设备密封管理制度(精选7篇)
1、动密封:各种机电设备(包括机床)连续运动(旋转和往复)的两个偶合件之间的密封,属于动密封。如压缩机轴、泵轴、各种釜类旋转等的密封均属动密封。
2、静密封:两个没有相对运动的偶合件之间的密封属于静密封。例如设备管线上的法兰、阀门、丝堵、活接头,机泵设备上的油标、附属管线、冷却器、加热炉的外露接口;仪表设备上的孔板、调节阀及附属管线;电器设备的变压器、油开关;机床上的各种变速箱盖、立轴、各种变速手柄以及其它设备的接合部位,均作为静密封点统计。第四条密封点计算方法
1、动密封点的计算方法:一对连续运动(旋转或往复)的两个偶合件之间的密封为一个动密封点。
2、静密封点的计算方法:一个静密封接合处为一个静密封点。如:一对法兰,不论其规格大小均为一个密封点;一个阀门一般为四个密封点,如阀门后有丝堵或阀门后紧接放空,则应各多算一点(特殊阀门例外);一个丝扣活接头为三个密封点。第五条泄漏点的计算方法:有一处泄漏就为一个泄漏点,不论是密封点或因焊接裂纹、砂眼、腐蚀以及其它原因造成的泄漏,均作为泄漏点统计。泄漏率计算公式:静(动)密封点泄漏率(‰)=静(动)密封点泄漏点数/静(动)密封点数×1000‰第六条静密封检验标准:
1、设备及管线的接合部位用肉眼观察不结焦、不冒烟、无渗迹、无漏痕、无气泡(真空部位可用薄纸条吸的方法检查)。
2、电器设备、变压器、油开关、油浸纸绝缘电缆头等接合部位,用肉眼观察无渗漏现象。
3、在煤气、氧气、甲醇等易燃易爆或有毒有害气体系统,用肥皂水、试纸或嗅敏仪检查时无气泡、不变色或反应。
4、水及蒸汽系统用肉眼观察不漏气、无水垢。
5、酸、碱等化学系统,用肉眼观察无渗漏、无漏痕、不结垢、不冒烟或用精密试纸试漏不变色。
6、各种机床的各变速箱、立轴、变速手柄,宏观检查无明显渗漏,没有密封的部位,如滑机、导轨等不进行统计和考核。第七条动密封检验标准:
1、各类往复压缩机、曲轴箱盖(透平压缩机的轴瓦)允许有微渗油,但要经常擦净。
2、各类往复压缩机填料(透平压缩机的气封),使用初期不允许泄漏,到运行间隔期末允许有微漏。对有毒、易燃易暴介质的填料状况,在距填料外盖300毫米内取样分析,有害气体浓度不超过安全规定范围。填料函不允许漏油,而活塞杆应带有油膜(氧压机活塞杆除外)。
3、各种注油器允许有微漏现象,但要经常擦净。
4、齿轮油泵允许有微漏现象,但每2分钟不应超过一滴。
5、各种传动设备采用油环的轴承不允许漏油,采用注油的轴承允许有微渗,但应随时擦净。
6、水泵填料允许泄漏范围:初期每分钟不多于20滴,末期不多于40滴。(周期:小修一个月,中修三个月)。
7、输送物料介质填料每分钟泄漏不多于15滴。
8、凡使用机械密封的种类泵,初期不允许有泄漏,末期每分钟不超过5滴。第八条密封管理区域划分的原则:
1、供蒸汽、供水单位围墙外至用户围墙外为界的密封管理,由生产运行部负责。
2、公用管廊上化工工艺管路及保温伴管从送出部门至用户第一个阀门的第一道法兰为界(不包括阀门)的密封管理,由送出部门负责。
3、电气系统的电力变压器、油开关、纸绝缘、电缆头等的密封管理由所属部门负责。
4、各分厂(部门)所属设备、管线(包括仪表管线、风管、加热伴管)及消防、生活等设施的密封管理由所属部门负责。第九条密封管理各部门及各级人员的职责
1、公司生产运行部职责⑴制定无泄漏管理目标及相应的经济责任制,指导并协助各分厂(部门)作业区制定创建和巩固无泄漏计划,并督促实施。⑵及时组织研究各种新技术,并因地制宜推广使用。⑶组织月季度、的无泄漏检查或验收工作。⑷负责全公司静(动)密封点的统计上报和考
核工作,每季调整总静(动)密封点统计数。⑸检查分厂(部门)的静(动)密封点的统计及漏点挂牌执行情况,督促他们及时进行漏点整改。
2、分厂(部门)职责⑴建立健全密封点专责管理网络。⑵在本部门范围协调生产制定消漏计划,对于难以消除的漏点上报公司备案。⑶组织无泄漏周检工作,检查漏点挂牌执行情况。检查漏点,统计泄漏率。⑷汇总作业区的泄漏情况做好月报表、季报表上报公司生产运行部。
3、设备管理人员职责⑴负责本部门密封点的统计、汇报,要求统计正确,字迹端正,记录清楚。建立健全密封工作责任制、管理网及密封档案。⑵负责研究解决密封技术的改进和提高,并推广和使用新型密封材料。⑶参加公司组织的无泄漏检查、负责提出消除跑、冒、滴、漏的计划与措施。并组织落实到人,作好详细记录。⑷对各级检查发出的“漏点整改通知”,要积极迅速组织力量加以落实,并把处理结果及时以书面形式上报给生产运行部,对整改确有困难的要督促挂牌。⑸负责检修后的密封点检查验收工作。
4、班组长职责⑴负责组织操作工消除本班组区域内密封点的跑、冒、滴、漏现象。⑵对需停产整改的泄漏进行挂牌,并及时上报分厂(部门)设备管理部门人员。⑶负责本班组日常泄漏的记录和统计工作,并报设备员归档备查。
5、操作人员职责:⑴负责操作岗位范围内静密封点的管理,按巡回检查制度的要求定时。定点进行巡回检查和对泄漏点的消除、并搞好岗位的环境卫生。⑵对需停产整改的泄漏点要及时汇报班组长,并在交接班簿上作好记录。⑶负责本岗位范围内的填料填加以及法兰垫片的更换。
6、检修人员职责:⑴努力提高检修质量,消除因检修质量不好而引起的泄漏点。⑵负责阀门、考克等的更换及所有设备管线上法兰、焊缝、腐蚀等泄漏点的消除。⑶积极推广和使用密封新材料。附:无泄漏企业和无泄漏生产区域标准
