CN218883277U - 一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属石化生产装置技术领域，特别是涉及一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，包括用于连接封头法兰和设备法兰的主螺栓机构，主螺栓机构与封头法兰以及设备法兰之间设置有形变夹紧机构；形变夹紧机构包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，第一碟形弹簧位于封头法兰与主螺栓机构之间，第二碟形弹簧位于设备法兰与主螺栓机构之间。本实用新型在使用时可以避免螺栓法兰连接处发生松脱、泄漏。

Description

一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件

技术领域

本实用新型属石化生产装置技术领域，尤其涉及一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件。

背景技术

加氢反应器、加氢换热器是石化生产装置的核心设备，其运行工况为高温、高压；且根据实际工艺需要，其在升温、升压、降温、降压等过程存在明显的温度和压力波动，这对设备本身法兰连接、设备与管道的连接的可靠性和密封性提出了很高的要求。然而，现有的螺栓法兰连接接头存在预紧力施加不准确、螺纹牙易咬牙难以拆卸、温度和压力波动下导致密封性能差等问题。究其根本原因是螺栓法兰连接结构预紧不当，缺乏满足波动工况的高精度、高准确度螺栓连接的系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，以解决上述问题，可以避免螺栓法兰连接发生松脱、泄漏。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，包括用于连接封头法兰和设备法兰的主螺栓机构，所述主螺栓机构与所述封头法兰以及设备法兰之间设置有形变夹紧机构；

所述形变夹紧机构包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，所述第一碟形弹簧位于所述封头法兰与所述主螺栓机构之间，所述第二碟形弹簧位于所述设备法兰与所述主螺栓机构之间。

优选的，所述主螺栓机构包括主螺栓，所述封头法兰、设备法兰开设有若干通孔，若干所述通孔周向等间隔设置，所述封头法兰、设备法兰上的所述通孔上下对应设置，所述主螺栓位于所述封头法兰以及设备法兰开设的所述通孔内，所述主螺栓顶部穿出所述封头法兰螺纹连接有顶推圆螺母，所述主螺栓底部穿出所述设备法兰螺纹连接有封闭圆螺母。

优选的，所述顶推圆螺母周向等间隔开通有若干螺孔，所述螺孔的轴线平行于所述顶推圆螺母的轴线，所述螺孔内螺纹连接有顶推小螺钉，所述顶推小螺钉的底端穿出所述顶推圆螺母且抵接有硬质平垫片，所述第一碟形弹簧位于所述硬质平垫片与所述封头法兰之间。

优选的，所述第一碟形弹簧套设在所述主螺栓的外侧壁上，所述第一碟形弹簧外缘处与所述封头法兰抵接，所述第一碟形弹簧内缘处与所述封头法兰留有间隙，所述第一碟形弹簧内缘处与所述硬质平垫片抵接，所述硬质平垫片套设在所述主螺栓的外侧壁上。

优选的，所述第二碟形弹簧套设在所述主螺栓的外侧壁上，所述第二碟形弹簧的外缘处与所述设备法兰抵接，所述第二碟形弹簧的内缘处与所述设备法兰留有间隙，所述第二碟形弹簧的内缘处与所述封闭圆螺母抵接。

优选的，所述主螺栓包括光滑段，所述光滑段的两端分别固定连接有螺纹段，所述光滑段与两所述螺纹段同轴设置，一所述螺纹段远离所述光滑段的一端固定连接有六角头，所述六角头与所述螺纹段同轴设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：

本实用新型在使用时，通过主螺栓机构连接设备法兰，主螺栓机构与封头法兰以及设备法兰之间设置有形变夹紧机构，能够避免螺栓法兰连接发生松脱、泄漏；当由于温度、压力变化产生封头法兰和设备法兰面分离时，第一碟形弹簧和第二碟形弹簧被压缩产生的弹性变形释放，提供了变形补偿，重新压紧封头法兰和设备法兰。

本实用新型结构设计合理，便于操作安装，避免了石化装置螺栓拆装困难的问题；紧固载荷精确，在波动工况下防松防脱；在高温高压服役环境下，能够提供较好的弹性补偿能力，适应波动工况；本实用新型可抵挡水汽侵蚀，保护螺纹牙，避免长期服役后螺栓锈死无法拆卸，本实用新型使用时可以避免螺栓法兰连接发生松脱、泄漏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型顶推圆螺母结构示意图；

图3为本实用新型碟形弹簧结构示意图；

图4为本实用新型主螺栓结构示意图；

图5为本实用新型封闭圆螺母结构示意图。

其中，1、主螺栓；101、六角头；102、螺纹段；103、光滑段；2、顶推小螺钉；3、顶推圆螺母；4、硬质平垫片；5、第一碟形弹簧；6、封头法兰；7、设备法兰；8、第二碟形弹簧；9、封闭圆螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：。

