螺栓紧固管理系统的研究细则.docx

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螺栓紧固管理系统的研究细则

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螺栓紧固管理细则

第一章总则

第一条为规范管道或设备法兰及螺栓连接部位紧固操作；钢结构高强度螺栓连接施工的技术要求及验收。

保证所有工作人员紧固的管法兰接头质量合格，无泄漏；钢结构高强度螺栓连接施工做到技术先进、安全适用、确保质量，优质高效地完成在维修和工程项目中的螺栓紧固工作。

确保公司在用管道、设备和钢结构在完好状态下运行，实现本质安全。

第二条适用于本公司管道或设备上的螺栓紧固，由以下几部分组成：

一、管道与管道、管道与设备、仪表与管道间的法兰连接。

二、相关附件和准备工作，即垫圈、螺柱、螺栓、螺母。

三、清洁、润滑、对中和紧固。

第三条适用于工业与民用建筑钢结构工程中高强度螺栓连接的设计、施工与验收。

第四条高强度螺栓连接的施工及验收，除按本细则的规定执行外，尚应符合《钢结构设计规范》（GBJ17）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）及《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205）的有关规定。

第二章　管理职责及管理要求

第五条机动设备处为螺栓紧固归口管理部门，负责制定螺栓紧固管理规章制度。

第六条机动设备处的主要职责：

一、参与审查螺栓紧固步骤、程序。

二、负责监督螺栓紧固操作人员和检修人员的培训和管理工作。

三、负责监督和指导法兰紧固工作,检查法兰接头质量。

第七条设备属地单位职责：

一、负责制定自检项目螺栓紧固步骤、程序，参与审查检修单位螺栓紧固步骤、程序。

二、负责本单位螺栓紧固操作人员的培训管理工作。

三、负责监督现场法兰螺栓紧固工作,检查紧固质量并做好记录。

四、负责分析辨别法兰紧固的工艺过程和环境条件，制定相应的安全计划和措施，并对整个施工过程进行监督和指导。

五、负责现场法兰紧固质量管理所需的人员及设备。

第八条检修单位职责：

一、负责制定自检项目螺栓紧固步骤、程序。

二、负责本单位螺栓紧固操作人员的培训管理工作。

三、负责检查现场法兰螺栓紧固质量并做好记录。

第三章螺栓紧固的技术要求

第九条法兰紧固件的检查:

一、垫片：

1、安装时,确保垫片是新的且是干净和干燥的，并检查垫片是否有缺陷和毁坏。

2、在任何情况下垫片都不能重复利用.

3、在安装前,确认使用的垫片尺寸及等级与法兰的标识一致。

二、法兰面：

1、安装前检查法兰面是否有损坏,如划痕，刻痕，泥，腐蚀和毛刺，径向穿过法兰密封面水纹线的凹痕、划痕深度超过0.2mm，且覆盖面超过垫片密封面宽度一半时，法兰必须重换或者密封面重新加工。

2、法兰背面螺母支撑面位置应是平行和光滑的。

三、螺栓和螺母：

1、根据管线等级图检查螺栓直径和长度的正确性。

2、螺纹和接触面不得有污垢、铁锈、重皮、刻痕、毛刺、碎屑和其它在紧固过程中影响扭矩的外部物质。

3、B8和B8M的所有等级的螺栓不允许重复利用。

4、不允许用焊接或机加工方法修补螺栓。

5、在法兰安装紧固完后，至少有两个螺纹露在螺母外面。

6、附表1示出如何识别螺栓螺母的类型。

四、螺柱螺栓和螺母的润滑：

1、螺栓和螺母使用前必须进行润滑处理，使螺栓紧固时有低的摩擦系数以及提高螺栓螺母的抗滑丝、抗腐蚀性能。

2、螺柱螺纹、螺母螺纹和接触面在使用涂润滑油前必须脱脂和干燥。

3、对螺栓螺纹、螺母螺纹、螺母承载面、垫圈、法兰上的螺母支撑面应正当地使用统一的润滑油.