1、无泄漏企业标准⑴有健全的设备管理制度和密封管理保证体系,职责明确,管理完善。⑵静、动密封档案、管理台帐、消漏堵漏记录、密封管理技术基础资料齐全完整,密封点统计准确无误。⑶保持静密封点泄漏率在万分之五以下,动密封点泄漏率在千分之二以下,并无明显的泄漏点。⑷企业内部主要生产区域必须为无泄漏区域,全部设备完好率达到90%以上,主要设备完好率达到95%。
2、无泄漏生产区域标准⑴认真执行公司及上级有关设备管理方面的规定,有健全有效的设备管理机构。⑵有静、动密封点档案,要求统
计正确无误,各岗位或班组有明显统计标志。⑶经常保持静密封点泄漏率在万分之五以下,动密封点泄漏率在千分之二以下,并无明显泄漏。全部设备完好率达到90%以上,主要设备完好率达到95%。⑷建立健全密封点管理网,认真落实密封点管理责任制,作到修理有记录,整改有成效。附加说明:
1、本制度经公司总经理批准之日起执行。
2、本制度解释权归公司生产运行部。
1 主要粘接材料的性能及特点
美国乐泰公司生产的系列补漏密封材料主要包括金属魔幻钢、速凝钢油灰、钢油灰和泰特密封胶, 其主要性能指标见表l。
由表l可以看出4种材料的共同特点是强度远大于一般胶, 对钢、铜、铸铁、陶瓷具有极强的粘接力。
2 粘接工艺
各油田在生产作业中常用的输油管道、阀门和变压器的主要渗漏部位是砂眼、焊缝和法兰联结缝。
2.1 点、缝渗漏部位的粘接
2.1.1 渗漏部位的查找与清理
通常的渗漏部位用肉眼就可以观察到, 原因是这些输油设备在外界环境下由于渗油而吸附尘土, 时间稍长就与其他部位颜色明显不同, 由此可以初步判断渗漏部位就在附近, 然后对相应部位的油污及其防腐层进行清理, 直至暴露本体材料。间隔一段时间 (一般数分钟即可) , 若该处重新渗漏油污, 即可准确确定渗漏点或缝的具体位置。对确定的渗漏部位及其附近表面本体材料进行粗化处理, 并清洗干净。
2.1.2 渗漏部位的初步封堵
按照渗漏部位的大小和长短将金属魔幻钢制成棒形, 芯部和环状外圈为不同性能组分。芯部为本体, 外圈为固化剂, 颜色分别为黑色和灰色。使甩时根据需要切取, 经揉合充分后呈褐色, 封堵时对准渗漏部位用力按压, 室温下操作时间不得超过3min, 若环境温度高或低于20~25℃, 则操作时间应适当缩短或延长, 控制涂层厚度, 以不超过3mm为宜。待完全固化后, 用砂布打磨表面, 观察10min左右, 若打磨过的局部有油渗出, 则相应部位呈浅褐色, 需要清理胶层, 重新施胶封堵;若表面全部呈白色, 说明渗漏处被堵住, 可以进行下一步操作。
2.1.3 渗漏部位的补堵
用金属魔幻钢对渗漏部位进行了初步封堵, 但由于储输油设备大都是在一定的压力下作业, 因而封堵部位往往在短时间内出现微渗情况。因此, 需尽快利用速凝钢油灰进行补堵。速凝钢油灰为树脂和固化剂2个组分, 使用时按体积1:1的比例混合成膏状, 其粘接力很强, 固化速度也很快。操作时间参考表1有关数据, 操作步骤与2.1.2条所述一样, 随环境温度的不同, 操作时间需做适当调整。该涂层厚度为3mm左右, 面积应比第一次封堵的周边扩大5mm左右, 检验方法也与2.1.2条步骤相同。
2.1.4 封堵层的固化
确定第2次补堵完全做好以后, 就要对封堵层进行彻底的固化。其方法是将含有钢质的增强型树脂和固化剂按2.5:1的体积比进行充分混合, 形成一种新的材料, 即钢油灰。将钢油灰涂抹在补堵的部位, 厚度在5mm左右, 面积比第2层周边再扩展5 mm左右。钢油灰固化时间较长, 一般需要3 h以上才能基本固化, 固化后强度优于前两种材料, 抗拉强度达45 MPa。
2.2 法兰密封缝的粘接
法兰联结渗漏主要是密封胶垫引起的, 需先铲掉露在缝外的胶皮, 再逐个将螺纹联结处用泰特密封胶处理并紧固。泰特密封胶是一种厌氧型多功能胶, 具有锁合、密封和固持功能, 无需调制, 从管中挤出即可使用, 尤其适用螺纹联结密封。用于螺纹联结时, 先在内、外螺纹表面喷洒催化剂, 然后涂胶于螺纹处, 螺纹拧紧后的缺氧状态可使之迅速固化, 达到密封粘接的目的。每个螺纹联结处粘接完后, 按照2.1条的封堵步骤对法兰联结的圆周进行全缝处理。如果只封堵缝的一段, 因橡胶垫的老化是均匀发生的, 油容易从另一段渗出, 难以实现预期效果。处理后所形成的封堵固化层有一定的脆性, 较易錾削下来, 对法兰的拆卸没有影响。
3 成本分析
采用上述材料和工艺进行渗漏处理时, 具体费用大约是:漏点, 380元/处;普通缝, 500元/cm;法兰缝, 600元/cm。其中直接耗材成本约占65%。相对于传统的焊接、更换密封件等渗漏处理方法来说, 耗材成本明显提高, 但采用传统方法处理时必须停机、排油后才能处理, 工序烦琐且人力物力投入较大, 如变压器缸体底部本体或法兰渗漏, 仅排油少则几十升, 多则几千升, 且排油后再灌人前, 油品必须经过重新处理, 所以综合考虑各方面因素, 新的堵漏方法不仅操作方便, 而且综合成本也大为降低。
4 结束语
两年多来, 运用上述工艺在部分油田对储油容器、输油管道、阀门及油浸式变压器的渗漏部位进行了处理, 处理后历经时间的验证, 再次渗漏率在2%以下。实践证明, 我们在处理储输油设备渗漏时所选用的材料性能卓越, 在充分发挥不同材料各自特点的基础上, 制定的粘接工艺实用、快速、可靠, 是解决油田储输油设备渗漏问题的有效办法。
参考文献
[1]邹克武, 夏长生.油浸式变压器渗漏封堵处理[J].牯接, 2000, (4) :37-39.