参照图1-5，本实用新型提供一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，包括用于连接封头法兰6和设备法兰7的主螺栓机构，主螺栓机构与封头法兰6以及设备法兰7之间设置有形变夹紧机构；

形变夹紧机构包括第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8，第一碟形弹簧5位于封头法兰6与主螺栓机构之间，第二碟形弹簧8位于设备法兰7与主螺栓机构之间。

本实用新型在使用时，通过主螺栓机构连接封头法兰6和设备法兰7，主螺栓机构与封头法兰6以及设备法兰7之间设置有形变夹紧机构，能够避免螺栓法兰连接发生松脱、泄漏；

当主螺栓机构紧固时，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被压缩产生变形，从而将产生的反力作用于主螺栓机构，使封头法兰6和设备法兰7相互压紧，实现被连接法兰的密封；当由于温度、压力变化产生封头法兰6和设备法兰7面分离时，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被压缩产生的弹性变形释放，提供了变形补偿，重新压紧封头法兰6和设备法兰7。

进一步优化方案，主螺栓机构包括主螺栓1，封头法兰6、设备法兰7开设有若干通孔，若干通孔周向等间隔设置，封头法兰6、设备法兰7上的通孔上下对应设置，主螺栓1位于封头法兰6以及设备法兰7开设的通孔内，主螺栓1顶部穿出封头法兰6螺纹连接有顶推圆螺母3，主螺栓1底部穿出设备法兰7螺纹连接有封闭圆螺母9。

主螺栓1起到紧固作用，承担在紧固过程中产生的螺栓力，主螺栓机构安装后，形变夹紧机构被压缩变形，从而将产生的反力作用于顶推圆螺母3和封闭圆螺母9，顶推圆螺母3和封闭圆螺母9对主螺栓1产生拉伸作用，主螺栓1被拉伸后，在其回弹作用下，两端拧紧的顶推圆螺母3和封闭圆螺母9压紧封头法兰6和设备法兰7，使封头法兰6和设备法兰7相互压紧，实现被连接法兰的密封；

封闭圆螺母9具有封闭结构，在拧紧后的长期服役工况下，可以避免外部水汽的侵蚀，保护螺纹牙不生锈。使得长期服役后的螺纹牙依然具有较好的性能，能够方便的拆卸。避免了传统螺栓螺母紧固结构出现的锈死后只能火焰切割拆卸的弊端。

进一步优化方案，顶推圆螺母3周向等间隔开通有若干螺孔，螺孔的轴线平行于顶推圆螺母3的轴线，螺孔内螺纹连接有顶推小螺钉2，顶推小螺钉2的底端穿出顶推圆螺母3且抵接有硬质平垫片4，第一碟形弹簧5位于硬质平垫片4与封头法兰6之间。

在顶推圆螺母3上的顶推小螺钉2可以提供精确的螺钉紧固载荷，且方便拧紧，避免由于螺钉尺寸过大造成的紧固载荷不精确和施工困难，降低了多大尺寸螺钉紧固时的设备和空间要求。

进一步优化方案，第一碟形弹簧5套设在主螺栓1的外侧壁上，第一碟形弹簧5外缘处与封头法兰6抵接，第一碟形弹簧5内缘处与封头法兰6留有间隙，第一碟形弹簧5内缘处与硬质平垫片4抵接，硬质平垫片4套设在主螺栓1的外侧壁上。

硬质平垫片4具有很高的硬度，可以承受顶推小螺钉2产生的局部压紧载荷，保护碟形弹簧、法兰面不被压坏；第一碟形弹簧5具有锥形结构，能够在承受大载荷的同时提供弹性补偿。

进一步优化方案，第二碟形弹簧8套设在主螺栓1的外侧壁上，第二碟形弹簧8的外缘处与设备法兰7抵接，第二碟形弹簧8的内缘处与设备法兰7留有间隙，第二碟形弹簧8的内缘处与封闭圆螺母9抵接。

主螺栓机构安装后，由顶推小螺钉2压缩硬质平垫片4，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被压缩变形。当由于温度、压力变化产生法兰面分离时，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被压缩产生的弹性变形释放，提供了变形补偿，重新压紧封头法兰6和设备法兰7，使螺栓法兰接头可靠密封，不发生泄漏，保证了设备、管道连接的安全可靠。

进一步优化方案，主螺栓1包括光滑段103，光滑段103的两端分别固定连接有螺纹段102，光滑段103与两螺纹段102同轴设置，一螺纹段102远离光滑段103的一端固定连接有六角头101，六角头101与螺纹段102同轴设置。

