[發(fā)明專(zhuān)利]螺栓緊固系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910169948.9
• 申請(qǐng)日: 2009-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101648336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚洪;顧紹波;陳興志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海泰斯（北京）工程設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P19/06
• 分類(lèi)號(hào): B23P19/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、石化裝置的螺栓法蘭的安全控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種石油、石化裝置中的螺栓緊固系統(tǒng)。

背景技術(shù)

每年全球石油、石化事故頻出，造成的損失不可估量。權(quán)威部門(mén)對(duì)事故進(jìn)行分析得出：80％都是由于這些裝置發(fā)生泄露導(dǎo)致。如何控制設(shè)備泄露，我們進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研：石化行業(yè)所有過(guò)程控制的設(shè)備都是由法蘭連接，法蘭連接的可靠性主要由螺栓緊固的可靠性決定，而國(guó)內(nèi)石化行業(yè)螺栓的緊固主要靠人工敲擊的方式進(jìn)行，沒(méi)有進(jìn)行緊固力量大小的科學(xué)計(jì)算和緊固工藝的科學(xué)分析，力量的大小和均勻性都受到很大的限制，而且現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法監(jiān)測(cè)，所有設(shè)備都處于安全性能不可控狀態(tài)，這些必然埋下一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少或杜絕石化行業(yè)重大事故，必然要對(duì)該行業(yè)過(guò)程控制裝置設(shè)備連接法蘭的螺栓進(jìn)行科學(xué)的緊固和控制。克服原來(lái)只有在事故發(fā)生后才清楚故障的原因所在的現(xiàn)狀。該方案不僅實(shí)施方便，而且能預(yù)防隱性事故的發(fā)生。

本發(fā)明提供一種螺栓緊固系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)參數(shù)采集模塊、螺栓緊固載荷的計(jì)算分析模塊、螺栓緊固執(zhí)行模塊、數(shù)據(jù)在線(xiàn)檢測(cè)和可靠性分析模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集數(shù)據(jù)參數(shù)并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；螺栓緊固載荷的計(jì)算分析模塊根據(jù)利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算和分析緊固螺栓時(shí)所需的載荷數(shù)據(jù)，并將計(jì)算出的載荷數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)至螺栓緊固執(zhí)行模塊；螺栓緊固執(zhí)行模塊根據(jù)計(jì)算出的載荷數(shù)據(jù)自動(dòng)選定所用緊固方式，從而指導(dǎo)緊固執(zhí)行操作；數(shù)據(jù)在線(xiàn)檢測(cè)和可靠性分析模塊用于在緊固操作完畢之后利用壓力傳輸器監(jiān)測(cè)螺栓載荷的壓力變化，并根據(jù)所述壓力變化對(duì)所述緊固的可靠性進(jìn)行分析，當(dāng)所測(cè)螺栓載荷小于最小密封要求所需載荷大小時(shí)，該模塊內(nèi)的報(bào)警裝置能夠自動(dòng)報(bào)警。

優(yōu)選地是，所述緊固方式為扳手緊固方式或液壓拉伸器緊固方式。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.本發(fā)明的螺栓緊固系統(tǒng)操作方便、可靠，并且對(duì)螺栓緊固操作控制精確。

2.本發(fā)明的螺栓緊固系統(tǒng)能實(shí)時(shí)反映螺栓的受力狀況，只要超出安全警戒，就進(jìn)行報(bào)警，從根本控制法蘭的安全。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的螺栓緊固系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的螺栓緊固系統(tǒng)和方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明的緊固系統(tǒng)主要包含四個(gè)組成模塊：數(shù)據(jù)參數(shù)采集模塊、螺栓緊固載荷的計(jì)算分析模塊、螺栓緊固執(zhí)行模塊、數(shù)據(jù)在線(xiàn)檢測(cè)和可靠性分析模塊。

一、數(shù)據(jù)參數(shù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊主要用于數(shù)據(jù)參數(shù)的采集并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，所要采集的數(shù)據(jù)參數(shù)包括：(1)用戶(hù)名稱(chēng)、場(chǎng)地位置、設(shè)備名稱(chēng)、設(shè)備編號(hào)、法蘭名稱(chēng)、法蘭編號(hào)、螺栓編號(hào)；(2)法蘭的具體形式，例如：標(biāo)準(zhǔn)、等級(jí)、尺寸；(3)密封的具體形式，例如：墊片密封、密封材料型號(hào)、密封比壓、密封尺寸；(4)管道等級(jí)和尺寸；(5)螺栓的材料等級(jí)、尺寸；(6)所述法蘭的運(yùn)行狀況(有無(wú)泄漏等)。

所采集的數(shù)據(jù)參數(shù)主要用于法蘭、螺栓的定位管理、計(jì)算螺栓的緊固參數(shù)(拉伸力或緊固力矩)，同時(shí)還可結(jié)合以上所有數(shù)據(jù)對(duì)法蘭進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。

數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)整理并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

二、螺栓緊固載荷的計(jì)算分析模塊

螺栓緊固載荷的計(jì)算分析模塊主要是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的數(shù)據(jù)對(duì)緊固螺栓時(shí)的各種載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析。該模塊主要進(jìn)行墊片壓緊力的計(jì)算和螺栓載荷的計(jì)算。

1、密封壓緊力的計(jì)算，密封壓緊力是密封達(dá)到密封效果本身需要的最小預(yù)緊力，是通過(guò)密封的參數(shù)來(lái)計(jì)算得到的，下面將以墊片密封形式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

(1)、預(yù)緊狀態(tài)下所需的最小墊片壓緊力：Fg＝3.14·Dg·B·Y·K₁

Fg：預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力，KN，

Dg：墊片壓緊力中心圓直徑，，mm，

B：墊片寬度，mm，

Y：密封墊片比壓力，其是墊片的一個(gè)特性參數(shù)，在密封墊片的材料已經(jīng)確定的情況下，可以通過(guò)密封墊片手冊(cè)查出該參數(shù)的具體值，MP，

K₁：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，為1.05-1.20，優(yōu)選1.12；

(2)、操作狀態(tài)下所需的最小墊片壓緊力：Fc＝6.28·Dg·B·M·Pc·K₂

Fc：預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力，KN

Dg：墊片壓緊力中心圓直徑，mm，

B：墊片寬度，mm，