辛瑞小课堂|| 减少法兰密封面泄漏，你需要做到...（2）

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上一期我们了解到：要确保法兰不泄漏，就要通过严格的法兰过程管控程序保证法兰、垫片的安装质量以及选择合适的紧固载荷使垫片能够达到良好的密封性能。

今天我们将从紧固载荷计算这方面介绍控制措施。

选择合适的紧固载荷也是法兰管理的重点， 目前国内规范及文献资料中没有一个统一的标准的计算方法，给出的大多是一个固定的紧固力矩值，然而紧固力矩并不应该是一个固定值而是一个区间值，一是要保证法兰连接口达到密封性能，二是要保证垫片不被破坏及螺栓不被拉断或 失效；另外，螺栓紧固力矩也不是很精确的数值， 从力矩计算公式：T=KFd 来看，式中：T 为力矩，K 为扭矩系数 （一般取 0.1~0.2），F 为预紧力，d 为 螺栓公称直径，扭矩系数 K 是个变化值，这和螺纹结合面的光滑度、螺母与法兰端面的光滑度以及是否采用润滑都相关，扭矩系数的变化对力矩值的影响很大。因此，为了减少误差应保证预紧力的计算准确。

1. 按垫片性能计算预紧力

1）操作状态下按照垫片最小压紧力，计算单 个螺栓紧固需要的最小载荷 Fo , 公式为：Fo=(F+ Fp)/n，式中：F 为操作状态下内压引起的总轴向 力，Fp 为操作状态下最小垫片压紧力，n 为螺栓 数量，F 及 Fp 的计算方法参照 GB150.3。

2）预紧状态下按照垫片最小压紧力，计算单 个螺栓紧固需要的最小螺栓载荷 Fg1，公式为：Fg1=Fa/n式中：Fa 为预紧状态下最小垫片压紧 力，计算方法参照 GB150.3。

3）按照垫片的最大允许应力，计算单个螺栓 紧固需要最大螺栓载荷 Fg2，公式为：Fg2=(Sg×Ag)/n， 式中：Sg 为垫片最大允许应力，Ag 为垫片密封面积。

2. 按螺栓允许应力计算预紧力

按照螺栓允许应力，分别计算单个螺栓紧固 需要的最小螺栓载荷 Fb1 和最大螺栓载荷 Fb2；公式为：Fb1 =0.25 ×Rel ×Ab，Fb2 =0.7 ×Rel ×Ab；式 中：Rel 为螺栓屈服强度，Ab 为螺栓应力截面积。

3. 综合比较

分别确定单个螺栓紧固需要的最小载荷 Fmin 和最大载荷 Fmax：

Fmin=max(Fo,Fg1,Fb1)

Fmax=min(Fb2,Fg2)

4. 计算螺栓紧固力矩区间值 Tmin，Tmax

Tmin=k×Fmin×d

Tmax=k×Fmax×d

同时，我们还需要做到：

• 安装前检查
  
  

    重点检查管内洁，法兰面、垫片是否有损伤，并对螺栓与垫片材质、规格进行检查是否与设计 图纸一致。对于锈蚀的法兰密封面，可采用手动钢 丝刷或其他手动工具除锈，且用清洗剂去除污渍， 检查其密封面的状况，严重损伤的法兰密封面不 予使用。对于检维修装置，法兰拆卸后检查法兰密 封面情况，如有损坏要进行更换。

• 法兰螺栓紧固后质量检查
  
  

    法兰螺栓紧固完成后，项目质检人员按照报 检记录对螺栓力矩、法兰平行度进行抽查，合格后 签字确认。

• 试压校验
  
  

管道试压是检验法兰密封性能的一个重要手 段，在试压过程中要着重检查每对法兰的密封性 能，确保法兰无泄漏；试压过程的法兰密封性能检验要做到以下几点：

1）若发现法兰有泄漏，严禁带压紧固，检查好 泄漏点，做好标记，泄压后进行处理；

2）泄压后，复核法兰平行度和螺栓的紧固力 矩，如若平行度不符，松开张口端对面的螺栓，重 新进行调整法兰平行度，并按照螺栓紧固步骤重 新进行紧固；如若只是螺栓力矩不满足要求，可以 直接按照目标力矩进行紧固；

3）法兰调整后，再重新进行试压检验，再次试 验以不泄漏为合格，并重新对法兰螺栓进行标记；若还有泄漏，必须泄压后打开法兰，检查法兰密封面及垫片，更换新的垫片，法兰密封面若是损坏， 进行更换或者在线修复，缺陷消除后，再次试压检验，直到校验合格后，对法兰螺栓进行标记。

根据这两期的理论和数据分析可看出管道法兰管理是一个系统性工程，将涉及法兰密封效果的相关因素综合考虑，包括法兰组对、密封面状况、密封垫片质量、螺栓正确使用与扭矩值控制、工艺操作条件变化等。

只有通过严格过程管控，加强材料管理并且严格控制紧固载荷，才能有效的避免法兰可能出现的泄漏风险。

今天的分享到此结束，我们下次再见！

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