第十条螺栓紧固方法的选择：

一、普通应用：

普通应用条件下的法兰螺栓紧固可以根据螺栓尺寸和法兰等级通过用拧紧扳手或锤击扳手的不可控方法进行也可用扭矩扳手或液压螺栓拉伸器的可控方法进行.（参见附录5）

二、严格应用：

严格应用条件下的法兰螺栓紧固只能通过用扭矩扳手或液压螺栓拉伸器的可控方法进行。

螺栓尺寸和法兰等级决定使用扭矩扳手或液压螺栓拉伸器.（参见附录6）

第十一条紧固技术要求：

一、法兰对中的检查:

1、对标准法兰而言，螺栓能自由穿入螺栓孔即认为是对中的。

2、在管道与管道法兰安装中，松开相邻管道支撑并且调整至正确的对中。

当安装管道至设备时，只调节管道。

3、在任何情况下都不能调节设备来到达对中。

4、通过测量预接头的两片匹配法兰之间的间隙来确认法兰面的平行度误差。

对8个螺栓的法兰在4个近似相等的间隔位置进行间隙测量；对8～32个螺栓的法兰，每隔一个螺栓进行间隙测量；对超过32个螺栓的法兰在16个近似相等的间隔位置进行间隙测量。

平行度误差见附录8。

二、螺栓连接及紧固步骤：

1、在螺栓紧固程序中（附录3）用螺栓紧固顺序图对每个螺栓孔进行顺序编号。

2、在1，2，3，4的位置用4个螺栓为垫片进行定位，确保缠绕垫片中心在突缘边沿以内。

3、用手紧固这4个螺栓，接着插入其它螺柱螺栓并手紧使其载荷平衡，确保螺母两端每端至少露出2个螺纹在外。

4、紧固径向相对的两个螺栓至规定螺栓应力的50%。

5、、紧固与前次两螺栓沿圆周相距约90度的另一对螺栓。

6、继续紧固直到所有螺栓皆紧固至规定应力的50%。

7、重复2、3、4步骤紧固至规定螺栓应力的80%。

8、重复2、3、4步骤紧固至规定螺栓应力的100%。

9、重复2、3、4步骤紧固至规定螺栓应力的100%，并顺时针方向再拧一圈以平衡螺栓载荷。

10、检查所有螺栓的应力是否均匀。

需要时，再次施扭。

11、扭紧安装完成后，螺栓螺纹应比螺母突出2.5圈。

12、通常情况下不允许重击螺栓紧固，重击扳手紧固加剧了螺栓，法兰或垫圈被损坏的风险。

13、螺栓扭矩载荷参考值见附表-1至11，如果设计和标准规范有要求，应执行设计和标准规范的要求。

第三章钢结构高强度螺栓连接

第十二条钢结构高强度螺栓连接一般规定：

一、高强度螺栓承压型连接不得用于下列各种构件连接中：

1、直接承受动力荷载的构件连接；

2、承受反复荷载作用的构件连接；

3、冷弯薄壁型钢构件连接。

二、在同一设计项目中，所选用的高强度螺栓直径，不宜多于两种；用于冷弯薄壁型钢连接的高强度螺栓直径，不宜大于16mm。

三、摩擦型连接的环境温度为100～150℃时，其设计承载力应降低10%，高强度螺栓连接的环境温度高于150℃时，应采取隔热的措施予以防护。

第十三条钢结构高强度螺栓连接接头设计要求：

一、在同一接头同一受力部位上，不得采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接混用的连接，亦不得采用高强度螺栓与普通螺栓混用的连接。