[2]罗来康.特种牯接技术及应用实例[M].北京:化学工业出版社, 2003.
摘要:简要分析机械密封在旋转设备上的应用以及出现故障的原因分析和处理措施。
关键词:机械密封,故障处理;原因分析
机械密封在旋转设备上的应用非常广泛,机械密封的密封效果将直接影响整机的运行,严重的还将出现重大安全事故。本文从机械密封的内外部条件的角度分析影响密封效果的几种因素和应采取的合理措施。
一、机械密封的原理及要求
机械密封又叫端面密封,它是一种旋转机械的轴封装置,指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。它的主要功用将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。它广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封。
机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。
二、机械密封的故障表现及原因
1.机械密封的零件的故障旋转设备在运行当中,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。
2.机械密封振动、发热故障原因
设备旋转过程中,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。有时由于密封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。
3.机械密封介质泄漏的故障原因
(1)静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。(2)周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。(3)机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏等。(4)机械密封振动偏大。机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源。
三、处理故障采取的措施
如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。
1.机械密封振动、发热的处理
如果是动静环与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。如果是摩擦副配对不当,就要更改動静环材料,使其耐温,耐腐蚀。
2.机械密封泄漏的处理
机械密封的泄漏是由于多种原因引起,为了最大限度的减少泄漏量,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项:
(1)装配要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、润滑油、揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。(2)修整倒角倒圆。轴、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。(3)装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。3.泵轴窜量大的处理合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。对于多级离心泵,设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。
4.增加辅助冲洗系统
密封腔中密封介质含有颗粒、杂质,必须进行冲洗,否则会因结晶的析出,颗粒、杂质的沉积,使机械密封的弹簧失灵,如果颗粒进入摩擦副,会导致机械密封的迅速破坏。机械密封的辅助冲洗系统可以有效地保护密封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。
5.泵振动的处理措施
在泵产品的制造装配过程中,严格按标准和操作规程去执行,消除振动源。泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时,要严格把关,消除振动源。
为保证我公司转动设备的安全、长周期运行,必须安装质量优质、性能可靠的机械密封。为此,我公司采用机械密封测试系统对密封进行检测。为保证机封检测工作的顺利开展,特别制定如下管理办法。
1、机动处负责机械密封检验的组织、管理工作。机动处由专人负责机封校验的具体操作,负责仪器设备的保养和维护。检测按照检验操作标准进行。
2、需要检测的机封由采购部送检测室,由检测员与采购部送检人员登记送检机封的型号和数量,双方签字确认。检测员对机封进行检验,根据检验质量分类存放。
3、检验合格的机封,检验员要进行防锈处理,并进行二次包装,包装上贴注检验合格标记。
4、检验合格后的机封经质监部门复检后,通知仓储中心取回、入库。对检验不合格机封由采购部负责一切善后工作。
5、各机封使用单位不得直接从机封检验室领取机封。
6、检测员不接检其他分厂或部门直接送检的机封。特别情况由机动处下达任务单方可接受委托。特急情况由采购部与使用部门共同派人送检,检验合格后立即办理相关领用手续。
7、具备检验条件而未经检验的机封,采购部不得发放给各分厂使用,各分厂领用机封要检查检验合格标记,否则可以拒绝领用。
8、供应商提供的机封应按JB/T7369-1994的标准,平面度不大于0.0009mm,端面粗糙度Ra值不大于:硬质材料不大于0.2µm,软质材料不大于0.4µm。表面不应有裂纹、划伤、气孔和疏松等影响使用性能的缺陷。
9、机封端面的平面度在仪器检测应显现合格的光圈,干涉条纹数最多不超过两条。
10、安装在重要设备上的机械密封要进行静压试验,压力在1~2MP内泄漏量每小时不大于3毫升。
162、点检员在基层管理中处于中心地位,发挥着支持作用。(×)
