螺栓温度升高后变紧还是变松

RT
螺栓热紧的道理是什么

是变松了。

热紧是由于螺栓、螺母受热时，膨胀系数不均。螺母受热膨胀，螺杆受热拉伸，导致紧固力变小；
有热紧，对应就有热松；
热松是冷却过程螺母收缩，螺杆也收缩，导致紧固力变大，一般是在管线或设备未完全冷却前进行操作；
热松一般发生在装置停车、检修前，热紧一般在装置投料、检修后；

螺栓受热会在预紧力的作用下拉长

1. 法兰、垫片、螺栓、螺母有着复杂的受力关系，螺栓热紧不宜简单评价螺栓的状态，而是各个部件之间变形协调的平衡
2. 在此暂不定论热紧后螺栓的状态，先给出一组组合，观察不同组合受热膨胀影响的简单关系
2.1. 碳钢螺栓螺母 + 不锈钢法兰  提示：碳钢热膨胀系数低于不锈钢；冷态预紧，法兰与螺栓螺母均无保温，工作温度高于常温
2.2. 碳钢螺栓螺母 + 碳钢法兰  冷态预紧，法兰与螺栓螺母均无保温，工作温度高压常温
2.3. 不锈钢螺栓螺母 + 碳钢法兰 冷态预紧，法兰与螺栓螺母均无保温，工作温度高压常温
2.4. 上述组合但法兰保温，螺栓不保温
2.5. 上述组合但法兰螺栓全部保温
2.6. 上述组合无风状态
2.7. 上述组合大风状态
2.8 ............等等
3. 在上述不同组合下，不考虑金属材料的弹性模量，不考虑垫片的回弹性能，不考虑螺栓与螺母连接螺纹的变形，其关系够复杂了
4. 举一个例子：不锈钢法兰+碳钢螺栓 冷态预紧 无保温 高温工作，不考虑其他因素：随着介质温度上升，法兰膨胀量高于螺栓，等效于热紧；反之在同样工况下，碳钢法兰+不锈钢螺栓组合，热紧后达到平衡，遇到内部介质快速降温，则出现螺栓松弛而泄漏
5. 金属元件受力后，即使温度不变也会有松弛倾向，我们曾作过试验：螺栓旋紧后记住载荷值(需要测量手段)，当你吃顿饭酒足饭饱后回来会发现螺栓松了，这个松弛有一定的比例，需要再次甚至三次紧固，达到一个相对稳定的值。
6. 现在我们更倾向于预紧一次到位，螺栓的预紧载荷从常规推荐的20%屈服强度提升到50%甚至更高，而后该保温就保温，无需热紧过程。
7. 在选定合理载荷值后，冷态预紧比较容易做到合理且均匀的螺栓载荷，比热紧过程容易打破载荷均匀更为合理。稍高的冷态预紧载荷兼顾了人为难以预计其他因素的影响。

苗灬小胖 发表于 2022-3-26 17:27
热紧是由于螺栓、螺母受热时，膨胀系数不均。螺母受热膨胀，螺杆受热拉伸，导致紧固力变小；
有热紧，对应 ...

冷紧呢？？？

沙漠里的游鱼 发表于 2022-3-28 18:03
冷紧呢？？？

冷紧跟热紧，产生的主要原因还是安装温度与使用温度的温差较大。详见SH3501相关要求；考虑到金属的热塑、冷脆性能，一是要在设计时，充分考虑到物料的状态，选对材质；
二是要在安装时，不能用错螺栓；
三是即使在热紧、冷紧的过程，不能一味的“大力出奇迹”，避免螺栓产生塑性变形或产生裂纹，直至断裂。@沙漠里的游鱼

苗灬小胖 发表于 2022-3-28 20:26
冷紧跟热紧，产生的主要原因还是安装温度与使用温度的温差较大。详见SH3501相关要求；考虑到金属的热塑、 ...

