法蘭接口漏水如何解決
法蘭接口引起的洩漏事故 在石化裝置中也不斷增加，對裝置運行造成很大危害。 本文分析法蘭洩漏的原因，介紹法蘭管理的概念，提出具體的過程控制措施和合理的螺栓擰緊載荷計算方法，以提高法蘭安裝質量，減少法蘭洩漏的發生。
在石化裝置中，工藝管道如同人體的血管一樣錯綜複雜，介質大多有毒有害，確保管道施工質量成為工程質量控制的重點。 提到管道施工質量可能首先想到的是 管道焊接質量然而，在石化裝置壓力管道連接中除了焊接連接外，還大量採用 法蘭連接、法蘭螺栓龐大而復雜的工況，近年來由法蘭接口處引起的洩漏事故也越來越多，所有洩漏事故中約有18%是由於法蘭接口處洩漏引起的，因此，控制好法蘭安裝質量，加強法蘭的管理尤為重要。
1.主要 法蘭洩漏的原因
法蘭洩漏，比較常見的有以下七種原因。
離港
偏心口，是指管道與法蘭不垂直，不同心，法蘭面不平行。 當內部介質壓力超過墊片的負荷壓力時，就會發生法蘭洩漏。 這種情況主要是在安裝施工或檢修過程中造成的，比較容易被發現。 只要真正檢查完工程，就可以避免此類事故的發生。
不匹配
不匹配，是指管道與法蘭垂直，但兩法蘭不在同一中心。 法蘭不對中，導致周圍的螺栓不能自由穿入螺栓孔。 在沒有其他方法的情況下，只能通過鉸孔或使用小螺栓穿過螺栓孔，該方法會降低兩個法蘭的張力。 而且密封面的密封麵線也有偏差，極易發生洩漏。
張開嘴
張口，指法蘭間隙過大。 當法蘭間隙過大並引起軸向載荷或彎曲載荷等外載荷時，墊片會受到衝擊或振動而失去壓縮力，從而逐漸失去密封動能而導致失效。
錯誤的洞
錯孔是指管道與法蘭同心，但兩法蘭相對螺栓孔的距離有偏差。 錯孔會使螺栓產生應力，力沒有消除，就會在螺栓上產生剪切力 法蘭螺栓，時間會切斷法蘭螺栓，造成密封失效。
壓力影響
在法蘭安裝中，兩個法蘭對接比較標準，但在系統生產中， 管道 進入介質，導致管道溫度變化，使管道膨脹或變形，使法蘭承受彎曲載荷或剪切力，容易造成墊片失效。
腐蝕影響
墊片因長期受腐蝕性介質的侵蝕而發生化學變化。 腐蝕性介質滲入墊片，墊片開始變軟，失去壓縮力，造成法蘭洩漏。
熱脹冷縮
由於流體介質熱脹冷縮的作用，引起法蘭螺栓膨脹或收縮，使墊片產生縫隙，介質受壓洩漏。
法蘭滲漏的原因有很多，施工階段法蘭滲漏的主要原因有以下幾點。
- （1） 輪緣, 墊片 等密封面損壞。
- (2)墊片或螺栓等材料用錯，不能滿足管道運行的工況條件。
- 3）法蘭撓度引起的洩漏。
- 4）緊固不當造成墊片損壞。
- 5）緊固載荷不足，使墊片達到密封性能。
- 6) 因緊固負荷過大導致墊片塌陷。
2、防止法蘭洩漏的控制措施
法蘭接口漏水如何解決？ 綜上所述，從法蘭洩漏的原因來看，要保證法蘭不洩漏，必須通過嚴格的法蘭工藝控製程序，保證法蘭與墊片的安裝質量，選擇合適的緊固載荷，使墊片達到良好的密封性能。 . 下面將從法蘭過程管理和緊固載荷計算兩個方面介紹控制措施。
2.1 法蘭工藝管理
2.1.1 人員培訓與管理
所有參與人員 法蘭管理 必須經過培訓持證上崗，嚴禁無證操作。 理論培訓由專業工程師講授，負責向操作人員傳授法蘭管理理論知識。 實操培訓主要是對現場專職操作人員進行系統的實際操作培訓，包括全面的質量控制流程和設備使用技能。
