论文部分内容阅读
摘 要：采用带压堵漏技术可以在设备不停机状态下对液路或汽路承压部件进行堵漏,其经济性好,因此逐渐被石化系统广泛采用。 但技术要求较高。为此,介绍带压堵漏的技术原理,夹具制作的关键工艺,以及该技术在合成氨装置的应用。
关键词：带压堵漏 夹具 技术 应用
一、承压部件带压堵漏的原理和方法
承压部件带压堵漏技术是指运行系统中的承压元部件,因砂眼、 气孔等不易扩大的缺陷引起的介质外泄,在不停用及不改变运行系统的工况下,阻断泄漏的施堵技术。适用于空气、 蒸汽、 水和油等介质运行系统中的容器、 管道、 阀门、 法兰等承压部件的泄漏。
其原理是:在原有密封空间被破坏的条件下,重新建立新的密封空间,达到消除泄漏的目的。
其方法有强注式堵漏、 焊接泄压密封装置、 卡锢夹垫堵漏、 焊补堵漏、 捻压堵漏等。
强注式堵漏: 主要方法是依据泄漏点情况, 制作专用夹具( 必要时也可以不用夹具)紧固在泄漏部位上,然后通过专用的高压注射枪将专用密封剂注入,密封剂能够迅速固化形成新的密封空间,从而消除漏点。由液压动力单元、 注胶单元组成,
系统总成见图1。可应用于管道、 阀门、 法兰、 三通、 大小头(异径管)等部位。 液压动力单元包括手动液压泵、 管路、 压力表计; 注胶单元包括高压注射枪、 注胶嘴、 密封胶。
焊接泄压密封装置是指该装置带有泄压功能,即可以实现处理漏点时的无压焊接,焊接完成后可以完成密封。 即在泄漏点焊接引出泄压管, 在泄压管末端可以装设螺纹副密封或阀门形成密封系统。可应用于阀门、 管道等部位。
二、夹具设计工艺及应用范围
1.设计原则
1.1根据泄漏部件的工作介质和工作参数,合理选用夹具, 夹具的材质应和泄漏部件的材质相同或接近(指温度特性与线膨胀系数相近) , 但不得采用高于泄漏材质强度的材料。
1.2夹具必须保证足够的强度和刚度, 使其能够承受介质压力和外部紧固力,不产生变形。
1.3夹具密封腔壁厚一般不大于泄漏元件壁厚。
1.4夹具密封腔尺寸要大于泄漏点尺寸, 若泄漏点过大,可增设密封结构。
2.夹具的设计加工工艺
以适用于管道的对夹式夹具为例。图2所示为两瓣对夹式夹具,我们设计的夹具一般以此为基础,再根据泄漏部件的实际形状和尺寸加以。
2.1采用一块或两块原料制作,可以使用密封室、 耳子为一体的加工方法,也可以使用密封室、 耳子分别加工后焊接的方法,将结合面加工到要求的精度, 表面粗糙度一般为5~6 级。
2.2由于设备本身存在制造误差, 一定要测量泄漏部位的实际尺寸d (指泄漏管道的外径) ,使d1 比d 略小0.1~0.25 mm,偏差随部件尺寸大小而变,直径大的偏差可大一些。
2.3 注胶孔与注胶嘴用螺纹连接, 其数量据夹具的几何尺寸而定。一般夹具尺寸大注胶孔就多;另外介质压力高,流道空间小,注胶孔也应多。
2.4排泄孔的大小和多少根据泄漏量的多少而定,泄漏量大排泄孔就应多,尺寸应大。
2.5耳子的厚度a2 由泄漏介质参数和夹具几何尺寸而定, 介质参数高几何尺寸大, 耳子就厚。 总之要保证耳子有足够的刚度,以减少紧螺栓时的变形。上下耳子间距a1一般为10mm 以上,或以夹具结合面可以施焊为准。
3.应用范围
3.1泄漏部位：法兰、设备、管道上的孔洞、裂缝、焊接缺陷、螺纹接头、填料函泄漏等。
3.2泄漏介质：各种水、水蒸气、空气、氧气、氮气、氢气、煤气、氨、液化气、汽油、柴油、重油、润滑油、酸、碱、酯类、醇类、苯类各种热载体、各种碳氢化合物、各种化学气体、液体等几乎所有介质的泄漏都可以用本技术去消除。