热紧的时候经常是工人带一个榔头

1 有否对加氢裂化高压设备或管路有过热紧的经历，我们的经历是：安装后试压必须一次通过才能进氢。这是典型的例子，既然加氢裂化能做到，条件缓和的其他装置更能做到。
2 提供两份曲线：
2.1 一份为预紧过程中的各螺栓的载荷分布，一轮又一轮的紧固，最终使得螺栓载荷全部达到要求范围内
2.2.另一份形象地反映了螺栓载荷范围，椭圆形状表示各螺栓载荷的不均匀程度，当预紧螺栓载荷处于较低水平，随着升温或压力波动，载荷区偏离并趋近最小负荷。当载荷区突破最小载荷则出现泄漏。
3.沙漠游鱼朋友观察到的现象反映了较多作业人员的现状，这种热紧过后可能会把载荷区往右移，但椭圆长短轴之比更大，意味着螺栓载荷趋于更不均匀，更容易在后续的运行中出现泄漏。当然经验丰富者会得到较好的效果。
4.现在各石化企业在大检修中已经逐步推进较合理的方法，投入了成本但也获得了较好效果。尽管宣传口径不同，其原则是采用较高载荷、达到均匀分布。

lupg 发表于 2022-3-28 22:05
1 有否对加氢裂化高压设备或管路有过热紧的经历，我们的经历是：安装后试压必须一次通过才能进氢。这是典型 ...

lupg朋友，从培训资料看，三个月前，我们应该还是属于同一桶油，谈谈我的看法。
15、16年我曾在某炼厂做维保工作，其中参加大修一次、小修一次，日常维保负责重油、柴油、汽油、裂化  四套装置的日常维保；其中重油的反应器、高压换热器是每次检修的重点；
1、7、8年前已全面普及定力矩值紧固技术及设备，但有些设备年代久远，很多设备已无法查证原始紧固数据，同时一些老同志在检修管理时确实是以“大力出奇迹”，不重视科学的紧固方法；
2、由于检修质量或者日常保养问题，经常有高压螺栓“咬死”的情况发生，只能切断更换。新旧螺栓也会出现载荷不均的情况出现；
3、在开车过程，系统升温是一方面，再有压力波动对密封系统也会产生一定的冲击，有造成松动的风险；
我们的一般做法：
1、定力矩值紧固；当然紧固顺序这些常规操作就不再赘述；
2、热紧，依然按照固定的力矩值紧固，这时你会发现，螺栓确实发生松动，实践证明热紧确实有必要。
3、在柴油加氢装置，有一台意大利进口的隔膜密封式高压换热器，厂家有一套完整的紧固顺序及力矩要求，他是超力矩紧固，所以最终没有再进行热紧。

苗灬小胖 发表于 2022-3-28 23:24
lupg朋友，从培训资料看，三个月前，我们应该还是属于同一桶油，谈谈我的看法。
15、16年我曾在某炼厂做 ...

朋友：
1. 先为曾经有过的同事关系握个手
2. 密封泄漏是用户最头疼的顽症，这倒不在于技术难度，而在于思维固化和囊中羞涩。
3. 追溯到我等一辈或上一辈，法兰密封付的关系已经基本清楚，我们也宣传了至少二三十年，但被一个“穷”字所掩盖。因为穷，管理决策者思维中可以接受**小小的火警，但较难接受投入稍高费用解决安装质量
4. 时代在发展，思维再更新。现在从高层到基层，花钱买优质服务，花钱买质量的意识逐渐建立。也得力于国家在安全和环保方面的大环境有了改变。
5. 另：注意到你提及的固定力矩值和超力矩值，若有有效测量手段获得紧固过程细节，可能会体会到以力矩为评判依据的局限性。我们有幸接触并在门槛外体会过螺栓紧固过程的细节变化，理解超力矩的“超”仅是相对于常规使用力矩值的相对比较，而非“超”字的本意。
6. 安装“优质服务”，先由国外企业进入，逐步打开国内市场，国内也正快速跟上。期望国内企业能撑起这个大市场，让朋友你等“ 石油化工施工技术及管理”者有更大的发挥才能的天地。
7. 干施工是件辛苦的活，是件技术的活，入了此门，烟酒能力不差吧

lupg 发表于 2022-3-29 13:38
朋友：
1. 先为曾经有过的同事关系握个手
2. 密封泄漏是用户最头疼的顽症，这倒不在于技术难 ...

