺栓，因此螺栓的性能下降導(dǎo)致了作用在法蘭上的軸向拉力下降，墊片密封力下降，可能會(huì)使墊片松弛而產(chǎn)生泄漏，從這方面來說需要熱緊。根據(jù)國內(nèi)的使用經(jīng)驗(yàn)，熱緊對(duì)高溫下法蘭密封效果較為顯著。但必須注意，法蘭墊片密封力的作用不是要求越大越好，而是在滿足基本密封比壓后強(qiáng) 調(diào)一個(gè)均勻性，因此過度的熱解有時(shí)會(huì)破壞已經(jīng)均勻的螺栓力而起到負(fù)面的作 用。另外，熱緊也容易使墊片因壓縮量過大超過彈性極限，造成

6、永久性塑性變形而損傷，當(dāng)溫度降低后墊片不能完全回彈產(chǎn)生泄漏。因此，必須嚴(yán)格控制熱緊時(shí)的螺栓力，并使螺栓受力均勻。5. 熱緊需要注意的問題有哪些？SH3501-2001石油化工有毒可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的4212對(duì)熱緊有規(guī)定。摘抄如下，供參考。管道系統(tǒng)試運(yùn)行時(shí)，高溫或低溫管道的連接螺栓，應(yīng)按下列規(guī)定 進(jìn)行熱態(tài)緊固或冷態(tài)緊固：1螺栓熱態(tài)緊固或冷態(tài)緊固作業(yè)的溫度應(yīng)符合表4212的規(guī)定；表4212 螺栓熱態(tài)緊固、冷態(tài)緊固作業(yè)溫度（C）工作溫度一次熱緊、冷緊溫度二次熱緊、冷緊溫度250 -350工作溫度-> 350350工作溫度-70 -29工作溫度-V -70-70工作溫度2熱態(tài)緊固或冷

7、態(tài)緊固應(yīng)在緊固作業(yè)溫度保持 2h后進(jìn)行；3緊固管道連接螺栓時(shí)，管道的最大內(nèi)壓力應(yīng)符合下列規(guī)定：a）當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于6MPa時(shí)，熱態(tài)緊固的最大內(nèi)壓力應(yīng)小于 0.3MPa；b）當(dāng)設(shè)計(jì)壓力大于6MPa時(shí)，熱態(tài)緊固的最大內(nèi)壓力應(yīng)小于 0.5MPa ；c）冷態(tài)緊固應(yīng)在卸壓后進(jìn)行。4螺栓緊固應(yīng)有安全技術(shù)措施，保障操作人員的安全。另外，從資料上看，熱緊時(shí)的注意事項(xiàng)有（1）應(yīng)使用無火花生成的工具，例如：銅制工具或青銅制的打擊錘，進(jìn)行 了磨合的扳手等。（2）各個(gè)螺栓應(yīng)該扭矩適當(dāng)，不能勉強(qiáng)過于緊固，也不能同時(shí)單向緊固， 應(yīng)按照檢修的緊固標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（3）檢修人員熱緊過程中，有工藝安全員使用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀檢測(cè)可燃?xì)?體

8、濃度，緊密配合檢修人員。（4）熱緊結(jié)束后，應(yīng)該對(duì)原有的保溫進(jìn)行復(fù)位。（5）工藝人員在熱緊后，馬上對(duì)加有保溫的部分進(jìn)行嚴(yán)密檢測(cè)以防發(fā)生泄 漏。螺栓作為一個(gè)彈性體將法蘭緊固在一起從而產(chǎn)生并保持在墊片上的壓緊力施加在螺栓上的載荷必須滿足墊片密封所需要的預(yù)緊力，在緊固螺栓時(shí)是有順序 進(jìn)行的,即使對(duì)每個(gè)螺栓施加相同的力，總會(huì)有螺栓處于相對(duì)松馳現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行 后受溫度（或長時(shí)間的高溫）和壓力的變化，都會(huì)造成螺栓預(yù)緊力的松弛因流體作 用的影響，法蘭的變化速度大于螺栓的變化速度，溫度升高時(shí)，法蘭厚度快于螺栓 長度的增加，法蘭厚度的增加導(dǎo)致在墊片的螺栓上的載荷增大，溫度達(dá)到最高時(shí),法蘭厚度不在增加，墊片出現(xiàn)壓力峰值，此時(shí)螺栓長度還在持續(xù)增大，引起墊片和 螺栓上的載荷逐步減小，當(dāng)螺栓長度停止增加后，墊片上的力也處于穩(wěn)定狀態(tài)，溫 度降低后，法蘭的厚度和螺栓長度開始縮小，而法蘭收縮比螺栓快，法蘭收縮時(shí)，螺 栓拉伸（最初施加載荷造成的螺栓拉伸）狀態(tài)所存儲(chǔ)的能量使螺栓與法蘭一起收 縮，并且開始喪失存儲(chǔ)的能量，當(dāng)螺栓載荷降低，墊片的受力也會(huì)減小，在法蘭面上 的某些點(diǎn)，墊片的受力會(huì)減小到低于密封所需要的壓力