163、专业主管在基层管理中处于中心地位,发挥着支持作用。( )
164、点检员全面负责设备的技术管理,是现场设备使用、点检、维修的管理者、组织者、经营者、指挥者、协调者。(×)
165、专业主管全面负责设备的技术管理,是现场设备使用、点检、维修的管理者、组织者、经营者、指挥者、协调者。( )
166、设备点检定修管理中安全管理是一切管理工作的基础。( )
167、专业主管是推进作业区自主管理活动的责任者。( )
168、点检员是推进作业区自主管理活动的责任者。(×)
169、点检定修管理的七步工作法通常指调查现状,发现问题,制定计划,措施保证,实施管理,实绩分析,巩固提高。( )
170、点检员工作的“五大要求”是指点检管理、日常维护、设备的‘四保持’、备品备件管理和按计划检修,
( )
171、点检定修管理的七步工作法通常指制定计划,检查检测,发现问题,修理更换,作业计划,问题分析,巩固提高。(×)
172、点检定修管理的八项标准化通常指基础标准规范化,行为动作规范化,安全工作标准化,管理方法标准化,工作时间标准化,工作程序标准化,服装标志标准化,礼仪环境标准化。( )
173、点检定修管理的“三方确认”工作方法通常指点检方、运行方、检修方、坚持做到所有工作的确认、确信、确实。( )
174、检修作业文件包的编写对象是设备。( )
175、检修作业文件包的编写对象主要是检修过程。(×)
176、每一台设备都要有相应的检修作业文件包。( )
177、并不是每一台设备都要有相应的检修作业文件包。(×)
178、质检点(H、W点):是指在工序管理中根据某道工序的重要性和难易程度而设置的关键工序质量控制点。其中H点为申请同意的待检点,W点为见证点。( × )
179、不定工序:是程序中规定的须在检修工作中检查后确定是否进行的工序。( )
1、凡单台设备价值在2000元以上,而且使用年限在一年以上者,列为固定资产。自制设备符合以上条件,经检验达到设计要求者亦做为固定资产。
2、凡不具备第一条所规定标准的设备,作为“低值易耗品”,不列为固定资产。
3、企业管理办公室负责全厂所有设备(生产设备、办公设备、动力设备)的归口管理。
4、新增的设备由企业管理办公室负责建帐,并分类统一编号。如有调出、报废等也应保留原编号,不得以新进厂的同型或其他型号充填资产号。
5、全厂生产设备应建立台帐,企业管理办公室、计财部及设备所在单位一式三份。
6、凡列入固定资产的设备外调,经办部门要向企业管理办公室提出申请(或报告),经主管厂长批准后,由企业管理办公室办理调拨手续。
7、全厂生产设备分为两级管理,精、大、稀设备列为一级管理设备,属厂控设备(A类设备),除厂控设备以外的其他设备均为二级管理设备,属普通设备。
*参考报表:《设备固定资产台帐》
第二部分 设备采购、验收、安装、移交制度
1、全厂生产设备、办公设备、动力设备的采购,一般情况下权限分别属于制造部、企业管理办公室、服务部。有相关业务的部门根据需求向企业管理办公室提交申请报告,报告经厂主管领导批示后,企业管理办公室把综合意见反馈给具体部门;具体部门根据综合意见进行调研,实行货比三家的原则,在质量上、价位上、性能上、服务上进行综合比较,然后向企业管理办公室提交具体的采购报告,报告经厂主管领导批示或经评审后,方可进行采购。
2、设备订购到厂后,具体实施部门应组织企业管理办公室、质量管理室、使用部门等相关部门开箱验收。检查设备在运输过程中有无缺损,附机、附件、备件、工具、技术资料与有关文件是否与装箱单相符(如有缺件,应立即向原制造厂索取),填写设备开箱验收单,将文件存档,并根据情况复制材料供安装、调试及生产维修之用。
3、设备需安装调试后验收时,具体实施部门组织企业管理办公室、质量管理室、使用部门、安装单位等有关部门共同进行验收。列入厂控的设备,厂主管领导应参加安装验收。
4、设备验收内容:
4.1按国标或行业标准或制造厂出厂检验的主要精度标准和项目进行检验。4.2设备的空运转、负荷运转时,操作传动部分的灵活性。4.3电气控制设备的状况。4.4液压装置及渗漏情况。4.5安全防护装置。4.6设备外观。
4.7按装箱单清点附件、专用工具、随机备件及技术文件。4.8合同中约定的验收条件及验收项目。
5、设备经验收无误后,由具体实施部门(采购单位)申请,报企业管理办公室审核,经厂主管领导批准后,设备方可投产使用,计财部方可付款。
6、设备在验收过程中,质量管理室负责记录全部试验数据,发现问题要报企业管理办公室,由企业管理办公室负责组织协调解决。未达到验收标准,由企业管理办公室负责内部协调工作,具体实施部门(采购单位)负责对外联系,解决各种事宜。
7、设备的安装,由具体实施部门(采购单位)负责组织有关部门进行,小型与易安装设备由使用部门自行负责安装。
设备管理制度 3/13 编号: QB/BY 050-2001
8、设备验收合格后,由企业管理办公室办理固定资产投产手续,填写设备验收单及设备投产通知单,经厂主管领导签字后,正式移交使用部门。设备投产通知单一式三份,使用部门、计财部、企业管理办公室各存一份。
9、各种移交手续齐全后,使用部门在保修期间内不得私自拆卸或修理。因自行拆卸造成损坏,按其购价值扣除使用部门的奖金。
*参考报表:《设备开箱验收单》 《设备检修报表表2》
《设备验收单》 《设备投产通知单》
第三部分 设备闲置封存与启封制度
1、闲置在三个月以上的设备,由使用单位提出申请,填写设备封存申请单,经企业管理办公室审核、主管厂长批准后,企业管理办公室负责办理设备封存手续,填写设备封存(启用)单。封存设备原则上一年办理一次,特殊原因除外。
2、封存前由企业管理办公室汇同使用单位全面检查后断电,使用单位负责维护保养,放净冷却液,清点附件,并做好如下工作:表面及外露面,应涂好油,做好防尘,防潮等其它措施,出示封存标志,并指定专人定期保养、保管工作。
3、封存设备如确实需要启封时,应由使用单位提前半个月提出申请,并填写设备封存(启用)表,上报企业管理办公室,经主管厂长批准后,通知计财部恢复折旧。设备启封时由企业管理办公室组织有关部门检查合格后方可使用。
