【华安HSE问答】(第235期)钢制法兰连接用紧固件单双头问题?

文摘   2024-12-30 08:19   北京  

【问】钢制法兰连接用紧固件单双头问题?

具体问题:有专家提出,“可燃介质的管道法兰必须采用双头螺栓”,依据是:HG/T20613-2009《钢制管法兰用紧固件(PN系列)》和HG/T20614-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定(PN系列)》的要求,六角头螺栓(俗称单头螺栓)只能用于公称压力等级≤PN16,且非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合。反之,凡是有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合均不可以采用六角螺栓;根据GB/T《钢制管法兰用紧固件 第1部分(PN系列)》,该标准对不同法兰等级对应使用不同等级的螺栓作了明确规定,请问,只要六角头螺栓的长度、质量符合对应法兰等级,是不是就可以用于可燃介质管道法兰紧固件?

【答】不可以。

      双头螺栓和单头螺栓的应用条件不一样,还有工艺不一样,强度不一样,可以理解压力管道均要求使用双头螺栓,双头螺栓强度远远大于单头,单头是推制工艺,螺栓强度低;使用双头螺栓和单头螺栓,除了规范有要求,在实际应用中考虑更多的是实用性,双头螺栓拆卸方便,单头螺栓只有一侧可以松紧螺母,如果这一侧螺栓螺母发生了锈蚀或者咬死,只能用强力拆卸或者动火割下,那样对于易燃易爆使用场合风险更高。

 如宁波一家石化企业因换热器封头法兰泄漏引发火灾,整个框架烧毁。再后来发现正在紧固的换热器封头螺栓紧不住了,问题依旧在。中石化的检修备件中包括设备专用螺栓的报损和配备。重要场所建议采用双头螺栓。

     单头螺栓不仅有各种规范在压力范围和使用场合的要求,在现场使用中安装空间、检修拆卸、确实有局限性,慎重使用。在使用中,容易混淆的是全螺纹螺柱和双头螺柱,不论是《钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定 第1部分:PN系列》(GB/T43079.1-2023)或是《钢制管法兰用紧固件》(HG/T 20613-2009) ,都对双头螺柱压力范围和使用场合的要求做了要求,但现场使用中,由于到货不及时、备件不全或者概念不清,往往在双头螺柱和全螺纹螺柱使用上没有明显界限,双头螺柱的使用超出了标准要求。

      主要参考如下:

【参考1】《工业金属管道工程施工质量验收规范》(GB 50184-2011)

第7.3.8条法兰连接应使用同一规格螺栓,安装方向应一致。螺栓紧固后应与法兰紧贴不得有楔缝。当需加垫圈时,每个螺栓不应超过1个。所有螺母应全部拧入螺栓。

【参考2】《钢制管法兰用紧固件》(HG/T 20613-2009)

第5.0.1条单头螺栓及I型六角螺母的使用条件应符合下列要求:

1.公称压力等级小于或者等于PN16。

2.非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合。

3.配用非金属平垫片。

【参考3】《钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定 第1部分:PN系列》(GB/T43079.1-2023)

6.2.3 六角头螺栓适用于公称压力小于或等于PN16,介质为非有毒、非可燃介质、非剧烈循环工况且配用非金属平垫片的工况。

6.2.4 等长双头螺柱适用于公称压力小于或等于PN 40,介质为非有毒,非可燃介质,非剧烈循环工况。

6.2.5 全螺纹螺柱适用于所有公称压力等级、介质、工况及垫片型式。

6.2.6 1型螺母适用于和六角头螺栓以及等长双头螺柱配合使用。

6.2.7 与全螺纹螺柱配合使用的螺母应为管法兰专用2型螺母。

6.2.8 紧固件应符合预紧及操作条件下法兰接头的密封要求。

【参考4】《钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定第2部分Class系列》GBT 43079.2-2023

6.2.3 六角头螺栓仅适用于公称压力小于或等于 Class 300,介质为非有毒、非可燃介质、非剧烈循环工况且配用非金属平垫片的工况。

6.2.4 1型螺母仅适用于公称压力小于或等于Class 300并与六角头螺栓配合使用的工况。

6.2.5全螺纹螺柱适用于所有公称压力等级、介质、工况及垫片类型。

6.2.6与全螺纹螺柱配合使用的螺母应为管法兰专用2型螺母。

【小结】单头普通螺栓一旦锈死无法拆卸时,通常会采用暴力敲打、气割等野蛮方式。管道内介质属于易燃易爆溶剂原料时,极可能因野蛮作业时产生的火花、高温而造成重大事故。双头螺柱则相对来说安全了许多,当一端螺栓出现锈死时可以改拆另一端,大大降低作业风险。

化工可燃液体、有毒等介质管道法兰用螺栓的选用应当慎之又慎。企业安全管理人员应充分认识到正确选用螺栓的重要性,把管道法兰是否正确配备螺栓作为一项重要检查内容来对待,同时加强对设备维护人员的培训。督促设计单位和施工单位按照规范要求正确设计和施工。只有这样,才能从源头上彻底消除和杜绝危险化学品泄漏的可能性。

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整理:魏福树

研讨专家:李山、侯春生、王立群、李金成、郑孝君、秦胜、曲祥义、刘伟峰、林振远、李长胜、陈忠田等

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