高压法兰检修质量管理规定

高压法兰检修质量管理规定

鉴于高温法兰密封系统不同材质组合有着不同泄漏倾向特性，其中不锈钢材

质的法兰或螺栓组合在升降温过程中的泄漏倾向性较大，因此在编制的《高压法

兰检修指导意见》中，列出了对影响法兰密封的因素，而各因素的检查重点进行

了规范，同时对法兰的紧固过程中对单个螺栓大负荷加载进行了规范。

1、高压法兰技术特点

影响高压法兰(高温临氢)密封质量的因素主要有以下三方面：一是法兰密

封面和垫片的质量；二是法兰的安装质量；三是每个螺险的把紧力及受力均匀程

度。法兰密封面的质量•般在新装置新设备安装试压时可以得到检验，不合格可

以返修。在使用以后，拆装法兰过程中注意保护或有小问题经过简单修复既可。

所以法兰密封面质量一般可以保证的；垫片的质量只要选好的制造厂家后质量一

般也可以保证的；高压法兰的安装质量主要取决于以及连接螺栓的紧固质量。

法兰密封面间的平行度、法兰环槽密封面与金属环垫的接触线，取决于施工

是否规范，在严格质量控制点进行质量管理一般可以保证；螺栓紧力一般在参考

理论值的基础理上给出的经验值，该值偏差一般不大的；而每个螺栓受力均匀程

度这一影响法兰密封质量的因素在法兰安装上紧过程中很难控制，给高压法兰

(高温临氢)密封质量带来不确定因素。因此，每一道工序都应严格按照规范和

设计要求施工，高压设备管口的法兰螺栓紧固有预紧力要求，安装时必须严格按

照设计给定的预紧力进行螺栓紧固。

2、高压法兰及八角环垫的拆卸、检验和装配

由于高压法兰与螺栓不同材质组合，不同材质在不同温度下膨胀系数不同的

特性，在降温过程中的高压管线因不锈钢材质，收缩较大较快，易造成法兰螺栓

受力较大，无法拆卸，因此，在停工过程中需提前准备。

(1)、法兰、八角环垫的拆卸

(a)在停工检修前制定好需拆卸的法兰明细，并温度降至100C时在法兰

螺栓上浇上煤油，提前将螺纹清理干净。

(b)在需拆卸的法兰做好明显的位置标记，以保证回装位置一致；为防

止设备及管线降温收缩后，螺栓承受较大拉伸力无法拆卸，对管线的限位管托(管

架)进行标记，对管托(管架)处十死点位置的进行调整。

(c)在压力降至2.OMpa,温度在100C时，对需拆卸法兰进行预松，保

留4-8颗定位螺栓。

(d)高压法兰拆卸后应放置在垫木进行保护，八角环垫与法兰的位置做

好标记后，再取出并按要求进行保护。对配套法兰和八角环垫进行编号。

(e)拆卸法兰螺栓时，要求将拆下的每根螺栓及对应的螺母联结在一起,

妥善放置保管。

(2)、螺栓和螺母的检查和清洗

(a)检查螺栓和螺母的螺纹是否损坏，发现螺纹有损坏的要更换整根螺

栓；对于发现螺纹有生锈、腐蚀和毛刺的要处理，处理后合格标准是，用手将螺

母自由地转动到紧固后停止的地方，否则更换螺栓(包括螺丝孔的螺纹)。如更换

螺栓，要求更换一个以上的螺栓，并沿着法兰圆周对称布置，安装在旧的螺栓周

围。

(b)检查法兰和螺母两个接触面是否有涂层、刻痕、毛刺及明显的损坏，

如有进行处理。

(c)检查合格后的螺栓及螺母必须用煤油或柴油浸泡，用刷子等清除干

净螺牙上的铁锈等脏物(如果螺栓清理不符合要求，将导致法兰安装复位时螺栓

预紧力相差2—3倍)，清理后将每根螺栓及对应的螺母联结在一起，妥善放置保

管。

(3)、法兰、八角环垫的检验

(a)硬度要求及检查

》法兰、垫片进场应检查出厂质量文件，核查材质，并确认材质硬度。对关

键部位(设备管口法兰)法兰、垫片应100%进行硬度确认，其他部位可采取一

定比例的抽查，如不符合要求则加大抽查比例，对硬度不符合要求的垫片进行更

换。

A八角环垫材料的硬度值应该比法兰材料的硬度值低30-40IIB(布氏硬度),

八角环垫材料应该符合下表要求：

代号最大硬度值(HB)最高使用温度(℃)