4、凡已办理封存手续的设备,使用单位不得私自接电启封,一经发现坚决给予严肃处理,处以50元以上的罚款。
5、设备封存(启用)单一式三份,计财部、使用部门、企业管理办公室各存一份。*参考报表:《设备封存(启用)单》 《设备封存(启用)申请单》
第四部分 设备报废制度
1、设备报废权限归企业管理办公室,其他单位均无此权限。
2、凡需要报废的生产设备,先由使用车间提出申请报告,由企业管理办公室组织有关部门进行认真鉴定认可后填写设备报废单;或者企业管理办公室根据厂发展要求,经主管厂长批准后,通知使用单位,办理设备报废手续。设备报废单一式三份,计财部、使用部门、企业管理办公室各存一份。
3、凡符合下述条件之一时,可按规定申请报废。
3.1设备超过规定的使用年限,主体结构陈旧主要部件已磨损破坏,精度低劣,已达不到最低的工艺要求,无修理价值或不能调出者。
3.2使用年限未到但不能迁移,因建筑物改建或工艺布置改变必须拆毁者。3.3因事故或意外安全等原因,使设备遭受严重损坏无修复价值者。
3.4腐蚀过甚,绝缘老化,磁路失效,耗能超过国家规定标准,无修复价值或继续使用易发生危险者。
3.5自制非标准设备经生产验证和技术鉴定不能使用而无法修复、改装和调出利用者。3.6厂发展规范需要变更者。*参考报表:《设备报废申请单》 《设备报废单》
第五部分 设备定机定员制度
1、定机定员的精神是要使对设备维护保养的各项有关规定落实到个人,原则上要求每一个操作者固定使用一台设备,以做到精心操作,认真维护,对于多人操作的机床应指定专人负责维护保养。
2、生产设备的操作工人,先由车间提出定机定员名单,劳资科负责组织和落实设备操作人员,一般设备经设备使用单位领导同意,厂控设备报企业管理办公室审核、主管厂长批准后执行。所有操作者名单都需上报企业管理办公室、劳资科备案。
3、定机定员名单经审批后,人员应保持相对稳定,确需变动时,仍应按上条规定程序进行。
4、生产设备的操作工人(指新手),包括学徒工、实习生均需考试合格后,方可独立使用设备。
5、厂控设备的操作工人由企业管理办公室组织培训,一般设备由二级单位组织培训,考试合格后方可操作,培训参照《培训管理标准》。
*参考报表:《设备定机定员表》 《培训系列表格》
第六部分 厂控设备管理制度
1、厂控设备的划分依据:
1.1在生产方面是关键工序的关键设备或是精加工设备; 1.2对质量影响很大的设备; 1.3对成本影响很大的设备;
1.4对人身安全有严重影响的设备; 1.5维修较困难的设备;
1.6对生产进度影响较大的设备。
2、厂控设备的确定需经主管厂长批准,并单独建立台帐。
3、厂控设备的标识:用A类设备标识牌标识,并粘在设备的显目位置。
4、厂控设备除每天的日常点检外,还必须进行定期点检。
*参考报表:《固定资产台帐》
《设备日常点检表》
《设备定期点检表》
《设备检修报表》 《厂控设备定检计划》
第七部分 设备的操作规程
1、操作工人必须掌握“三好四会”基本功能要求,遵守操作“五项纪律”。
2、操作工人必须熟悉操作设备的性能、结构原理和操作要领。要做到:操作熟悉,维护精心,不违反规范、超负荷使用设备。
3、操作工人要执行“设备谁使用谁维护”的原则,严格做到: 3.1工作前:空运转检查机床,并按润滑图表的规定加油; 3.2工作中:遵守操作维护规程,正确操作,不许离开岗位; 3.3工作后:认真清理擦拭,经常保持设备内外清洁。
4、操作工人独立操作前,必须经过设备性能、工作原理、安全操作、维护保养等方面的技能教育和实际操作基本功的培训,经考试合格后,方可独立操作设备。
5、改变或更换设备机型时,需重新培训考试。
6、操作工人必须执行设备的交接班制度,每日班后应认真填写交接班记录。
7、发生事故应立即切断电源,保护好现场并逐级上报,不得擅自处理。
三好四会基本内容与五项纪律
三好四会基本内容
管好设备:操作者应管好自己使用的设备,未经领导同意不准他人使用。用好设备:严格执行操作规程,不超负荷使用设备。
修好设备:设备操作工人要配合维修工修理好设备,及时排除故障,按计划交修设备。会使用:掌握操作技能,正确使用设备。
会维护:按时加油、下班清扫设备,保持设备内外清洁、完好。会检查:熟悉日常点检内容,完成好日常点检工作。
会判断故障:熟悉设备性能结构,能及时鉴别设备的正常与异常,及时汇报异常情况,协同维修工排除故障。
五项纪律
1、实行定机定员
2、经常保持设备清洁,合理加油
3、遵守交接班制度
4、管理工具、附件
5、发现异常立即停车检查,并及时通知维修工。
*参考报表:三好四会基本内容与五项纪律
《设备交接班制度》
《设备点检制度》
第八部分 设备交接班制度
1、多班制、一机多人操作的设备,操作工人必须执行设备交接班制度。交接双方应认真填写交接班记录,完成交接手续后应在记录本上签字。
2、交接人在本班下班前,完成日常作业后,应将本班设备运转情况,故障检修情况填入“交接班记录本”,并向接班人当面交待。如接班人因故未到,可将交接班记录送交上级领导签字。
3、一班制生产的设备,应在设备发生异常时及时通知维修组。
4、接班工人必须在上班前十分钟到达交接班地点,对照交接班记录认真检查设备,办理交接班手续,发现问题及时提出,必要时可拒绝接班,并将情况报告上一级领导。
5、如因交接不清,设备在接班后发生的问题由接班人负责。
6、值班领导应根据工人的反映,证实记录内容属实后方可接班,发现异常或重大问题应有记录。
7、维护工人每日必须查看此交接班记录本,了解情况并及时排除故障。
8、企业管理办公室每季度抽查交接班记录的执行情况,并填写巡检记录。
9、交接班记录本不准撕毁,丢失。用完后向车间主任交旧换新。有关内容参照《班组管理标准》执行。
*参考报表: 《交接班记录本》
《设备维修记录》 《巡检记录》
第十部分 设备点检制度
1、日常点检
1.1作为预防维修的基础,主要设备的操作者应对自己操作的设备进行日常点检。1.2日常点检的检查方法是由操作工人依据点检表,利用自己的感觉器官,对设备的各部位进行状态调查。
1.3要日常点检中发现问题,解决途径如下:
1.3.1一般的简单调整、修理可能解决的,由操作工人自己解决。1.3.2对一些较复杂的维修,应及时通知维修工。