螺纹段102两端分别与顶推圆螺母3和封闭圆螺母9螺纹连接，六角头101能够使主螺栓1与封闭圆螺母9螺纹连接时更加方便。

本实施例的工作过程如下：

封头法兰6和设备法兰7正确安装后，将主螺栓1放置于法兰螺栓孔内，将第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8套进主螺栓1，在第一碟形弹簧5套入硬质平垫片4，手动拧紧封闭圆螺母9和顶推圆螺母3，随后手动拧紧顶推小螺钉2。在紧固过程中需要使用定扭矩扳手或其他定扭矩工具，直至所有顶推小螺钉2达到设定载荷。此时，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被顶推圆螺母3和封闭圆螺母9压紧，进而压紧封头法兰6和设备法兰7，实现法兰接头的可靠连接和密封；当由于温度、压力变化产生法兰面分离时，第一碟形弹簧5和第二碟形弹簧8被压缩产生的弹性变形释放，提供了变形补偿，重新压紧封头法兰6和设备法兰7，使螺栓法兰接头可靠密封，不发生泄漏，保证了设备、管道连接的安全可靠。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于，第一碟形弹簧5的外缘处与硬质平垫片4抵接，第一碟形弹簧5内缘处与硬质平垫片4留有间隙，第一碟形弹簧5内缘处与封头法兰6抵接；第二碟形弹簧8的外缘处与封闭圆螺母9抵接，第二碟形弹簧8内缘处与封闭圆螺母9留有间隙，第二碟形弹簧8内缘处与设备法兰7抵接。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，包括用于连接封头法兰(6)和设备法兰(7)的主螺栓机构，其特征在于,所述主螺栓机构与所述封头法兰(6)以及设备法兰(7)之间设置有形变夹紧机构；

所述形变夹紧机构包括第一碟形弹簧(5)和第二碟形弹簧(8)，所述第一碟形弹簧(5)位于所述封头法兰(6)与所述主螺栓机构之间，所述第二碟形弹簧(8)位于所述设备法兰(7)与所述主螺栓机构之间。

2.根据权利要求1所述的一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，其特征在于，所述主螺栓机构包括主螺栓(1)，所述封头法兰(6)、设备法兰(7)开设有若干通孔，若干所述通孔沿所述封头法兰(6)周向等间隔设置，所述封头法兰(6)、设备法兰(7)上的所述通孔上下对应设置，所述主螺栓(1)位于所述封头法兰(6)以及设备法兰(7)开设的所述通孔内，所述主螺栓(1)顶部穿出所述封头法兰(6)螺纹连接有顶推圆螺母(3)，所述主螺栓(1)底部穿出所述设备法兰(7)螺纹连接有封闭圆螺母(9)。

3.根据权利要求2所述的一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，其特征在于，所述顶推圆螺母(3)周向等间隔开通有若干螺孔，所述螺孔的轴线平行于所述顶推圆螺母(3)的轴线，所述螺孔内螺纹连接有顶推小螺钉(2)，所述顶推小螺钉(2)的底端穿出所述顶推圆螺母(3)且抵接有硬质平垫片(4)，所述第一碟形弹簧(5)位于所述硬质平垫片(4)与所述封头法兰(6)之间。

4.根据权利要求3所述的一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，其特征在于，所述第一碟形弹簧(5)套设在所述主螺栓(1)的外侧壁上，所述第一碟形弹簧(5)外缘处与所述封头法兰(6)抵接，所述第一碟形弹簧(5)内缘处与所述封头法兰(6)留有间隙，所述第一碟形弹簧(5)内缘处与所述硬质平垫片(4)抵接，所述硬质平垫片(4)套设在所述主螺栓(1)的外侧壁上。

5.根据权利要求2所述的一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，其特征在于，所述第二碟形弹簧(8)套设在所述主螺栓(1)的外侧壁上，所述第二碟形弹簧(8)的外缘处与所述设备法兰(7)抵接，所述第二碟形弹簧(8)的内缘处与所述设备法兰(7)留有间隙，所述第二碟形弹簧(8)的内缘处与所述封闭圆螺母(9)抵接。

6.根据权利要求2所述的一种供加氢反应器、加氢换热器使用的顶推螺栓紧固组件，其特征在于，所述主螺栓(1)包括光滑段(103)，所述光滑段(103)的两端分别固定连接有螺纹段(102)，所述光滑段(103)与两所述螺纹段(102)同轴设置，一所述螺纹段(102)远离所述光滑段(103)的一端固定连接有六角头(101)，所述六角头(101)与所述螺纹段(102)同轴设置。

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