垫圈安装的最佳实践

垫圈故障可能会产生问题，导致不必要的停机时间、收入损失和安全问题。故障分析表明，高达85%的垫圈故障是由于用户安装错误造成的，尽管重要的是要注意，通过适当的培训和安装程序，大多数故障是可以预防的。ASME PCC-1是压力边界螺栓法兰接头组件的施工后指南，大量垫圈制造商从该指南获得了他们的安装程序。对于没有安装程序的最终用户来说，这是一个很好的资源;然而，这本书超过99页，不适合在野外随身携带。

为了帮助解决这一问题，流体密封协会(FSA)与欧洲密封协会(ESA)一起创建了一本垫圈安装程序袖珍书(在FSA和ESA网站上有9种语言版本，fluidsealing.com, europeansealing.com)，以帮助安装人员专注于正确安装垫圈的要点。以下是按顺序总结的六个主要重点领域。

在开始任何安装之前，必须遵守公司的所有安全程序和政策，以确保系统已减压、排水和断电(锁定和标记程序)，并拥有所有必要的个人防护设备(PPE)和工具，以帮助工作尽可能顺利和安全地进行。设备至少应包括:

• 校准扭矩扳手或其他紧固装置
• 钢丝刷
• 安全帽
• 安全护目镜和/或面罩
• 润滑剂
• 其他工厂指定的设备

第一步:清洁和检查

一旦从法兰上拆下垫圈，从密封面上拆下任何异物或垫圈碎片。使用钢丝刷，物理清除密封面或法兰锯齿内嵌的任何物质。注意不要使用磨床、锤子、凿子或其他会进一步损坏法兰密封面的研磨材料。检查密封面是否有凹痕、凹痕、火星或凹陷，这些可能导致密封问题。如果有任何明显的法兰表面损坏，您可以参考ASME PCC-1附录d指南，以确定是否需要对法兰进行维修。检查螺栓、垫圈和螺母等紧固件是否有缺陷、裂纹和毛刺。如果确定紧固件部件有缺陷，则丢弃并更换。

检查提示:

检查螺栓、螺母时，应确保螺母在螺纹上自由运行，确保螺纹无损伤。

步骤2。使法兰

为了产生有效的密封，安装人员必须确保法兰在连接到一起时是平行的。这提供了应用统一的最大垫圈负载的最佳机会，创造最佳密封。ASME pc -1-2013附录e法兰接头指南，给出了以下方面的推荐允许极限:

• 法兰的并行性
• 中心线高/低(法兰孔内径(ID)或法兰接头外径(OD)的对齐)
• 旋转-两孔(螺栓孔旋转对齐，允许紧固件插入而不绑定)
• 间隔过大，定义为两个法兰之间的距离超过所选垫圈厚度的两倍

如果系统管道需要比正常更大的力才能将两个法兰连接在一起，请联系或咨询工程师。不要试图过度拧紧螺栓，希望将法兰连接在一起。

对齐提示:

避免使用撬杆或螺丝刀对准法兰。适当的工具可以帮助进行更安全、更容易使用的线性和旋转对齐。

步骤3。安装垫片

在安装之前，检查垫圈，以确保它没有缺陷，并且它被切割干净，没有撕裂或撕裂。小心地在法兰之间插入垫圈，确保它位于法兰之间的中心。在困难或水平安装的情况下，永远不要在垫圈的密封面上使用脱模剂或接头化合物。这样做会导致两个主要问题:

1. 由于作用在接头上的内部压力和流体静力，接头现在被润滑，使得垫圈更容易从法兰挤出。
2. 这种材料会对垫圈造成化学攻击，损害垫圈的性能和预期使用寿命。

安装提示:

对于全面垫圈，通过法兰和垫圈插入两到三个螺栓，将有助于定位垫圈，并在将法兰连接在一起时防止其移动，降低夹紧或损坏垫圈的风险。

步骤4。润滑承重表面

润滑或防卡是任何垫圈安装的关键步骤。它有助于组装，在防抓取的情况下，也有助于拆卸。在选择合适的润滑或防卡膏时，考虑温度、颗粒类型和大小等因素是很重要的。如果不使用K系数一致的高质量润滑剂/防卡，将螺栓拧紧到制造商推荐的扭矩值，实际上不会传递所需的拉力。润滑剂的应用很重要，安装人员必须确保将润滑剂均匀地应用于所有螺纹、螺母和垫圈承重表面。安装人员还应确保他们没有在垫圈或密封面上使用润滑剂或防卡。有关更多信息，请参阅步骤3。

润滑技巧

不知道润滑多少才够?如果你在不到五英尺远的地方看不到它应用在紧固件上，那么它可能还不够。

第5步。安装和紧固螺栓

在拧紧螺母之前，请向垫圈制造商咨询推荐的扭矩值。重要的是要确保推荐扭矩所产生的螺栓应力在螺栓材料允许的范围内。否则就会发生故障。当拧紧螺母时，重要的是安装人员要尽量使法兰平行在一起。

实现这一目标的最佳方法是始终使用传统方法或十字螺栓模式来紧固螺母，并在安装过程中使用多个(3到4个)紧固轮。在紧固过程中，使用间隙测量工具或游标卡尺测量法兰之间的间距是确保法兰在紧固过程中平行的好方法。在间隙测量不相似的情况下，可能需要减小螺栓扭矩或在适当位置拧紧螺母，直到法兰间隙测量均匀为止。

加强:

• 用手拧紧所有螺母，但不要超过推荐扭矩的20%。
• 第1轮:每个螺母的扭矩约为推荐扭矩的30%。
• 第二轮:扭矩每个螺母大约60%的全部扭矩。
• 第3轮:扭矩每个螺母大约100%的全部扭矩。
• 第4轮:按顺时针方向对所有螺母施加至少最后一次全力矩，直至所有螺母扭矩均匀。

紧缩的提示:

将螺栓按紧固顺序编号是一个好主意，这样可以方便地进行多次紧固。这对于有很多螺栓的大直径法兰尤其重要。

有充分的证据表明，由于垫圈蠕变、螺栓和法兰松弛，螺栓连接法兰总成在初次安装后的前四到24小时内会发生松弛。强烈建议用户在4至24小时内重新启动，此时系统仍处于环境温度和大气压力下，然后重新启动。在某些情况下，这根本无法做到，在重新安装垫圈后，系统将立即重新上线进行服务。在这种情况下，建议使用最大允许扭矩来帮助对抗一些关节松弛。

在任何时候，都不建议在材料暴露于高温(称为热扭矩)后对弹性体基软垫片材料进行灭菌。使用基于弹性体的材料这样做可能会导致垫圈破裂，可能导致井喷和严重的伤害。

重新固定提示:

当在适当的时间范围(4到24小时)内重新紧固时，从步骤5中提到的第3轮开始，将每个螺母拧到大约100%的全扭矩，然后以最后的全扭矩旋转一圈，以确保所有螺母的扭矩均匀。

做所有这些并不能保证你的垫圈不会泄漏，但如果你专注于这六个主要领域，螺栓连接法兰组件有最好的机会创造一个有效和可靠的密封。这些程序适用于标准法兰。有些特殊的设备可能需要特殊的步骤。在任何情况下，都要严格遵守安全规程。

有关垫圈，法兰和紧固件的更多信息，请下载ESA/FSA垫圈手册www.fluidsealing.com．