1.3.3设备维修工人应将维修情况填写在设备维修记录中。
2、定期点检
2.1对于厂控设备除实行日常点检外,维修工还要对其进行定期机能调查。
2.2厂控设备的定检周期原则上一年一次,特殊设备可以一年多次。厂控设备定检计划应于12月份以前完成,每年一次。
2.3定期点检的检查方法是维修工人利用自己的感觉,并配备一定的检查仪器,对设备的性能进行综合检查。
2.4定期点检时应填写设备定期点检表与设备检修报表2。
3、企业管理办公室对定检记录登记进行检查,并填写巡检记录。
*参考报表:《设备日常点检表》 《设备维修记录》
《设备定期点检表》 《设备检修报表2》
《巡检记录》
第十部分
设备维修制度
1、设备维修分为日常维修、大中修两级管理,日常维修由设备所在地单位负责,大中修由企业管理办公室负责编制计划,按时进行大中修。
2、日常维修方法:维修工人接到维修通知或通过查看值班记录本后,应及时对设备进行维修,并填写设备维修记录。
3、设备的大中修计划由企业管理办公室负责组织计财部、使用单位编制,每年12月份前编制明年的大中修计划,经主管厂长批准后实行。
4、计划编制完毕后,将计划下发到设备使用单位,设备使用单位的维修工人应结合生产情况执行设备大中修计划。
5、维修工人进行大中修,应填写设备大中修报表与设备检修报表表2。
6、企业管理办公室、质量管理室等有关部门对大中修工程进行验收,如验收不合格应重修理,如特殊情况情况可降低验收条件。特殊情况有:超过使用年限、设备发生过重大故障、自制未达标的设备、有严重缺陷的设备。
*参考报表:《设备维修记录》 《设备大中修计划》 《设备大中修验收单》
《设备检修报表表2》
《设备大中修报表》
第十一部分 设备事故统计及处理制度
1、设备因非正常的损坏造成停产或降低效能(停机修理时间或修理费用达到一定标准,或虽暂不停机修理,但内伤严重者)均属为设备事故。
2、设备事故的划分:
2.1造成下列情况之一的为重大设备事故: 2.1.1一般生产设备停产四昼夜以上的。
2.1.2设备修理费用达2000元以上(不包括生产费用损失费)。
2.1.3全厂供电中断30分钟以上或一个车间中断60分钟以上的。2.1.4设备性能严重受损的。
2.2其余的设备事故为一般设备事故。
3、设备事故的性质:
3.1责任事故:凡属人为原因,如:操作错误、维护保养不当、超规范加工、工艺不合理、瞎指挥等,致使设备损坏、停产或效能、精度降低者。
3.2质量事故:凡因设备质量不好或检修、安装不当造成设备损坏、停产或效能降低者。3.3自然事故:凡因遭受自然灾害或自然磨损致使设备损坏或效能降低者。
4、设备事故的分析和处理
4.1设备发生事故后,应立即切断电源,保持现场并逐级上报,责任单位领导应及时上报企业管理办公室,设备重大事故应在一小时内报告主管厂长。
4.2一般事故由责任单位主管负责人组织有关人员,根据三不放过原则(即:事故原因不清不放过、事故责任者与群众未受教育不放过、没有规范措施不放过)进行调查分析,企业管理办公室有关人员参加事故分析会。重大设备事故及厂控设备事故,由企业管理办公室主持,主管厂长、责任单位及有关部门参加分析处理。
4.3事故责任单位,根据事故分析结果,在三天内认真填写事故报告表,报送企业管理办公室,厂控设备事故需报告主管厂长批示处理意见。
4.4对事故责任者,除教育外,还要视情况给以严肃处理,如批评或行政处分。情况严重者,应追究法律责任。一般事故发生后,对于责任者,扣当月奖金总额5%--10%;重大事故责任者按奖金总额20%——50%加重扣罚,并扣除主管领导当月奖金总额的10%。
4.5企业管理办公室应及时将处罚信息报主管厂长,事故责任者或其领导人对事故不按期限处理,隐瞒事故真相,破坏现场,欺骗上级或知情不报者,应按责任事故加重处理,最高处罚不能超过当月奖金总额的60%。
4.6设备事故发生后的抢修工作,由设备所在单位负责,其经费自行负责。抢修如需采购零件应由企业管理办公室签字方可采购。*参考报表:《设备事故报表》
第十二部分 数控设备管理制度
1、设备操作
1.1设备操作人员要求
1.1.1设备操作人员必须穿戴好工作帽、工作服及安全鞋。
1.1.2操作人员必需经过严格培训,了解机床的性能特点,熟悉机床数控系统的编程方法,并熟练掌握操作方法和操作技巧。
1.1.3非操作人员经过专业培训,了解机床的性能特点,并熟练掌握操作方法的,需经领导批准后,才可上机操作。
1.1.4未经专业培训的人员,不得擅自开动机床。
1.1.5试切工件或调整程序时,必须由编程人员和操作人员一起作业,如操作人员不在,非操作人员需经领导批准后,方可上机操作。
1.1.6工作人员必须熟悉和严格执行安全操作规程和其它各项规章制度。1.2、设备操作要求 1.2.1一般注意事项:
1.2.1.1工作前,操作人员必须穿戴好工作服、工作帽、安全鞋。1.2.1.2经常清扫机床周围环境,保持环境整洁。1.2.1.3机床控制系统经常保持清洁。1.2.1.4经常检查紧固螺钉,不得有松动。1.2.1.5不得打开防护罩开动机床。1.2.2机床启动时的注意事项:
1.2.2.1每天开机前检查电源、气源是否正常,各油标指示是否正确。1.2.2.2加工前,必须用手动或程序指令使刀塔回到参考点。1.2.2.3熟悉机床的紧急停车方法及机床的操作顺序。
1.2.2.4刀具、工件安装好后,应再作一次检查,确认无任何干涉,调用正确的程序,并检查刀位号是否正确,保证刀具已校正好,达到使用要求。1.2.3调整程序时的注意事项:
1.2.3.1采用正确的刀具,避免使用钝化的刀具。1.2.3.2不能承担超出机床加工能力的作业。1.2.3.3在机床停机时进行刀具调整。
1.2.3.4确认刀具在换刀过程中不要和其它部位发生碰撞。1.2.3.5确认工件的卡具或压板是否有足够的强度。
1.2.3.6工作台面上不得放工具、量具、刀具等其它物品。
1.2.3.7程序调整好后,要再次进行检查,经空运转或模拟显示确认无误后,方可进行加工。1.2.3.8控制系统电源接通后,只允许一人操作控制面板,他人不得接触控 设备管理制度 11/13 编号: QB/BY 050-2001