1、定力矩值紧固有章可查，不同材质、不同规格有对应的扭矩值，再通过紧固设备的油压系统，可以实现紧固扭矩值的可视化。至于螺栓的扭矩值的由来，不是吾等“现场大老粗”所能研究明白的；2、“超”字即超过额定扭矩值，印象中好像是按照110%的扭矩值做的紧固；
3、安装服务目前已“乱象横生”，前些年，石油化工行业作为垄断行业，都掌握在三桶油手里，系统内部的新建、检维修工程，还能让吾等服务行业多少有些活路，但在sinopec系统内，吾等依然是大家庭里的“弃子”；近几年国家政策调整，国有企业已几近饱和，私有企业的大力扩张，我们不得不迈出系统的圈子，“低价中标”、“承兑汇票”，已成为扼杀企业的头把利刃。“优质服务”的理想，也不得不面对“活下去”的现实！如何破除此等乱象，不是一朝一夕的问题，但愿吾辈工程人能看到这一天；
4、从业十余载，目睹了行业及前东家不升反降的管理能力，太多扼腕、挥泪离别。
5、酸甜苦辣、冷暖自知吧    烟，不沾。酒嘛，多少喝点，实力不行

lupg 发表于 2022-3-28 17:43
1. 法兰、垫片、螺栓、螺母有着复杂的受力关系，螺栓热紧不宜简单评价螺栓的状态，而是各个部件之间变形协 ...

学习了，赞同您的观点。

lupg 发表于 2022-3-28 22:05
1 有否对加氢裂化高压设备或管路有过热紧的经历，我们的经历是：安装后试压必须一次通过才能进氢。这是典型 ...

我以前干化工就是干的一套20万吨的小型加氢裂化，不过去年就拆除了

苗灬小胖 发表于 2022-3-28 20:26
冷紧跟热紧，产生的主要原因还是安装温度与使用温度的温差较大。详见SH3501相关要求；考虑到金属的热塑、 ...

我们单位以前热紧螺栓都是在升温升压后进行，压力都是几十公斤上百公斤，按理说都不对啊

qq420268955 发表于 2022-4-1 10:16
我们单位以前热紧螺栓都是在升温升压后进行，压力都是几十公斤上百公斤，按理说都不对啊

那你该庆幸没有出事啊！螺栓紧固的过程，螺杆整体收到的轴向的拉力，一味的“几十公斤上百公斤”的拉伸，再加上高温的辅助，没有拉断真的是万幸了！

qq420268955 发表于 2022-4-1 10:16
我们单位以前热紧螺栓都是在升温升压后进行，压力都是几十公斤上百公斤，按理说都不对啊

楼主朋友：
1. 你所说的以前是哪个时期？若是在SH3501规范未规定之前如此作业，没人说不对；如果有了规范再超规定压力热紧就是违规
2.违规操作不出事情，是“英雄”，因为敢于承担责任为企业解决问题；违规操作出了事情，害己害人。
3.关于热紧，不管如何评价，有规范罩着，执行即可。10楼朋友提及的进口隔膜密封式高压换热器超力矩紧固而无需再作热紧，说明技术上可以解决，只是需要一份依据。规范是依据，供应商的文件是依据，或其他认可的依据。若贵单位以前带压热紧经验被认作为企业内依据，有人愿意并有资格担责，在贵单位内或许有用，出了事仍将受到制裁。估计有了安全生产法后，大家的安全意识会有明显的提升。。

沙漠里的游鱼 发表于 2022-3-28 18:03
冷紧呢？？？

冷紧就是安装时，

热紧这个要求，现在看是过时了，这个和几十年前要求焊缝必须有一定的余高一样，现在的要求余不能超标，有的设备还不能有余高；转入正题，现在的装置，安装时螺栓都是按扭矩要求上好了，根本就不需要热紧，有的高压的工程就规定不允许你热紧，热紧有相当大的风险；

wanlirn 发表于 2022-4-3 15:32
热紧这个要求，现在看是过时了，这个和几十年前要求焊缝必须有一定的余高一样，现在的要求余不能超标，有的 ...

高压的工程就规定不允许你热紧，热紧有相当大的风险

这个很多人不知道