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新聞資訊

高壓電纜防爆盒的緊固件安裝扭矩標(biāo)準(zhǔn)與防松措施

高壓電纜防爆盒的緊固件(螺栓、螺母)看似是 “小部件”,卻是保障防爆性能的 “關(guān)鍵防線”。在石化、煤礦等爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中,緊固件的安裝扭矩不足會(huì)導(dǎo)致隔爆面間隙超標(biāo)(超過(guò) 0.2mm),喪失隔爆功能;扭矩過(guò)大則可能造成殼體開(kāi)裂或螺紋滑絲,同樣引發(fā)安全隱患。同時(shí),振動(dòng)、溫度循環(huán)等環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致緊固件松動(dòng),進(jìn)一步加劇風(fēng)險(xiǎn)。因此,明確扭矩標(biāo)準(zhǔn)與防松措施,是防爆盒長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)。
一、緊固件安裝扭矩的核心標(biāo)準(zhǔn):從規(guī)格到環(huán)境的精準(zhǔn)匹配
高壓電纜防爆盒的緊固件扭矩并非 “統(tǒng)一數(shù)值”,需根據(jù)螺栓規(guī)格、材質(zhì)、連接部位及環(huán)境條件動(dòng)態(tài)調(diào)整,既滿足密封與隔爆要求,又不損傷部件。
1. 基礎(chǔ)扭矩標(biāo)準(zhǔn):按螺栓規(guī)格劃分
防爆盒常用螺栓規(guī)格為 M8-M20(8.8 級(jí)或 10.9 級(jí)高強(qiáng)度鋼),其基礎(chǔ)扭矩標(biāo)準(zhǔn)如下(環(huán)境溫度 25℃、無(wú)振動(dòng)場(chǎng)景):
螺栓規(guī)格
材質(zhì)等級(jí)
推薦扭矩范圍(N?m)
緊固要點(diǎn)
M8
8.8 級(jí)
25-30
適用于蓋板、小型法蘭連接,分 2 次對(duì)角擰緊
M10
8.8 級(jí)
45-55
適用于電纜引入裝置固定,終扭矩偏差≤±5%
M12
8.8 級(jí)
80-95
主法蘭連接常用規(guī)格,需用扭矩扳手校準(zhǔn)
M16
8.8 級(jí)
180-220
重型防爆盒殼體連接,配合防松螺母使用
M20
10.9 級(jí)
320-380
適用于高溫、高壓場(chǎng)景,安裝后需標(biāo)記扭矩線
:10.9 級(jí)螺栓的扭矩比同規(guī)格 8.8 級(jí)高 15%-20%(如 M16 10.9 級(jí)扭矩為 210-250N?m),但需確認(rèn)殼體螺紋孔強(qiáng)度能否承受(避免滑絲)。
2. 環(huán)境適配:高溫與振動(dòng)場(chǎng)景的扭矩修正
在石化企業(yè)的高溫區(qū)(60-80℃)或振動(dòng)區(qū)(泵體、壓縮機(jī)附近),基礎(chǔ)扭矩需進(jìn)行修正:
  • 高溫環(huán)境:溫度每升高 10℃,扭矩需增加 5%-8%(如 80℃時(shí),M12 螺栓扭矩從 80-95N?m 調(diào)整為 88-103N?m),補(bǔ)償金屬熱膨脹導(dǎo)致的預(yù)緊力損失;

  • 振動(dòng)環(huán)境:振動(dòng)頻率>10Hz 時(shí),扭矩需提高 10%-15%(如 M16 螺栓在泵體附近調(diào)整為 198-242N?m),并配合防松措施,防止頻繁振動(dòng)導(dǎo)致的松動(dòng)。

某石化催化裂化裝置的測(cè)試顯示,未修正的 M12 螺栓在 80℃環(huán)境下運(yùn)行 3 個(gè)月,預(yù)緊力損失達(dá) 30%,隔爆面間隙從 0.1mm 增至 0.3mm,超過(guò)安全閾值。
二、扭矩控制的實(shí)操要點(diǎn):從工具到流程的規(guī)范
緊固件扭矩的精準(zhǔn)控制依賴專業(yè)工具與標(biāo)準(zhǔn)化流程,任何環(huán)節(jié)的疏漏都可能導(dǎo)致扭矩偏差,影響防爆性能。
1. 工具選擇:精度與量程的匹配
  • 扭矩扳手:選用數(shù)顯式或表盤式扭矩扳手(精度 ±3%),量程覆蓋目標(biāo)扭矩的 120%(如擰緊 M16 螺栓需 200N?m,選用 0-300N?m 量程),避免小量程扳手超負(fù)荷使用;

  • 輔助工具:配備扭矩倍增器(用于 M20 及以上大規(guī)格螺栓)、防錯(cuò)套筒(避免螺栓頭部打滑),扭矩傳遞無(wú)損失;

  • 校準(zhǔn)要求:扭矩扳手需每年送計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),校準(zhǔn)合格后方可使用(偏差超 5% 必須停用)。

2. 安裝流程:對(duì)稱緊固與分步加載
  • 清潔處理:安裝前用無(wú)水乙醇擦拭螺栓與螺紋孔,去除油污、銹蝕(雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致扭矩虛高,實(shí)際預(yù)緊力不足);

  • 對(duì)稱分步緊固:按 “對(duì)角順序” 分 3 次加載扭矩(如次 50%、第二次 80%、第三次 100%),避免法蘭偏斜(平面度偏差≤0.1mm/m);