2.1.2 物料管理
物料管理包括法蘭的管理， 緊固件 和墊片，所有材料都應在到達時接受良好，以確保材料在性質上是合格的。 驗收要求 金屬材料 如下面所述。
- (1)所有金屬材料均應有質量證明文件，文件內容應符合設計和規範要求。
- (2)法蘭到貨後，應逐件檢查法蘭密封面，密封面應完好無損，不應有鏽蝕和徑向劃傷等缺陷。
- (3)法蘭外緣應有規定的標識，並與質量證明文件相符。
- (4)檢查合格後的法蘭，應置於室內存放，並做好防銹、防腐蝕處理。
- (5)維修工程中打開法蘭後，部件應檢查法蘭密封面的情況，清理影響密封的雜質。
- (6)緊固件到貨後，確保緊固件螺紋應完整，無劃傷、無毛刺、無生鏽等缺陷；螺紋不完整的，嚴禁使用。
- (7)緊固件檢驗合格後，需在螺紋表面塗螺紋保護劑，並在螺紋部位塗均勻。
- (8)纏繞墊片到貨驗收時不得鬆動、翹曲，其表面不得有影響密封性能的缺陷。
- (9)檢修工作中法蘭拆卸後需要使用的螺栓，應先集中清洗，檢查後使用，清洗時檢查螺紋是否損壞，螺母是否能順利擰到任意位置螺柱，禁止使用不合格的螺栓。
2.1.3 設備選擇
根據不同規格的螺栓，採用不同的擰緊設備，主要有手動扭矩扳手、電動扭矩扳手和液壓扳手。 扭矩≤1000N-m的螺栓可用手動扭矩扳手擰緊，扭矩大於1000N-m的螺栓建議用電動扭矩扳手或液壓扳手擰緊，可配套衝擊扳手進行初緊，提高初始收緊的效率。
2.1.4 法蘭安裝
- (1)法蘭安裝前， 法蘭密封面 應檢查確認墊片無影響密封性能的缺陷，並清除法蘭密封面的保護油脂。
- （2） 連接法蘭的螺栓 應該能夠自由穿透。
- (3)法蘭螺栓安裝方向和外露長度應一致。
- (4)用手擰緊螺母，確保螺母在螺柱上轉動順暢。
- (5)法蘭安裝不應歪斜，法蘭密封面的平行度應符合規範要求。
2.1.5 螺栓緊固
法蘭連接螺栓應按順序對稱擰緊，擰緊力矩值需分級增加，直至達到最終要求的扭矩，具體步驟如下。
- 第一步：用手動扳手用手擰緊螺母進行初始擰緊，同時控制法蘭平行度。
- 第二步：按最終扭矩值的2%擰緊螺栓，採用對稱法擰緊並驗證法蘭間距，確保一致。
- 第三步：按最終扭矩值的3%擰緊螺栓，採用對稱法擰緊，核對法蘭間距，確保一致。
- 第四步：按目標扭矩值擰緊螺栓，採用對稱法，並核對法蘭間距，確保一致。
- 第五步：以目標扭矩值繼續擰緊螺栓，採用順序擰緊，最後驗證法蘭間距，確保一致性。 按上述步驟擰緊法蘭螺栓後，用記號筆沿螺柱/螺母端面畫十字準線，有條件的在法蘭上掛上標誌牌。 標牌上標有管號、法蘭號、目標扭矩值、操作人員和操作時間。
2.2 螺栓緊固載荷計算
選擇合適的擰緊載荷也是法蘭管理的重點，目前國內的規範和文獻並沒有統一、標準的計算方法，給出的大多是固定的擰緊力矩值，但擰緊力矩不應該是一個固定值，而是一個間隔值，一是保證法蘭連接達到密封性能，二是保證墊片不損壞，螺栓不被拉斷或失效； 另外，螺栓的擰緊力矩並不是一個精確值，從力矩計算公式來看：T=KFd，式中：T為扭矩，K為扭矩係數（一般取0.1-0.2），F為預緊力，d為螺栓公稱直徑，扭矩係數K為變量值，與到螺紋結合面的光潔度，螺母和法蘭端面的光潔度以及是否使用潤滑，扭矩係數的變化對扭矩有很大的影響扭矩係數的變化對扭矩有很大的影響值，因此，為減少誤差，預緊力的計算應準確。