3.3泄漏介质温度：-195℃~900℃。
3.4泄漏介质压力:真空0~32MPa（320Kg/cm2）
4.带压堵漏的经济效益和社会效益
4.1以避免非计划停车事故所造成的损失，即为应用本技术所获得的效益。
4.2避免了能源大量损失，在已消除的漏点中，大部分（80%）为水蒸气泄漏，除部分影响生产的重大泄漏外，大部分为一般泄漏。
4.3减少了部分原料、物料、产品的损失。
三、带压堵漏技术在合成氨装置中的应用举例
123CA封头泄漏带压堵漏处理：
锅炉给水换热器123CA為U型管式换热器，其结构简图见图3。管箱接管为法兰连接，壳侧接管为焊接。设备的内径为900mm，总长6680mm，筒体材质为SA387GR11CL2，管板法兰材质为SA-336F11，密封面堆焊Inconel600，管箱筒体材质为16MnR（正火），管箱大法兰材质为16MnIV。管束被24条M80×4×650螺栓载在管板固定在壳体上，螺栓材质为35CrMoA，螺母为40Mn，管箱被24条M72×4×600液压拉伸螺栓载在管板上，螺栓材质为35CrMoA，螺母为40Mn。
该设备泄漏之初采用紧固管板螺栓等方法，但未见显著成效，为保证装置连续稳定运行，采取带压堵漏方法。
制作凸型法兰夹具（图 4），夹住管板与管箱泄漏面，夹具两侧分别堆焊在管板与管箱上，借此来固定夹具；由夹具注胶孔，注入密封胶，达到密封效果。
四、结论
在大型化工装置中,在开车及正常生产中难免有接管内介质泄漏,为了不影响正常运行 ,必须采用带压堵漏方法进行堵漏 ,实践证明这种方法不但在技术论上可行,而且在实际中也是行之有效 ,简单易行,能及时制止介质泄漏,对保证正常生产 ,消除泄漏现象,有着积极有效的作用。
参考文献
[1]《带压堵漏技术问答》，姚在同，2002，中国石化出版社.
[2]《实用带压堵漏技术》，赵良，2001，石化工业出版社.
关键词：带压堵漏 夹具 技术 应用
一、承压部件带压堵漏的原理和方法
承压部件带压堵漏技术是指运行系统中的承压元部件,因砂眼、 气孔等不易扩大的缺陷引起的介质外泄,在不停用及不改变运行系统的工况下,阻断泄漏的施堵技术。适用于空气、 蒸汽、 水和油等介质运行系统中的容器、 管道、 阀门、 法兰等承压部件的泄漏。
其原理是:在原有密封空间被破坏的条件下,重新建立新的密封空间,达到消除泄漏的目的。
其方法有强注式堵漏、 焊接泄压密封装置、 卡锢夹垫堵漏、 焊补堵漏、 捻压堵漏等。
强注式堵漏: 主要方法是依据泄漏点情况, 制作专用夹具( 必要时也可以不用夹具)紧固在泄漏部位上,然后通过专用的高压注射枪将专用密封剂注入,密封剂能够迅速固化形成新的密封空间,从而消除漏点。由液压动力单元、 注胶单元组成,
系统总成见图1。可应用于管道、 阀门、 法兰、 三通、 大小头(异径管)等部位。 液压动力单元包括手动液压泵、 管路、 压力表计; 注胶单元包括高压注射枪、 注胶嘴、 密封胶。
焊接泄压密封装置是指该装置带有泄压功能,即可以实现处理漏点时的无压焊接,焊接完成后可以完成密封。 即在泄漏点焊接引出泄压管, 在泄压管末端可以装设螺纹副密封或阀门形成密封系统。可应用于阀门、 管道等部位。
二、夹具设计工艺及应用范围
1.设计原则
1.1根据泄漏部件的工作介质和工作参数,合理选用夹具, 夹具的材质应和泄漏部件的材质相同或接近(指温度特性与线膨胀系数相近) , 但不得采用高于泄漏材质强度的材料。
1.2夹具必须保证足够的强度和刚度, 使其能够承受介质压力和外部紧固力,不产生变形。
