帶壓堵漏在高壓自密封閥門中的應用

張進才

(洛陽隆惠石化工程有限公司 , 河南 洛陽　471012)

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帶壓堵漏在高壓自密封閥門中的應用

張進才

(洛陽隆惠石化工程有限公司 , 河南 洛陽471012)

摘要：某石化廠自備熱電廠在開工初期出現(xiàn)鍋爐主給水系統(tǒng)高壓自密封閥門上密封泄漏，現(xiàn)場堵漏作業(yè)人員采取鉆孔注膠方式完成了帶壓密封作業(yè)，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：電站 ； 高壓自密封閥門 ； 帶壓堵漏

0前言

不停車帶壓堵漏技術(shù)是20世紀70年代中期發(fā)展起來的先進設備維修技術(shù)，當企業(yè)的生產(chǎn)專職設備、管道各種部位泄漏時，可以在不停車、不動火、不影響生產(chǎn)進行的情況下，不破壞原密封結(jié)構(gòu)，帶溫、帶壓、迅速、安全、可靠地封堵泄漏。生產(chǎn)裝置中的設備、管道、閥門等各種部位，因某種原因造成泄漏時，泄漏介質(zhì)處于帶溫、帶壓和向外噴射狀態(tài)。我們可以利用泄漏部位原來的密閉空腔，或者在泄漏部位上建立一個新的密封腔，采用大于介質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)壓力的推力，將具有塑性、固化性、能耐泄漏介質(zhì)和溫度的密封劑注入并充滿密封腔，堵塞泄漏孔和通道，密封劑在一定的條件下，迅速固化，建立起新的密封結(jié)構(gòu)，消除介質(zhì)的泄漏。電站鍋爐主給水管道高壓自密封閥門，該閥門位于運行壓力16 MPa、運行溫度250 ℃的鍋爐主給水管道，鍋爐的運行命脈一旦泄漏擴大將導致鍋爐停爐，全廠范圍停工。

1原理、結(jié)構(gòu)分析

管道、設備不停輸帶壓堵漏、密封作業(yè)常用于管道、法蘭等靜密封泄漏處理和閥門的閥蓋密封，很少用于該種特殊閥門的帶壓堵漏工作。根據(jù)帶壓堵漏的基本原理，原有密封面失效，利用原有密封腔或重新形成一個獨立密封腔，注入密封劑而達到密封效果。查閱該廠家閥門結(jié)構(gòu)裝配圖，其閥門結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.閥體　2.閥座　3.閥板　4.閥桿　5.上密封件　6.上密封填料

2施工方案分析

該類閥門通常配置如下：①閥桿螺母采用高鎳球鐵?！癟”形螺紋與閥桿配合傳遞力矩；②閥桿密封采用編結(jié)石墨、柔性石墨填料加中間填料套的組合，確保閥門無外泄漏；③閥門的閥體與閥蓋的連接采用壓力自緊密封結(jié)構(gòu)。楔形密封環(huán)與四開環(huán)組合，壓力越高密封越可靠。 閥桿頭部整體鍛造，與閘板通過“T”形槽連接，保證強度。閥座采用焊接結(jié)構(gòu)，密封面堆焊硬質(zhì)合金，保證長時間工作安全可靠。④自密封填料通常采用高強石墨環(huán)和鋼制不銹鋼梯形環(huán)組成，如果填料采用石墨環(huán)，則石墨環(huán)和四合環(huán)之間有一個和石墨環(huán)同直徑的鋼制環(huán)圈二保護石墨環(huán)不受損。