  • 扭矩復(fù)校:緊固完成后 30 分鐘(金屬應(yīng)力釋放后),復(fù)校螺栓扭矩,偏差超 10% 需重新調(diào)整;

  • 標(biāo)記與記錄:用紅色油漆在螺栓與螺母結(jié)合處畫一條直線(“扭矩標(biāo)記線”),后續(xù)檢查若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)位(>15°),說(shuō)明已松動(dòng)。

三、防松措施:從機(jī)械結(jié)構(gòu)到材料強(qiáng)化的多重保障
在振動(dòng)、溫度循環(huán)等惡劣環(huán)境中,僅靠扭矩控制無(wú)法防止松動(dòng),需采用 “機(jī)械防松 + 材料防松” 的組合方案,緊固件長(zhǎng)期穩(wěn)定。
1. 機(jī)械防松:物理結(jié)構(gòu)的主動(dòng)鎖止
  • 防松螺母

  • 施必牢螺紋螺母:通過(guò)螺紋牙型(30° 楔形角)產(chǎn)生徑向鎖止力,防松效果是普通螺母的 5 倍,適用于振動(dòng)強(qiáng)烈的泵體附近;

  • 雙螺母防松:擰緊主螺母后,再擰上副螺母(扭矩為主螺母的 1/3),通過(guò)兩螺母間的摩擦力鎖止,成本低但重量增加;

  • 開(kāi)槽螺母 + 開(kāi)口銷:在螺栓末端鉆孔,穿入開(kāi)口銷并折彎,適用于軸向力較大的場(chǎng)景(如電纜引入裝置),但需預(yù)留鉆孔空間。

  • 機(jī)械鎖止件

  • 止動(dòng)墊片:將墊片一側(cè)翻邊緊貼螺母,另一側(cè)點(diǎn)焊在法蘭上(適用于不常拆卸的部位);

  • 鋼絲防松:用 0.8-1.2mm 不銹鋼絲按 “8 字交叉” 纏繞相鄰螺栓頭部,利用鋼絲張力防止松動(dòng)(常用于成組螺栓)。

2. 材料防松:化學(xué)與表面處理的輔助強(qiáng)化
  • 螺紋膠鎖固

  • 中等強(qiáng)度螺紋膠(如樂(lè)泰 243):涂覆于螺栓螺紋處,固化后形成彈性膠層,既防松又可拆卸(需加熱至 200℃松動(dòng)),適用于溫度≤150℃場(chǎng)景;

  • 高強(qiáng)度螺紋膠(如樂(lè)泰 271):用于長(zhǎng)期固定的螺栓(如殼體連接),固化后剪切強(qiáng)度≥20MPa,拆卸需專用工具。

  • 表面處理

  • 螺栓表面鍍鎘 - 鈦合金(厚度 5-8μm):提升螺紋間的摩擦力(摩擦系數(shù)從 0.15 增至 0.25),同時(shí)增強(qiáng)耐腐蝕性;

  • 螺母內(nèi)孔涂覆耐磨涂層(如二硫化鉬):在高溫(≤300℃)下仍能保持潤(rùn)滑,避免螺栓與螺母 “咬死”(螺紋粘連)。

四、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案
問(wèn)題場(chǎng)景
典型原因
解決措施
螺栓滑絲
扭矩過(guò)大(超過(guò)螺紋承載限)、螺紋孔材質(zhì)強(qiáng)度不足
更換加大規(guī)格螺栓(如 M12 換 M14),螺紋孔攻絲至更高強(qiáng)度(如鋼套鑲嵌)
隔爆面間隙超標(biāo)
扭矩不均導(dǎo)致法蘭偏斜、墊片壓縮量不足
按對(duì)角順序重新緊固,更換厚度均勻的密封墊片(誤差≤0.1mm)
高溫下預(yù)緊力損失
金屬熱膨脹導(dǎo)致螺栓伸長(zhǎng)
采用高溫合金螺栓(如 Inconel 718),安裝扭矩提高 15%
振動(dòng)導(dǎo)致螺母松動(dòng)
無(wú)防松措施,振動(dòng)頻率與螺栓共振
更換施必牢螺母 + 涂螺紋膠,增加止動(dòng)墊片
結(jié)語(yǔ):緊固件是防爆性能的 “后一道防線”
高壓電纜防爆盒的緊固件安裝,看似簡(jiǎn)單卻關(guān)乎整個(gè)防爆系統(tǒng)的可靠性。扭矩標(biāo)準(zhǔn)的核心是 “精準(zhǔn)匹配”—— 既不能 “欠擰” 導(dǎo)致間隙超標(biāo),也不能 “過(guò)擰” 造成部件損傷;防松措施的關(guān)鍵是 “多重保險(xiǎn)”—— 結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)與化學(xué)手段,抵御振動(dòng)、高溫等惡劣環(huán)境的長(zhǎng)期侵蝕。
在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中,任何一個(gè)松動(dòng)的螺栓都可能成為 “安全隱患”,引發(fā)不可估量的后果。因此,嚴(yán)格執(zhí)行扭矩標(biāo)準(zhǔn)、落實(shí)防松措施,不僅是技術(shù)要求,更是安全生產(chǎn)的底線。對(duì)于運(yùn)維人員而言,定期檢查緊固件的扭矩狀態(tài)(通過(guò)扭矩標(biāo)記線是否錯(cuò)位判斷),及時(shí)處理松動(dòng)問(wèn)題,是保障防爆盒長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的基本職責(zé)。