制面板。严禁交叉作业。
1.2.4机床运转中的注意事项:
1.2.4.1机床启动后,在机床自动连续运转过程中必须监视其运转状态。1.2.4.2确认冷却液输出通畅,流量充足。
1.2.4.3机床运转时,不得调整刀具和测量工件尺寸。
1.2.4.4遇到异常情况,应保持现场,及时通知维修人员,进行故障排除。特别紧急情况下应迅速切断电源。
1.2.5作业完毕时的注意事项: 1.2.5.1关闭电源。
1.2.5.2清扫机床,并添加润滑油,当机床长时间不用,应涂敷防锈油。1.2.5.3填写工作记录表
2、设备保养与维护
工作人员对设备按各机床点检检查要点进行检查,填写检查记录情况。日检由操作人员负责,并在工作记录表中记录异常情况,表中“冷却液”一栏,视加工情况,不定期检查。季检及半年检由维修人员负责并填写相关记录,维修人员应随时按日检要点进行巡检,对发现问题及时排除。
2.1数控车床的点检、检查要点: 2.1.1日常点检要点: 2.1.1.1接通电源前:
a.电压是否正常。
b.检查机床是否有异常情况。
c.检查冷却液、液压油、润滑油的油量是否充足。
d.检查工具、测具等是否已准备好。
e.切削槽内的切屑是否已处理干净。2.1.1.2接通电源后:
a.检查操作盘上的各指标灯是否正常,各按钮、开关是否处于正确位置。
b.CRT显示屏上是否有任何报警显示。若有问题应及时处理。
c.液压装置的压力表是否指示在所要求的范围内。
d.各控制箱的冷却风扇是否正常运转。
e.刀具是否正确夹紧在刀夹上,刀夹与回转刀台是否可靠夹紧,刀具是否有损伤。2.1.1.3机床运转中:
a.运转中,主轴滑板处是否有异常噪音。
b.有无与平常运转不同的异常现象。如:声音、温度、裂纹、气味等。遇到异常情况,应保持现场,及时通知维修人员,进行故障排除,特别
设备管理制度 12/13 编号: QB/BY 050-2001
紧急情况下应迅速切断电源。点检完毕后,由操作员填写工作记录表。2.1.2季检查要点:
2.1.2.1检查主轴的运转情况。主轴以最高转速一半左右的转速旋转30分钟。用手触摸壳体部分,若感觉温和即为正常。以此了解主轴轴承的工作情况。2.1.2.2检查X、Z轴的滚珠丝杆,若有污垢,应清理干净。
2.1.2.3检查X、Z轴超程限位开关,各急停开关是否动作正常。可用手按压行程开关的滑动轮,若CRT上有超程报警显示,说明限位开关正常。并将各接近开关擦拭干净。
2.1.2.4检查刀台的回转头、传动系统的润滑状态是否良好,痕等。注油孔应注油润滑。2.1.2.5检查刀塔装刀孔内是否积存切屑,杂物,若有应清理干净。2.1.2.6检查尾座状况,看是否有裂纹、毛刺,若有问题,予以修整。2.1.2.7检查冷却液槽内是否积存切屑,若切屑堆积较多,应予以清理。2.1.2.8检查液压装置:
a.检查压力表的动作状态,通过调整液压泵的压力看压力表的指针是 否上下变化灵活。b.检查液压管路是否有损坏,各管接头是否有松动或漏油现象。2.1.2.9检查润滑油装置:
a.检查润滑泵的排油量是否合乎要求。
b.检查润滑油管路是否损坏,管接头是否松动、有漏油现象。2.1.2.10季检完毕后,由维修人员填写CTX600季检表。2.1.3半年检查要点:
维修人员参照CTX600半年检表组织机床检查。2.2加工中心点检、检查要点: 2.2.1日常点检要点:
2.2.1.1从工作台、基座等处清除污物和灰尘,擦去机床表面上的机油、冷却液和切屑。2.2.1.2清除没有罩盖的滑动表面上的一切东西。2.2.1.3清理风箱式护罩。
2.2.1.4注意电控系统有无异常,显示屏上有无报警信号.2.2.1.5清理检查所有限位开关、接近开关及其周围表面。
2.2.1.6检查各润滑油,液压油箱的油面,使其保持在合理的油面上。2.2.1.7确认各刀具在其应有的位置上更换。2.2.1.8确保空气滤杯的水完全排出。2.2.1.9检查液压泵的压力在指定范围内。
设备管理制度 13/13 编号: QB/BY 050-2001
2.2.1.10检查机床主液压系统是否漏油,若有问题应及时通知维修人员予以修理。2.2.1.11检查冷却液软管及液面,清理管内及冷却槽内的切屑等脏物。2.2.1.12确保操作面板上所有指示灯为正常显示。2.2.1.13检查各坐标轴是否处在原点上。
2.2.1.14检查主轴端面、刀夹及其它配件是否有毛刺、裂纹或损坏现象,并将主轴周围清理干净。
遇到异常情况,应保持现场,必须及时通知维修人员,进行故障排除,特别紧急情况下应迅速切断电源。点检完毕后,由操作员填写工作记录表。2.2.2季检查要点:
2.2.2.1清理电器控制箱内部,使其保持干净。
2.2.2.2用煤油清洗空气滤网,必要时予以更换。不要用稀释剂或其它同类东西清洗滤网。2.2.2.3检查液压装置、管路及接头,确保无松动、无磨损。2.2.2.4清理导轨滑动面上的刮垢板。2.2.2.5检查各电磁阀、行程开关、接近开关,确保它们能正常工作。2.2.2.6检查液压箱内的油滤,必要时予以清洗。2.2.2.7检查各电缆及接线端子是否接触良好。
2.2.2.8确保各联锁装置、时间继电器、继电器能正确工作,必要时予以修理或更换。2.2.2.9确保数控装置能正确工作。
2.2.2.10季检完毕后,由维修人员填写SPN63季检表。2.2.3半年检查要点:
维修人员检查参照SPN63半年检表组织机床检查。
3、压缩机系统使用维护
参照《压缩机定期保养表》及使用说明书,其保养主要由维修人负责,出现故障应在排除后填写故障记录单。
4、设备的使用范围:只负责工件粗加工以后的工序加工。
5、设备事故报告:
机床CRT显示屏有故障提示,应立即通知维修人员,提供操作情况,以便及时进行排除故障,填写故障记录单并存档;机床发生机械故障应立即关闭机床,保持现场,通知维修人员,提供现场情况和现象,填写机床故障记录单并存档。设备事故按《设备事故统计及处理制度》执行。
核电厂总的安全目标是建立并保持对放射性危害物质的有效防御。无论是直接包容放射性物质的容器, 还是作为最后一道屏障的安全壳, 其各个设备上法兰的密封性能对于核电厂安全性的意义不言而喻[1]。螺栓法兰连接是核设备中运用非常普遍、涉及面非常广泛的一种连接方式。法兰通过紧固螺栓压紧垫片实现密封, 而法兰失效的主要表现就是介质在垫片处的泄漏[2]。