1.3夹具密封腔壁厚一般不大于泄漏元件壁厚。
1.4夹具密封腔尺寸要大于泄漏点尺寸, 若泄漏点过大,可增设密封结构。
2.夹具的设计加工工艺
以适用于管道的对夹式夹具为例。图2所示为两瓣对夹式夹具,我们设计的夹具一般以此为基础,再根据泄漏部件的实际形状和尺寸加以。
2.1采用一块或两块原料制作,可以使用密封室、 耳子为一体的加工方法,也可以使用密封室、 耳子分别加工后焊接的方法,将结合面加工到要求的精度, 表面粗糙度一般为5~6 级。
2.2由于设备本身存在制造误差, 一定要测量泄漏部位的实际尺寸d (指泄漏管道的外径) ,使d1 比d 略小0.1~0.25 mm,偏差随部件尺寸大小而变,直径大的偏差可大一些。
2.3 注胶孔与注胶嘴用螺纹连接, 其数量据夹具的几何尺寸而定。一般夹具尺寸大注胶孔就多;另外介质压力高,流道空间小,注胶孔也应多。
2.4排泄孔的大小和多少根据泄漏量的多少而定,泄漏量大排泄孔就应多,尺寸应大。
2.5耳子的厚度a2 由泄漏介质参数和夹具几何尺寸而定, 介质参数高几何尺寸大, 耳子就厚。 总之要保证耳子有足够的刚度,以减少紧螺栓时的变形。上下耳子间距a1一般为10mm 以上,或以夹具结合面可以施焊为准。
3.应用范围
3.1泄漏部位：法兰、设备、管道上的孔洞、裂缝、焊接缺陷、螺纹接头、填料函泄漏等。
3.2泄漏介质：各种水、水蒸气、空气、氧气、氮气、氢气、煤气、氨、液化气、汽油、柴油、重油、润滑油、酸、碱、酯类、醇类、苯类各种热载体、各种碳氢化合物、各种化学气体、液体等几乎所有介质的泄漏都可以用本技术去消除。
3.3泄漏介质温度：-195℃~900℃。
3.4泄漏介质压力:真空0~32MPa（320Kg/cm2）
4.带压堵漏的经济效益和社会效益
4.1以避免非计划停车事故所造成的损失，即为应用本技术所获得的效益。
4.2避免了能源大量损失，在已消除的漏点中，大部分（80%）为水蒸气泄漏，除部分影响生产的重大泄漏外，大部分为一般泄漏。
4.3减少了部分原料、物料、产品的损失。
三、带压堵漏技术在合成氨装置中的应用举例
123CA封头泄漏带压堵漏处理：
锅炉给水换热器123CA為U型管式换热器，其结构简图见图3。管箱接管为法兰连接，壳侧接管为焊接。设备的内径为900mm，总长6680mm，筒体材质为SA387GR11CL2，管板法兰材质为SA-336F11，密封面堆焊Inconel600，管箱筒体材质为16MnR（正火），管箱大法兰材质为16MnIV。管束被24条M80×4×650螺栓载在管板固定在壳体上，螺栓材质为35CrMoA，螺母为40Mn，管箱被24条M72×4×600液压拉伸螺栓载在管板上，螺栓材质为35CrMoA，螺母为40Mn。
该设备泄漏之初采用紧固管板螺栓等方法，但未见显著成效，为保证装置连续稳定运行，采取带压堵漏方法。
制作凸型法兰夹具（图 4），夹住管板与管箱泄漏面，夹具两侧分别堆焊在管板与管箱上，借此来固定夹具；由夹具注胶孔，注入密封胶，达到密封效果。
四、结论
在大型化工装置中,在开车及正常生产中难免有接管内介质泄漏,为了不影响正常运行 ,必须采用带压堵漏方法进行堵漏 ,实践证明这种方法不但在技术论上可行,而且在实际中也是行之有效 ,简单易行,能及时制止介质泄漏,对保证正常生产 ,消除泄漏现象,有着积极有效的作用。
参考文献
[1]《带压堵漏技术问答》，姚在同，2002，中国石化出版社.
[2]《实用带压堵漏技术》，赵良，2001，石化工业出版社.