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Dans la maintenance des équipements, la fixation des boulons est une chose extrêmement importante. De nombreuses pannes d'équipement sont simplement dues à l'ignorance de la fixation des boulons lors de l'entretien de l'équipement. Par exemple, les boulons de bride des tours éoliennes sont cassés, les équipements pétrochimiques fuient, etc.

Par conséquent, dans cet article, TorcStark expliquera pourquoi le serrage des boulons est extrêmement important dans la maintenance des équipements à travers les aspects suivants.

Accidents dus à des problèmes de serrage des boulons

A travers les deux cas suivants, vous verrez des accidents majeurs causés par des problèmes de boulonnage. Lors de la fixation de boulons, peu de gens étudient le problème du choix de la solution, des outils à utiliser et du nombre de tours à serrer. Cependant, ignorer ce petit lien entraînera divers problèmes avec l'équipement. L'UKOOA britannique a établi des statistiques selon lesquelles 81% des 100 accidents de fuite de bride sont causés par une charge de boulon incorrecte, c'est-à-dire une force de pré-serrage. Si ces petits boulons peuvent être bien serrés, les avantages seront considérables.

1. Effondrement de l'éolienne dû à des boulons cassés

Les ventilateurs doivent être vérifiés et entretenus fréquemment pendant le fonctionnement.

Il y a un tel cas.

Le ventilateur a émis plusieurs alarmes pendant le fonctionnement et s'est arrêté rapidement en raison de valeurs de vibration élevées. Une fois que le personnel de maintenance s'en est occupé, il a été réinitialisé et redémarré. Après 24 heures, l'éolienne s'est effondrée. Les sections médiane et supérieure de la tour, la nacelle du ventilateur et le moyeu sont posés à plat sur le sol, et la section supérieure de la tour est tordue et déformée au milieu. La connexion entre la boîte de vitesses et le manchon de l'axe du moyeu était cassée, l'accouplement de la boîte de vitesses était cassé, la lame était cassée du bord et une grande quantité de mastic était dispersée sur le sol.

2. La machine CNC tombe en panne en raison de problèmes de fixation de boulons

Une rectifieuse cylindrique frontale à grande vitesse CNC dans une certaine usine de traitement est tombée en panne. La quantité de mouvement de la meule ne correspond pas à la valeur affichée sur le moniteur, ce qui entraîne des erreurs de traitement. Lors du démontage et de la maintenance sur site de l'ensemble du mécanisme, le personnel de maintenance a constaté que les dispositifs de fixation des deux ensembles de billes du rail de guidage étaient endommagés, provoquant le renversement des billes et provoquant de nombreuses rayures et petites piqûres sur les rails de guidage.

Après analyse technique, inspection et discussion, il a finalement été constaté que le parallélisme des deux rails de guidage présentait une erreur de 14 microns. La raison de l'erreur est que lorsque le fabricant de la machine-outil a fixé le rail de guidage linéaire croisé avec des boulons, il ne l'a pas écrasé et ne l'a pas ajusté de manière uniforme, ce qui a progressivement provoqué une force inégale sur le rail de guidage linéaire, entraînant la chute et la défaillance des billes.

Les fuites d'usine polluent l'environnement en raison de problèmes de boulonnage

Avec la grande échelle des usines pétrochimiques et le développement rapide de la production en usine, de plus en plus de personnes accordent de plus en plus d'attention aux problèmes des composants de pipeline et des récipients sous pression causés par un mauvais serrage des boulons. Les fuites entraînent non seulement des pertes matérielles et une pollution de l'environnement, mais peuvent également causer d'énormes pertes.

De plus, comme de nombreuses usines ont un grand nombre de fuites difficiles à trouver à l'œil nu, la probabilité de divers accidents dans le processus de production a augmenté. Surtout ces dernières années, les accidents majeurs tels que les explosions, les incendies, les dommages matériels, la mise au rebut des produits, les accidents et la pollution de l'environnement causés par les fuites d'équipements n'ont jamais été interrompus, ce qui a gravement nui à la production industrielle, au développement économique, à l'assainissement de l'environnement et aux personnes. sécurité.

De toute évidence, bon nombre de ces problèmes sont causés par des problèmes d'étanchéité des brides. Par exemple, les fuites de COV dans l'industrie pétrochimique sont difficiles à détecter à l'œil nu. Étant donné que de nombreuses usines n'utilisent pas d'outils professionnels pour serrer les boulons dans le but de réduire les coûts, cela n'a aucune valeur.

Tirez le meilleur parti de la fixation par boulon

Les facteurs qui affectent l'étanchéité des brides comprennent la force de pré-serrage des boulons, les performances du joint, la forme et la précision de la surface d'étanchéité, les propriétés mécaniques des brides et des boulons et les conditions de fonctionnement de l'équipement. Parmi eux, la précharge du boulon est la plus importante.

Les échangeurs de charge et de produits de réaction de l'unité d'hydrotraitement du gazole de l'atelier de reformage des aromatiques de la raffinerie de la société pétrochimique ont été installés et mis en service lors de la rénovation en 1998. Les produits de réaction sont le gazole, l'essence, l'hydrogène, l'hydrogène sulfuré et ammoniac. Un joint octogonal est utilisé entre la boîte à tubes et la bride de la plaque tubulaire et entre la coque et la bride de la plaque tubulaire. La température de fonctionnement du fluide dans cette partie de scellage est de 330°C. Pendant le démarrage et l'arrêt de l'appareil, lorsque les matières premières du diesel et du carburéacteur sont commutées, et lorsque la pression de fonctionnement et la température de l'appareil fluctuent, le joint entre la boîte à tuyaux et la bride est sujet aux fuites et à la fumée . L'entreprise pétrochimique a alors optimisé le serrage des boulons. Après optimisation, l'objectif « zéro fuite » a été atteint avec de bons résultats.