对于安全级承压设备, 由于需要承受较高压力的作用, 在压力载荷作用下, 法兰密封面趋于张开, 螺栓预紧力对于法兰垫片的压紧作用减弱。因此, 需要对内压和螺栓预紧力综合作用下的法兰密封性能进行详细分析, 研究其在各种因素作用下的非线性力学行为, 这对法兰的正确设计具有重要意义。
1 有限元模型的建立
本文选取核电站某高压设备法兰密封结构进行计算分析, 该密封结构的主体由筒体、法兰、法兰盖、螺栓和垫片等组成, 如图1。
在内压作用下, 法兰连接筒体产生形变, 进而对与其连接的法兰主体结构和密封性能产生影响。因此, 模型中需要同时建立与法兰连接的部分筒体, 以考虑筒体变形对整体结构的影响。同时, 考虑到法兰密封性研究中法兰、垫片和螺栓等结构的分析均需采用实体单元建立, 而若建立完整结构则会增大建模工作量和计算处理难度。因此, 对于旋转体结构的设备法兰, 仅需建立部分模型即可。
1.1 几何模型和网格划分
在采用ANSYS软件进行有限元分析时, 考虑到本文中设备法兰为16 个螺栓连接的中心对称结构, 因此仅取其1/32 结构进行建模分析。对于法兰、筒体和螺栓等结构均采用SOLID185 单元进行实体建模。考虑到法兰密封性的研究中, 法兰的强度失效并非其主要失效原因, 其主要问题多在于其功能失效即发生泄漏。本文中使用ANSYS软件为垫片专门设计的垫片单元INTER195 单元对法兰垫片进行模拟, 有针对性地提取垫片上的压紧力和法兰张开位移, 简单有效地对法兰密封性能进行分析。网格划分完成后共有单元149 643 个, 节点166428 个, 其结构有限元模型如图2 所示。
1.2 载荷及位移边界条件
将法兰螺栓上施加的预紧力矩转化为其产生的相应预紧力, 在已划分网格的螺栓单元上, 建立预紧单元并施加螺栓预紧力来模拟螺栓的预紧效果。在试验工况下, 该容器内压力最高达到32 MPa。在第一步施加螺栓预紧力之后, 第二步将预紧力载荷转化为位移载荷, 第三步在法兰和筒体内侧施加相应的压力载荷。
由于为了简化只建立了1/32 法兰结构模型, 所以需要对法兰环向两侧的节点施加对称位移约束。同时, 在螺母与法兰盖以及法兰盖与筒体法兰之间分别建立接触对来考虑实际连接情况。
2 结果分析
考虑到螺栓法兰连接结构的失效形式, 在后处理中主要对法兰整体结构强度、垫片密封性能以及螺栓强度进行详细分析。
2.1 法兰强度分析
法兰结构应力云图如图3 所示。由图知, 螺栓与法兰连接边缘不连续处应力最大, 分析知此处主要以峰值应力和二次应力为主, 而薄膜加弯曲应力最大位置应位于法兰中心处。因此, 取法兰中心厚度截面连续区域进行线性化处理, 提取得到其薄膜应力为16.8MPa, 小于该奥氏体不锈钢材料常温下屈服强度204 MPa;薄膜加弯曲应力为240 MPa, 低于其1.35 倍的屈服强度275.4 MPa。即试验工况下法兰整体强度满足使用要求。
2.2 法兰密封性分析
对于ANSYS中的垫片单元, 经过非线性求解可以得到垫片上的压紧力和压紧变形量, 分别如图4 和图5 所示。由图可知, 垫片由于受到外侧螺栓压紧的影响, 应力和变形分布并不均匀, 其内侧应力和变形量明显小于外侧。在图4 结果中提取垫片压紧力可直观得出法兰垫片的密封情况, 其中最小压紧力为24.1 MPa, 大于该垫片达到密封所需的压紧力22.34 MPa;在图5 结果中提取的垫片最小变形量为负值, 即整个垫片处于压缩状态。综上可知该工况下法兰垫片满足密封要求。
2.3 法兰连接螺栓强度分析
在法兰密封性研究过程中, 除了垫片压紧力和垫片变形所反映的法兰张开位移外, 还应考虑法兰连接螺栓的受力情况, 防止螺栓因为屈服或者受到过大剪切作用而发生断裂, 进而导致两法兰面分离产生泄漏。因此, 需要对法兰连接螺栓的应力强度进行校核。图6 所示为ANSYS提取得到的螺栓应力强度云图。观察图6 可知, 螺栓截面1 到截面3之间应力分布及组成基本相同, 为应力最大区域。因此, 仅需选取其中有代表性的PATH3 和PATH2 截面进行分析即可。
由于ANSYS软件中所给出的应力强度值是包含了一次应力、二次应力和峰值应力等[3,4]的总应力值, 因此在对其进行校核前需要进行线性化处理。对图6中PATH3 和PATH2 两条路径处理后, 可得到各截面的薄膜和薄膜加弯曲应力, PATH3 处的一次薄膜应力和薄膜加弯曲应力分别为168 MPa和309 MPa, PATH2 处的一次薄膜和薄膜加弯曲应力分别为257.4 MPa和367MPa, 均不超过该材料相应的许用应力限值325M Pa和487.5 MPa。即法兰连接螺栓在试验工况下没有产生屈服现象, 能够保持对两法兰面的压紧状态, 不会导致法兰面张开分离, 进而对法兰的密封性能产生影响。
3 结论
本文采用有限元法对核电站某高压设备法兰建立了有限元模型, 主要分析了其在螺栓预紧力和内压载荷综合作用下的密封性能。结果表明, 法兰垫片在试验工况下满足密封要求;法兰连接螺栓在预紧力和内压载荷综合作用下并未发生屈服;法兰整体结构密封性能良好。该方法和结果对法兰密封结构的设计和校核具有重要的工程意义。
摘要:核电装备中设备法兰的密封性能对于整个核电厂的安全特别重要。文中采用有限元分析方法, 应用ANSYS软件对核电站某高压设备法兰建立了有限元模型, 分析了法兰在内压载荷和预紧力叠加作用下的力学行为, 研究了各因素对法兰密封性能的影响, 该方法和结果对法兰密封性能的设计和校核具有重要的工程意义。
关键词:高压设备法兰,密封性,有限元分析
参考文献
[1]左树春.核电站设备闸门外压密封性失效分析[J].石油和化工设备, 2014, 17 (9) :8-10.
[2]侯莲香.影响法兰密封性能因素的分析[J].化学工业与工程技术, 2007 (28) :143-145.
[3]余伟炜, 高炳军.ANSYS在机械与化工装备中的应用[M].2版.北京:中国水利水电出版社, 2007.