2.2.1 根據墊片性能計算預緊力
- (1)計算最小負載Fo 單螺栓按工況下最小墊片擰緊力擰緊，計算公式為：Fo=(F+Fp)/n, 式中：F為工況內壓引起的總軸向力，Fp 為工況下最小墊片緊固力，n為螺栓數量，F和F的計算方法p 參考GB150.3。
- (2)計算最小螺栓載荷Fg1 按預緊狀態下最小墊片壓縮力計算的單個螺栓緊固要求，公式為：Fg1=Fa/n 式中：Fa為墊片在預緊狀態下的最小壓縮力，計算方法參照GB150.3。
- (3)計算最大螺栓載荷Fg2 按墊片的最大許用應力計算的單個螺栓緊固要求，公式為：Fg2=(小號g×Ag)/n, 式中：Sg 是墊片的最大許用應力，Ag 是墊片的密封面積。
2.2.2 根據螺栓的許用應力計算預緊力
根據許用螺栓應力，最小螺栓載荷Fb1 和最大螺栓載荷 Fb2 為單個螺栓緊固計算； 公式為：Fb1=0.25×相對×Ab，Fb2=0.7×相對×Ab; 式中：Rel為螺栓 屈服強度，Ab 是螺栓應力 交叉-截面積。
2.2.3 綜合比較
確定最小負載 F分鐘 和最大負載 F最大 分別用於緊固單個螺栓。
F分鐘=最大（Fo,Fg1,Fb1)
F最大=分鐘（Fb2,Fg2)
2.2.4 計算螺栓擰緊力矩區間值T分鐘，T最大
T分鐘=k×F分鐘×d
T最大=k×F最大×d
2.3 質量過程控制要點
2.3.1 安裝前檢查
重點檢查管道是否乾淨，法蘭面和墊片是否有破損，檢查螺栓和墊片的材料、規格是否與設計圖紙相符。 對於生鏽的法蘭密封面，可用手動鋼絲刷或其他手動工具除鏽，並用清洗劑清除污漬，檢查其密封面的狀況，法蘭密封面損壞嚴重者不得使用。 檢查和維修裝置，在法蘭拆卸後檢查法蘭密封面的情況，如有損壞則予以更換。
2.3.2法蘭螺栓擰緊後的質量檢查
法蘭螺栓擰緊完成後，工程質檢人員根據檢驗記錄對螺栓扭矩和法蘭平行度進行抽查，合格後簽字確認。
2.3.3 試壓標定
管道試驗壓力 是檢驗法蘭密封性能的重要手段，在試壓過程中要重點檢查每一對法蘭的密封性能，確保法蘭不漏水； 法蘭密封性能檢驗的試壓過程如下。
- (1)發現法蘭有洩漏，嚴禁帶壓擰緊，檢查洩漏點，做好標記，洩壓後處理。
- (2)卸壓後，複查法蘭平行度和螺栓擰緊力矩，若平行度不匹配，鬆開開口端對面的螺栓，重新調整法蘭平行度，按螺栓擰緊步驟重新擰緊； 如果只是螺栓扭矩不符合要求，可直接按照目標扭矩進行擰緊；
- (3)法蘭調整，重新試壓，以不漏水為合格，重新標記法蘭螺栓； 如仍有洩漏，必須在洩壓後打開法蘭，檢查法蘭密封面和墊片，更換新墊片，法蘭密封面如有損壞，更換或在線修復，缺陷消除後，再次試壓，直至合格校準，法蘭螺栓被標記。
3。 結論
根據以上理論和數據分析可以看出， 管道法蘭 管理是一個系統工程，會涉及法蘭密封效果的相關因素考慮，包括法蘭分組、密封面狀況、密封墊片質量、螺栓正確使用和扭矩值控制、工藝操作條件變化等。 只有通過嚴格的過程控制，加強材料管理，嚴格控制擰緊載荷，才能有效避免法蘭可能發生洩漏的風險。
資源： 中國 法蘭製造商 – 雅昂管業 (www.epowermetals.com)