La tour de cokéfaction et les brides des canalisations de l'atelier de cokéfaction de la raffinerie sont sujettes aux fuites en raison des fortes variations de température quotidiennes (de la température ambiante à plus de 300 °C). La bride d'une cokerie près de la ligne de distillation fuyait tous les quelques mois. Étant donné que les boulons ont été fixés avec la technologie de contrôle de la force de pré-serrage, aucune fuite ne s'est produite au cours des 3 années de fonctionnement suivantes.

L'échangeur de chaleur du générateur de vapeur à lisier d'huile de l'unité de craquage catalytique d'huile lourde de 3 millions de tonnes/an de la société pétrochimique. Dans le passé, afin d'éviter les fuites, des ressorts à disque étaient installés sous les écrous des brides côté tube et côté coque du générateur de boue d'huile, puis serrés avec une clé hydraulique pour régler le couple. Cependant, la fixation apparemment parfaite présente des dangers cachés. Au cours des années suivantes, il y a eu de nombreux accidents majeurs tels que des fuites et des incendies des deux générateurs de boues d'huile. Plus tard, la technologie de fixation par boulons a été utilisée pour la transformation afin de résoudre le problème de fuite, et aucun accident dû à des problèmes de fixation par boulons ne s'est produit au cours du cycle d'exploitation biennal.

L'essentiel du vissage : calculs de résistance à la traction et de précharge

Le processus de serrage des boulons est généralement divisé en 4 étapes :
1. Déterminer la limite d'élasticité du boulon.
2. Calculez la précharge axiale (0,7 à 0,9 fois la limite d'élasticité).
3. Déterminez la valeur de couple correspondant à la charge de précharge optimale en fonction des données et de l'expérience.
4. Serrez.

Les deux premières étapes du processus de fixation sont des calculs de table de consultation, fondamentalement, il n'y a pas de gros problème. La première étape consiste à déterminer le rendement en traction du boulon, qui est lié au matériau du boulon, et les données pertinentes peuvent être trouvées dans le manuel mécanique. Il existe deux types de calcul de la force de pré-serrage dans la deuxième étape : le premier calcul de la force de pré-serrage des structures en acier, la norme internationale faisant autorité est VDI2230. Calcul de la force de pré-serrage de la bride du récipient sous pression et de la conduite sous pression du deuxième type de joint d'étanchéité.

Il existe diverses erreurs dans les deux dernières étapes en raison de la différence dans la sélection des outils et des méthodes de fixation, ce qui entraîne de nombreux dangers cachés pour la sécurité de l'équipement.

Afin de résoudre les dangers cachés ci-dessus, le processus de fixation a été continuellement amélioré et développé au cours des dernières décennies, de la fixation manuelle initiale à la fixation pneumatique, électrique et hydraulique, de grands progrès ont été réalisés. (Les outils couramment utilisés sont les clés dynamométriques pneumatiques/électriques, clés hydrauliques, tendeurs de boulons, etc. Ces outils peuvent définir des valeurs de couple précises.)

Les méthodes de fixation traditionnelles telles que le martelage avec un marteau et la main-d'œuvre tirant le levier sont entièrement jugées par le sentiment humain. La taille du couple ne peut pas être mesurée et il n'y a aucune précision. L'effet de fixation ne peut être espéré que par l'expérience personnelle de l'opérateur.

Bien que le processus de serrage initial des clés pneumatiques, électriques et hydrauliques puisse définir le couple pour faire tourner les boulons, il existe une charge déséquilibrée car le bras de réaction est nécessaire pour équilibrer la force motrice. En conséquence, la résistance de frottement réelle lorsque différents boulons sont serrés est assez différente, et la résistance de frottement réelle lorsque chaque boulon est serré ne peut pas être mesurée avec précision, de sorte que la valeur de la force de pré-serrage est naturellement inconnue. De plus, pour serrer ou desserrer le couple du boulon, les boulons peuvent être endommagés en raison de la force de torsion que la vis supporte pendant le processus de fixation.

Comme pour l'étirement hydraulique et l'étirement chauffant. Parce qu'il est nécessaire de trop étirer le boulon, la valeur estimée de la surtension et l'influence du serrage manuel de l'écrou. Couplée à l'influence de divers facteurs d'application, des conditions de travail, de la tolérance d'ajustement des boulons et des écrous, de la verticalité et du coefficient de frottement, la précision de la fixation des boulons devient difficile à contrôler et insatisfaisante.

Pour différents boulons d'une même bride. Si la force de pré-serrage est inégale, le boulon avec une force de pré-serrage relativement faible deviendra le talon d'Achille, ou il fuira à partir de ce point, ou le boulon se desserrera ou se cassera en raison de la grande contrainte alternée, provoquant le matériel à vibrer aggravé, voire endommagé.

Résumer

Le problème de la fixation par boulons est l'une des causes importantes de fuites et autres accidents. Dans le développement de la technologie de fixation au cours des dernières décennies, les gens découvrent et améliorent activement les lacunes des technologies existantes, telles que la précision, la durée de vie et la facilité d'utilisation des produits existants. Sur la voie de la fixation par boulons, TorcStark en fait également partie. Comme d'autres entreprises bien connues, elle développe également activement de nouveaux produits et technologies. Grâce à la coopération et aux échanges avec diverses usines, Torc Stark améliore ses produits et ses technologies et s'efforce de protéger l'environnement et de réduire les pertes en usine.