在改建、扩建或加固工程中以静载为主的结构，其同一接头同一受力部位上，允许采用高强度螺栓摩擦型连接与侧角焊缝或铆钉的混用连接。

并考虑其共同工作。

在同一接头中，允许按不同受力部位分别采用不同性质连接所组成的并用连接（如梁柱刚节点中，梁翼缘与柱焊接，梁腹板与柱高强螺栓连接）并考虑其共同工作。

二、在不同板厚的连接处，应设置垫板，垫板两面均应作与母材相同的表面处理。

当板厚差小于或等于3mm时，可参照表-15所列方法处理。

三、在下列情况的连接中，高强度螺栓的数目应予以增加：

1、一个构件借助垫板或其他中间板件与另一构件连接的承压高强度螺栓数，应按计算增加10%；

2、搭接或用拼接板的单面连接的承压高强度螺栓数，应按计算增加10%；

3、在构件的端部连接中，当利用短角钢连接型钢（角钢或槽钢）的外伸肢以缩短连接长度时，在短角钢两肢中的一肢上，所用的高强度螺栓数，应按计算增加50%。

第十四条钢结构高强度螺栓连接构造要求：

一、当型钢构件的拼接采用高强度螺栓时，其拼接件宜采用钢板，型钢斜面应加垫板。

二、高强度螺栓连接处摩擦面，当搁置时间较长时应注意保护。

高强度螺栓连接处施工完毕后，应按构件防锈要求涂刷防锈涂料，螺栓及连接处周边用涂料封闭。

第十五条钢结构高强度螺栓连接施工及验收：

一、高强度螺栓连接副的储运和保管：

1、大六角头高强度螺栓连接副由一个大六角头螺栓、一个螺母和两个垫圈组成。

扭剪型高强度连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。

高强度螺栓连接副应在同批内配套使用。

2、高强度螺栓连接副，应由制造厂按批配套供货，并必须有出厂质量保证书。

3、高强度螺栓连接副应按包装箱上注明的批号、规格分类保管，室内存放，堆放不宜过高，防止生锈和沾染脏物。

高强度螺栓连接副在安装使用前严禁任意开箱。

4、安装时，应按当天高强度螺栓连接副需要使用的数量领取。

当天安装剩余的必须妥善保管，不得乱扔、乱放。

在安装过程中，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以防扭矩系数发生变化。

二、高强度螺栓连接构件的技术要求：

1、高强度螺栓连接构件的栓孔孔径应符合设计要求，孔径允许偏差应符合表-13的规定。

　表-13

名称

直径及允许偏差（mm）

螺栓

直径

12

16

20

22

24

27

30

允许偏差

±0.43

±0.52

±0.84

螺栓孔

直径

13.5

17.5

22

（24）

26

（30）

33

允许偏差

+0.430

+0.520

+0.840

圆度（最大和最小直径之差）

1.00

1.50

中心线倾斜度

应不大于板厚的3%，且单层板不得大于20mm，多板迭组合不得大于30mm

2、高强度螺栓连接构件栓孔孔距的允许偏差应符合表-14的规定。

表-14　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

项次

项目

螺栓孔距（mm）

＜500

50～1200

1200～3000

＞3000

1

2

同一组内任意两孔间

相邻两组的端孔间

允许

偏差

±1.0

±1.2

±1.2

±1.5

－

+2.0

－

+3.0

3、高强度螺栓的栓孔应采用钻孔成型，孔边应无飞边、毛刺。

4、高强度螺栓连接处板迭上所有螺栓孔，均应采用量规检查，其通过率为：

用比孔的公称直径小1.0mm的量规检查，每组至少应通过85%；用比螺栓公称直径大0.2～0.3mm的量规检查，应全部通过。

5、按第4条检查时，凡量规不能通过的孔，必须经施工图编制单位同意后，方可扩钻或补焊后重新钻孔。

扩钻后的孔径不得大于原设计孔径2.0mm，补焊时，应用与母材力学性能相当的焊条补焊，严禁用钢块填塞。

加工后的构件，在高强度螺栓连接处的钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污，严禁在高强度螺栓连接处摩擦面上作任何标记。

其表面处理方法应与设计图中所要求的一致。

6、每组孔中经补焊重新钻孔的数量不得超过20%。

处理后的孔应作出记录。

三、高强度螺栓连接副的安装

1、高强度螺栓连接处摩擦面如采用生锈处理方法时，安装前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈。

2、对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按表-15规定进行处理。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表-15　　

项目

示意图

处理方法

1

t＜1.0mm时不予处理

2

t＝1.0～3.0mm时将厚板一侧磨成1∶10的缓坡，使间隙小于10mm

3

t＞3.0mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同

3、高强度螺栓连接安装时，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数量，由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定：