10或08120450

410140540

304160700

316160700

321160700

A金属八角环垫的硬度应均匀分布，测定时在整个圆周上测定。

(b)法兰、金属八角环垫密封面检查

A检查八角环垫的尺寸、公差及表面粗糙度,应符合八角环垫制造的技术要

求，法兰、金属八角环垫密封面的表面粗糙度小于Rai.6。检验合格的八角环垫

使用包装袋缠绕包裹后妥善保管。

A法兰、金属八角环垫密封面不得有锈斑、蚀坑、划痕、磕痕、裂纹、疵点

等缺陷和污物，特别注意径向贯通的划痕和损伤。材质为10或08的金属垫，检

验以后表面应确认涂上防锈油，法兰密封面应确认涂抹二硫化铝加以保护。

》八角垫放入法兰梯型槽内，其两边密封线应接触均匀，不得存在间隙，八

角垫底边与法兰梯型槽底应有一定的间隙。每个高压法兰梯形槽密封面、八角垫

检杳都要留取记录，有缺陷的同时要留取记录，检查人员确认。

A对重新利旧使用的高压法兰密封面及八角垫圈要着色检验，通过着色检验,

确认每一块密封面无裂纹，并做好密封面的清洗、打磨匚作，重新整改的密封面

及八角垫圈回装时，由单元、施工人员双方共同确认。

(4)、八角环垫装配程序

(a)清理法兰密封面及密封线，用白布将法兰密封槽和八角环垫擦拭干

净，并对所有的高压法兰进行编号。

(b)将八角环垫放入密封槽内，并保持垫圈上表面与法兰表面平行；转

动八角环垫，进行初步的检查，检查八角环垫与密封槽配合程度。

(c)再进行法兰密封面与八角环垫作接触线检查。具体做法为：在金属

垫的接触面上涂抹红丹粉，放入法兰环槽内转动45度后，检查接触线不得有间

断现象。若有间断现象，先进行研磨处理，然后再进行检查。如此反复进行，直

至接触线检查时不再有间断。

(d)对检查合格的金属八角环垫接触进行编号，与其配套的法兰编号相

同。

(e)装配合格的金属八角环垫应及时安装，若因其他原因不能及时安装

的，要对法兰环槽密封面和八角划、垫按要求做好保护。

3、高压法兰的组装

(1)、法兰组装前的准备工作

(a)经过装配的法兰密封面，要检查八角环垫的编号与法兰编号是否一

致，未经装配的法兰密封面，按照八角环垫的装配要求进行；

(b)检查螺栓的数量和材质标记等质量证明文件，螺纹应完整无损，表

面应该无绣片和其他污物；

(c)所有螺栓的螺纹部分应该涂抹防咬合剂，当设备、管线的设计温度

>400℃时，螺栓的螺纹部分应该涂抹高温防咬合剂。

(d)确认高压法兰安装时，与设备、阀门等的法兰密封面平行偏差及问

距符合规范的要求。

与转动设备连接的管线和支吊架安装完毕后，应卸下设备接管上的高压法兰

螺栓，在自由状态下检查高压法兰的平行偏差、径向位移和间距，当设计或制造

厂未规定时，其值不应超过以卜.规定，同时所有螺栓应能顺利通过。

转动速度平行偏差径向位移

间距mm

rpmmmmm

垫片厚

<30000.400.80

+1.5

垫片厚

3000^60000.150.50

+1.0

垫片厚

>60000.100.20

+0.5

管线与管线连接的高压法兰(包括静设备、阀门、仪表件等)，在自由状态

下，所有的螺栓应能顺利通过，其高压法兰的平行偏差和间距其值不应超过以卜

规定。

平行偏差mm间距mm

WDN300,0.40>DN300,0.70垫片厚+1.5

(2)、法兰的找正

法兰中心线的找正，合格标准：在一个法兰的外径上放置一根直尺，并将它

延伸到对接法兰或超出对接法兰，以此来测量公差。进行测量时，在法兰周围选

四个点，相互之间大约间隔90度。任何一点的公差均小于1.5毫米（见下图）

法兰平行度的找正：找正管道或容器的法兰，使法兰面之间的间距相等，从

而使法兰面之间相互平行。合格标准：通过测量和比较法兰间的最小/最大间距

来确定公差不超过0.8毫米；而且使用不超

过最大扭矩10%或任意螺栓扭矩10%的力调整（见下图）

*质量管理重点：所有高压法兰合口前，安装人员必须通知监理和单元质量

检查人员到场，联合对法兰密封面与八角垫的接触线、管道内部清洁及螺栓紧固

情况进行检查，发现问题，单元检查人员组织监理工程师督促施工人员及时进行

整改，检查合格后，三方共同签字确认。

（3）、法兰螺栓的紧固

高压法兰（高温临氢）安装上紧时如果每个螺栓受力不均匀将导致法兰泄漏。

高压法兰一旦泄漏再去带压或不带压的紧漏都没效果，只有拆开重新把紧。根据

统计90%的高压法兰（高温临氢）都是因为螺栓受力不均匀而引起，所以研究控

制高压法兰螺栓在安装上紧时每个螺栓受力均匀的方法对保证高压法兰密封质

