(Última actualización: 26 de abril de 2023)

En el mantenimiento de equipos, la fijación de pernos es una cosa extremadamente importante. Muchas fallas del equipo se deben simplemente a ignorar la fijación de pernos durante el mantenimiento del equipo. Por ejemplo, los pernos de las bridas de las torres de energía eólica se rompen, los equipos petroquímicos tienen fugas, etc.

Por lo tanto, en este artículo, TorcStark explicará por qué el apriete de pernos es extremadamente importante en el mantenimiento de equipos a través de los siguientes aspectos.

Accidentes por problemas de apriete de tornillos

A través de los dos casos siguientes, verá accidentes graves causados por problemas de fijación de pernos. Al apretar pernos, pocas personas estudian el problema de elegir la solución, qué herramientas usar y cuántas vueltas apretar. Sin embargo, ignorar este pequeño enlace dará lugar a varios problemas con el equipo. British UKOOA ha hecho estadísticas que 81% de los 100 accidentes de fuga de brida son causados por una carga de perno incorrecta, es decir, fuerza de preapriete. Si estos pequeños pernos se pueden apretar bien, los beneficios serán considerables.

1. Colapso de aerogenerador por rotura de pernos

Los ventiladores deben revisarse y mantenerse con frecuencia durante el funcionamiento.

Hay tal caso.

El ventilador emitió varias alarmas durante el funcionamiento y se apagó rápidamente debido a los altos valores de vibración. Después de que el personal de mantenimiento se ocupó de él, se reinició y comenzó de nuevo. Después de 24 horas, la turbina eólica colapsó. Las secciones media y superior de la torre, la góndola del ventilador y el cubo se colocan planos sobre el suelo, y la sección superior de la torre está torcida y deformada en el medio. La conexión entre la caja de cambios y el manguito del eje del cubo se rompió, el acoplamiento de la caja de cambios se rompió, la cuchilla se rompió desde el borde y una gran cantidad de relleno se esparció por el suelo.

2. La máquina CNC se descompone debido a problemas de fijación de pernos

Una rectificadora cilíndrica de extremo frontal CNC de alta velocidad en cierta planta de procesamiento se descompuso. La cantidad de movimiento de la muela abrasiva no coincide con el valor que se muestra en el monitor, lo que genera errores en el procesamiento. Durante el desmontaje y mantenimiento in situ de todo el mecanismo, el personal de mantenimiento descubrió que los dispositivos de fijación de los dos juegos de bolas de los rieles guía estaban dañados, lo que provocó que las bolas se derramaran y causaran muchos rasguños y pequeños hoyos en los rieles guía.

Luego del análisis técnico, inspección y discusión, finalmente se encontró que el paralelismo de los dos rieles guía tenía un error de 14 micrones. El motivo del error es que cuando el fabricante de la máquina herramienta sujetó el riel de guía lineal transversal con pernos, no lo aplastó ni lo ajustó de manera uniforme, lo que gradualmente causó una fuerza desigual en el riel de guía lineal, lo que provocó que las bolas cayeran y fallaran.

Las fugas de fábrica contaminan el medio ambiente debido a problemas de fijación de pernos

Con la gran escala de las plantas petroquímicas y el rápido desarrollo de la producción industrial, cada vez más personas prestan más y más atención a los problemas de los componentes de las tuberías y los recipientes a presión causados por el apriete incorrecto de los pernos. Las fugas no solo causan pérdidas materiales y contaminación ambiental, sino que también pueden causar grandes pérdidas.

Además, debido a que muchas fábricas tienen una gran cantidad de fugas que son difíciles de encontrar a simple vista, ha aumentado la probabilidad de varios accidentes en el proceso de producción. Especialmente en los últimos años, los accidentes importantes como explosiones, incendios, daños en los equipos, desecho de productos, bajas y contaminación ambiental causada por fugas en los equipos nunca se han interrumpido, lo que ha causado un gran daño a la producción industrial, el desarrollo económico, el saneamiento ambiental y personal. seguridad.

Obviamente, muchos de estos problemas son causados por problemas de sellado de bridas. Por ejemplo, la fuga de COV en la industria petroquímica es difícil de detectar a simple vista. Debido a que muchas fábricas no utilizan herramientas profesionales para apretar pernos con el fin de ahorrar costos, esto es completamente inútil.

Aproveche al máximo la fijación con pernos

Los factores que afectan el sellado de las bridas incluyen la fuerza de preapriete de los pernos, el rendimiento de la junta, la forma y la precisión de la superficie de sellado, las propiedades mecánicas de las bridas y los pernos y las condiciones de funcionamiento del equipo. Entre ellos, la precarga del perno es la más importante.

Los intercambiadores de calor de alimentación y producto de reacción de la unidad de hidrotratamiento de diésel en el taller de reformado de aromáticos de la refinería de la empresa petroquímica fueron instalados y puestos en funcionamiento durante la revisión en 1998. Los productos de reacción son diésel, gasolina, hidrógeno, ácido sulfhídrico y amoníaco. Se utiliza una junta octogonal entre la caja de tubos y la brida de la placa de tubos y entre la carcasa y la brida de la placa de tubos. La temperatura de funcionamiento del medio en esta pieza de sellado es de 330°C. Durante el arranque y la parada del dispositivo, cuando se cambian las materias primas de diésel y combustible para aviones, y cuando la presión y la temperatura de funcionamiento del dispositivo fluctúan, el sello entre la caja de tubería y la brida es propenso a fugas y humo. . La empresa petroquímica luego optimizó el apriete de los pernos. Después de la optimización, se logró el objetivo de “cero fugas” con buenos resultados.