（1）不得少于安装总数的1/3；

（2）不得少于两个临时螺栓；

（3）冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。

4、不得用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。

5、高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，并力求一致。

高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。

对于大六角头高强度螺栓连接副组装时，螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。

6、安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打）。

如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。

修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行。

严禁气割扩孔。

7、安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。

8、大六角头高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭矩系数，每批复验5套。

5套扭矩系数的平均值应在0.110～0.150范围之内，其标准偏差应小于或等于0.010。

9、大六角头高强度螺栓的施工扭矩可由下式计算确定：

　　Tc＝K×Pc×d　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　式中　Tc——施工扭矩；（N×m）；

　　　　　K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由第3.4.9条测得；

　　　　　Pc——高强度螺栓施工预拉力（KN），见表3.4.10；

　　　　　d——高强度螺栓螺杆直径（mm）。

　　大六角头高强度螺栓施工预拉（KN）　　　　　　　　　　　　　　表-16

螺栓性能等级

螺栓公称直径（mm）

M12

M16

M20

（M22）

M24

（M27）

M30

8.8s

45

75

120

150

170

225

275

10.9s

60

110

170

210

250

320

390

10、大六角头高强度螺栓施工所用的扭矩扳手，班前必须校正，其扭矩误差不得大于±5%，合格后方准使用。

校正用的扭矩扳手，其扭矩误差不得大于±3%。

11、大六角头高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。

对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。

初拧扭矩为施工扭矩的50%左右，复拧扭矩等于初拧扭矩。

初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后按第9条规定的施工扭矩值进行终拧。

终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上涂上标记。

12、大六角头高强度螺栓拧紧时，只准在螺母上施加扭矩。

13、扭剪型高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的紧固轴力，每批复验5套。

5套紧固轴力的平均值和变异系数应符合表-17的规定。

变异系数＝标准偏差/紧固轴力的平均值×100%

扭剪型高强度螺栓紧固轴力（KN）　　　　　　　　　　　　　　表-17

螺栓直径d（mm）

16

20

（22）

24

每批紧固轴力的平均值

公称

109

170

211

245

最大

120

186

231

270

最小

99

154

191

222

紧固轴力变异系数

≤10%

14、扭剪型高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。

对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。

初拧扭矩值为0.13×Pc×d的50%左右，可参照表-18选用。

复拧扭矩等于初拧扭矩值。

初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后用专用扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头。

对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强度螺栓，可按本节第11条规定的方法进行终拧（扭矩系数取0.13）。

　初拧扭矩值　　　　　　　　　　　　　　表-18

螺栓直径d（mm）

16

20

（22）

24

初拧扭矩（N·m）

115

220

300

390

15、高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。

16、高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。

四、高强度螺栓连接副的施工质量检查和验收：

1、大六角头高强度螺栓检查：

（1）用小锤（0.3kg）敲击法对高强度螺栓进行普查，以防漏拧。

（2）对每个节点螺栓数的10%，但不少于一个进行扭矩检查。

检查时先在螺杆端面和螺母上画一直线，然后将螺母拧松约60°，再用扭矩扳手重新拧紧，使两线重合，测得此时的扭矩应在0.9Tch～1.1Tch范围内。

Tch按下式计算：

　　Tch＝k×p×d（3.5.1）

　　式中　Tch——检查扭矩（N·m）；

　　　　　p——高强度螺栓预拉力设计值（KN）。

（3）如发现有不符合规定的，应再扩大检查10%，如仍有不合格者，则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。

扭矩检查应在螺栓终拧1小时以后、24小时之前完成。

2、大六角头高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录：

高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、终拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。

2、扭剪型高强度螺栓终拧检查，以目测尾部梅花头拧断为合格。

对于不能用专用扳手拧紧的扭剪型高强度螺栓，应按大六角头高强度螺栓检查方法办理。

3、扭剪型高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录：

高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。

4、对于露天使用或接触腐蚀性气体的钢结构，在高强度螺栓拧紧检查验收合格后，连接处板缝应及时用腻子封闭。

5、经检查合格后的高强度螺栓连接处，应按设计要求涂漆防锈。

表1法兰规格：

ANSIB16.5,150级

法兰材料：

ASTMA105，ASTMA182钢号F316，F321/347，ASTMA350-LF2

螺栓材料：

ASTMA193钢号B7andB7M,B16,ASTMA320钢号L7,L7M

垫圈类型：

螺旋缠绕

使用温度范围：

-50℃到+450℃（按管道等级）

图上公称尺寸Ins.（mm）

螺栓

个数Χ直径.Ins.