量有着重大意义。

传统螺栓紧固方法本质的特性是造成法兰每根螺栓受力不均匀的主要原因。

传统螺栓紧固方法除了极其落后的锤击、扳杠、火烤等等之外，还有液压拉伸器、

液压扳手等。锤击、扳杠、火烤之类的做法称之为原始绝不为过，其弊端造成螺

栓受力不均匀不用多说。液压拉抻器、液压扳手也有无法克服之缺陷。液压扳手

由于反作用力臂的存在造成侧向偏载，螺栓最终的预紧力需要克服各种无法确定

的摩擦力，从而使螺栓载荷无法确认。而液压螺栓拉伸器局限更大，由于法兰螺

栓最终的载荷是由螺栓拉伸器拉伸螺栓后卸掉我荷，由嗯栓回弹所产生的拉力所

致，为了保证螺栓回弹后产生的载荷的精度，往往拉伸过程中需要超过30〜50%

的力量对螺栓进行拉伸（这种现象后乂称为“超拉”）。然后以手动拔动螺母到位。

太多的人为因素的干预和螺栓“超拉”后回弹导致的螺栓载荷不确定性，决定了

相同法兰上不同螺栓的载荷存较大的波动，并且无法精确控制螺栓的载荷。

为控制螺栓载荷精度，减少人为误差，要求如下：

a）采用可控力矩的液压力矩扳手（或拉伸器）进行螺栓紧固，液压力矩扳手

由专职人员进行操作，其他无关人员不得随意使用；

b）设定每个螺栓所需施加的预紧力，其值应大于图纸规定的最小预紧力；小

于图纸规定的最大预紧力；设备口的法兰螺栓拧紧力力矩应按照设计要求执行。

设计文件无规定时，按照无润滑、一般加工表面的8.8级螺栓，或者厂家提供的

参照值执行。

c）预紧力参照下表：

预紧力扭矩

规格

（KN）(KNm)

M20101.50.6

M221260.8

M24146.41

M27190.91.4

M302331.9

M33288.32.6

M36339.53.3

M39405.64.3

M42465.95.3

M45543.36.7

M48612.88

M52730.910.4

M56844.512.9

M60982.616.1

1112.

M6419.4

8

1270.

M6823.6

9

1438.

M7228.3

9

1617.

M7G33.G

8

1807.

M8039.5

1

2325.

M9057.1

4

d）螺栓安装时，必须按要求涂防卡死膏，可选用D0WC0RNING1000或二硫化

钳润滑剂P37超纯度高温者体。

e）螺栓紧固前要求给每个螺栓编号。方法是按顺时针在法兰上依次编号，每

个螺栓的位置从1开始连续编号直到N（N表示接头上螺栓的总数），螺栓、螺母

进行编号便于识别和应用于螺栓紧固，同时可根据法兰编号和紧固记录便于进行

追溯。

f）螺栓紧固原则，对称、均匀、多次。

螺栓紧固采用液压力矩扳手，用十字交叉法逐渐紧固，每圈紧固后通过测量

法兰面间隙检查对中情况；每一遍紧固时，起始螺栓的位置与上一遍相差120。。

螺柱总个数少于20个时，应分四遍紧固：第一遍紧固力为最小预紧力的40%,

第二遍紧固力为最小预紧力的80斩第三遍紧固力为最小预紧力的100乐第四遍

紧固力为最小预紧力与最大预紧力的中间值；螺柱总个数多十（或等十）20个

时，应分六遍紧固：第一遍紧固力为最小预紧力的40虬第二遍紧固力为最小预

紧力的60船第三遍紧固刀为最小预紧力的80%,第四遍紧固力为最小预紧力的

100%,第五、六遍紧固力为最小预紧力与最大预紧力的中间值。

紧固螺栓的顺序下图：

目标扭矩的20%、40%、60%、80%、100%等步骤：

1、13、7、19——4、16、10、22——2、14、8、20——5、17、11、

23——3、15、9、21——6、18、12、240

最后一遍100%的目标扭矩，采用环绕圆周方式，直到螺母不再转动为止：

1、2、3、4...21、22、23、24——1、2、3、4...等。

（4）、紧固的检查

a）为防止法兰把偏，螺栓紧固期间和紧固完毕后，应川卡尺沿圆周方向检查

两片法兰之间的间距尺寸。其尺寸偏差一般小大于lOFkiio但此项可不作为验收

条件。

b）装置系统气密时，在密封面四周涂肥皂水，无连续性气泡为合格，如达不

到要求时，允许将所需螺栓紧固力提高10%,再进行一边紧固。如果气密过程在

升温以后进行，可以换用测漏仪或者测爆仪来检查。

（5）、螺栓的热紧

管道系统试运行时，高压管道法兰连接螺栓按照下列规定进行热态紧固：

a）工作温度在250、350℃时，在工作温度下进行一次热紧；

b）工作温度大于350℃时，在350C进行一次热紧，在达到工作温度时进行

二次热紧;

c）螺栓的热紧工作应在温度保持2小