La torre de coquización y las bridas de las tuberías en el taller de coquización de la refinería son propensas a sufrir fugas debido a los grandes cambios diarios de temperatura (desde temperatura ambiente hasta más de 300 °C). La brida de una planta de coque cerca de la línea de destilación solía tener fugas cada pocos meses. Dado que los pernos se sujetaron con la tecnología de control de fuerza de apriete previo, no se produjeron fugas durante los siguientes 3 años de funcionamiento.

El intercambiador de calor del generador de vapor de lodo de aceite de la unidad de craqueo catalítico de petróleo pesado de 3 millones de toneladas/año de la compañía petroquímica. En el pasado, para evitar fugas, se instalaban resortes de disco debajo de las tuercas en las bridas del lado del tubo y del lado de la carcasa del generador de lechada de aceite, y luego se apretaban con una llave hidráulica para ajustar el par. Sin embargo, la sujeción aparentemente perfecta tiene peligros ocultos. En los años siguientes, ha habido muchos accidentes importantes, como fugas e incendios de los dos generadores de lodos de aceite. Más tarde, la tecnología de fijación de pernos se utilizó para la transformación para resolver el problema de fugas, y no ocurrieron accidentes debido a problemas de fijación de pernos en el ciclo de operación bienal.

Aspectos básicos de la fijación de pernos: cálculos de rendimiento de tracción y precarga

El proceso de apriete de pernos generalmente se divide en 4 pasos:
1. Determine el rendimiento de tracción del perno.
2. Calcule la precarga axial (0,7 a 0,9 veces el rendimiento de tracción).
3. Determine el valor de torsión correspondiente a la carga de precarga óptima según los datos y la experiencia.
4. Apriete.

Los primeros dos pasos del proceso de fijación son cálculos de tablas de búsqueda, básicamente, no hay gran problema. El primer paso es determinar el rendimiento de tracción del perno, que está relacionado con el material del perno, y los datos relevantes se pueden encontrar en el manual mecánico. Hay dos tipos de cálculo de la fuerza de pretensado en el segundo paso: el primer cálculo de la fuerza de pretensado de las estructuras de acero, la norma autorizada internacional es VDI2230. Cálculo de la fuerza de preapriete del recipiente a presión y la brida de la tubería a presión del segundo tipo de junta de sellado.

Hay varios errores en los dos últimos pasos debido a la diferencia en la selección de herramientas y métodos de fijación, lo que trae muchos peligros ocultos para la seguridad del equipo.

Para resolver los peligros ocultos mencionados anteriormente, el proceso de fijación se ha mejorado y desarrollado continuamente en las últimas décadas, desde la fijación manual inicial hasta la fijación neumática, eléctrica e hidráulica, se ha logrado un gran progreso. (Las herramientas comúnmente utilizadas son llaves dinamométricas neumáticas/eléctricas, llaves hidráulicas, tensores de pernos, etc. Estas herramientas pueden establecer valores de torsión precisos.)

Los métodos de sujeción tradicionales, como martillar con un mazo y mano de obra tirando de la palanca, son juzgados completamente por el sentimiento humano. El tamaño del par no se puede medir y no hay precisión en absoluto. El efecto de fijación solo puede esperarse por la experiencia personal del operador.

Aunque el proceso de apriete inicial de las llaves neumáticas, eléctricas e hidráulicas puede establecer el par de torsión para girar los pernos, existe una carga desequilibrada porque se necesita el brazo de reacción para equilibrar la fuerza motriz. Como resultado, la resistencia de fricción real cuando se aprietan diferentes pernos es bastante diferente, y la resistencia de fricción real cuando se aprieta cada perno no se puede medir con precisión, por lo que el valor de la fuerza de preapriete es naturalmente desconocido. Además, al apretar o aflojar el par de torsión del perno, los pernos pueden dañarse debido a la fuerza de torsión que soporta el tornillo durante el proceso de fijación.

En cuanto al estiramiento hidráulico y estiramiento por calentamiento. Debido a que es necesario estirar demasiado el perno, el valor estimado de la sobretensión y la influencia del apriete manual de la tuerca. Junto con la influencia de varios factores de aplicación, condiciones de trabajo, tolerancia de ajuste de pernos y tuercas, verticalidad y coeficiente de fricción, la precisión de la fijación de pernos se vuelve difícil de controlar e insatisfactoria.

Para diferentes tornillos de la misma brida. Si la fuerza de preapriete es desigual, el perno con una fuerza de preapriete relativamente pequeña se convertirá en el talón de Aquiles, o tendrá fugas desde este punto, o el perno se aflojará o se romperá debido a la gran tensión alterna, causando el equipo a vibrar agravado, o incluso dañado.

Resumir

El problema de la fijación de pernos es una de las causas importantes de fugas y otros accidentes. En el desarrollo de la tecnología de sujeción en las últimas décadas, las personas están descubriendo y mejorando activamente las deficiencias de las tecnologías existentes, como la precisión, la vida útil y la facilidad de uso de los productos existentes. En el camino de la fijación de pernos, TorcStark también es uno de ellos. Al igual que otras empresas conocidas, también está desarrollando activamente nuevos productos y tecnologías. A través de la cooperación y los intercambios con varias fábricas, Torc Stark mejora sus productos y tecnologías, y se esfuerza por proteger el medio ambiente y reducir las pérdidas de fábrica.