螺栓应力

Lb/in2

扭矩

50%

扭矩

80%

扭矩

100%

½（15）

4x½”UNC

40,000

29

46

58

¾.（20）

4x½”UNC

40,000

29

46

58

1（35）

4x½”UNC

40,000

29

46

58

1½（40）

4x½”UNC

40,000

29

46

58

2（50）

4x5/8”UNC

40,000

58

92

115

3（80）

4x5/8”UNC

40,000

58

92

115

4（100）

8x5/8”UNC

40,000

58

92

115

6（150）

8x¾”UNC

40,000

103

164

205

8（200）

8x¾”UNC

40,000

103

164

205

10（250）

12x7/8”UNC

40,000

164

262

328

12（300）

12x7/8”UNC

40,000

164

262

328

14（350）

12x1”UN8

40,000

246

394

492

16（400）

16x1”UN8

40,000

246

394

492

18（450）

16x11/8”UN8

40,000

286

457

571

20（500）

20x11/8”UN8

40,000

286

457

571

24（600）

20x1¼”UN8

40,000

400

640

800

30（750）

28x1¼”UN8

40,000

400

640

800

36（900）

32x1½”UN8

40,000

708

1133

1416

表2法兰规格：

ANSIB16.5,300级

法兰材料：

ASTMA105，ASTMA182钢号F316，F321/347，ASTMA350-LF2

螺栓材料：

ASTMA193钢号B7andB7M,B16,ASTMA320钢号L7,L7M

垫圈类型：

螺旋缠绕

使用温度范围：

-50℃到+480℃（按管道等级）

图上公称尺寸

Ins.（mm）

螺栓

个数Χ直径.Ins.

螺栓应力

Lb/in2

扭矩

50%

扭矩

80%

扭矩

100%

½（15）

4x½”UNC

45,000

33

52

65

¾.（20）

4x5/8”UNC

45,000

65

104

130

1（25）

4x5/8”UNC

45,000

65

104

130

1½（40）

4x¾”UNC

45,000

115

183

229

2（50）

8x5/8”UNC

45,000

65

104

130

3（80）

8x¾”UNC

45,000

115

183

229

4（100）

8x¾”UNC

45,000

115

183

229

6（150）

12x¾”UNC

45,000

115

183

229

8（200）

12x7/8”UNC

45,000

165

264

330

10（250）

16x1”UN8

45,000

255

408

510

12（300）

16x11/8”UN8

45,000

322

514

643

14（350）

20x11/8”UN8

45,000

322

514

643

16（400）

20x11/4”UN8

40,000

400

640

800

18（450）

24x11/4”UN8

40,000

400

640

800

20（500）

24x11/4”UN8

40,000

400

640

800

24（600）

24x11/2”UN8

40,000

708

1133

1416

30（750）

28x13/4”UN8

45,000

1288

2060

2575

表3法兰规格：

ANSIB16.5,600级

法兰材料：

ASTMA105，ASTMA182钢号F316，F321/347，ASTMA350-LF2

螺栓材料：

ASTMA193钢号B7andB7M,B16,ASTMA320钢号L7,L7M

垫圈类型：

螺旋缠绕或金属环垫

使用温度范围：

-50℃到+480℃（按管道等级）

图上公称尺寸

Ins.（mm）

螺栓

个数Χ直径.Ins.

螺栓应力

Lb/in2

扭矩

50%

扭矩

80%

扭矩

100%

½（15）

4x½”UNC

45,000

33

52

65

¾.（20）

4x5/8”UNC

45,000

65

104

130

1（25）

4x5/8”UNC

45,000

65

104

130

1½（40）

4x¾”UNC

45,000

115

183

229

2（50）

8x5/8”UNC

50,000

65

104

130

3（80）

8x¾”UNC

45,000

1