根據(jù)成功案例該種閥門泄漏的實施堵漏方法基本為兩種：第一種，利用閥體上的預留孔洞(該孔洞為閥門解體檢修時拆除四合環(huán)所必須的預留孔洞，該位置就是四合環(huán)的安裝位置)，鉆孔、攻絲、安裝注劑閥、引出介質(zhì)、注膠使得密封劑進入上密封件和四合環(huán)內(nèi)部支撐圈之間，重新形成密封而達到二次密封效果而實施堵漏。第二種，在四合環(huán)下方找出自密封填料所在位置，進行現(xiàn)場定位、鉆孔、攻絲、安裝注劑閥、引出介質(zhì)，在填料環(huán)位置注膠彌補填料環(huán)與上密封件之間缺陷，實施堵漏而達到堵漏目的。

綜上分析，該閥門上密封泄漏的主要原因為上密封件和密封填料之間密封失效，密封面受損或者填料環(huán)受損而導致的上密封泄漏。閥體上部的支撐馬架不同于其他結(jié)構(gòu)閥門，其僅僅是一個閥門和電動頭之間的連接件，和閥門的上密封無任何關(guān)系。要根本上解決問題，第二種方法是最為有效且使用密封劑最少、成本較為低廉的施工方法。但是其存在著較大風險：①定位不準，鉆孔時鉆到填料下方，使得開孔錯誤引得高溫高壓介質(zhì)，使得現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境更為惡劣；②填料環(huán)處或者填料環(huán)下方為高溫高壓介質(zhì)，一旦孔洞內(nèi)噴出生成的熱水易導致高壓水噴射傷害和燙傷事故；③鉆孔設備為非防水電動設備，一旦高壓熱水噴射至電動工具易導致觸電事故；④在該處開孔所鉆孔的工作量為第一種實施方案的2倍，每個孔的鉆孔深度比第一種方案的鉆孔深度多出15 mm左右。在四合環(huán)處實施開孔，比第一種方案安全系數(shù)較高。為確保施工安全和人身、設備安全故采用第一種實施方案。

3材料工機具準備

首先進行施工機具和材料準備工作，所需材料如表1所示。

4現(xiàn)場實施及效果

現(xiàn)場采用較為保守的第一種方案堵漏工作，經(jīng)測量閥體預留的四合環(huán)拆裝預留孔深度為30 mm，四合環(huán)的成孔深度根據(jù)常規(guī)閥門的四合環(huán)結(jié)構(gòu)進行現(xiàn)場施工。通常四合環(huán)的寬度20~25 mm，首先采

表1　施工所需材料表

用手提鉆在第一個四合環(huán)拆裝孔位置使用Φ6 mm的長桿耐磨鉆頭進行成孔，這樣既保證了密封劑能夠順利進入密封腔，又能保證日后閥門維修的四合環(huán)拆裝。初次成孔深度控制在15 mm，成孔結(jié)束在閥體預留的Φ16 mm四合環(huán)拆裝預留孔，采用M18的絲錐進行攻絲，成型螺紋長度不低于15 mm。攻絲結(jié)束通入潤滑劑潤滑安裝注劑轉(zhuǎn)換接頭、安裝注劑閥，開啟注劑閥更換采用Φ3 mm的長桿耐磨鉆頭安裝防護擋板進行剩余部分的四合環(huán)成孔，鉆孔完畢關(guān)閉注劑閥。依此順序進行剩余3個注劑孔的成孔和注劑閥的安裝，對稱進行高溫高壓密封劑的注入，直至消除泄漏。

5結(jié)論

帶壓堵漏技術(shù)在電站高壓自密閥上密封帶壓堵漏技術(shù)的實施過程中取得了顯著效果，為帶壓堵漏行業(yè)增添了一項新業(yè)績和成功案例，對帶壓密封原理進一步地進行了驗證，帶壓密封作業(yè)在電站高壓自密閥的應用中完全可行，不但能夠保證消除泄漏，而且能夠保證在停工檢修過程中拆除密封劑，更換閥門填料對閥門進行維修。電站密封高壓閥門施工程序較為簡單，但內(nèi)部運行為高溫高壓介質(zhì)，存在較大安全風險，四合環(huán)在成孔過程中出現(xiàn)多次鉆頭在孔內(nèi)斷裂無法取出，給成孔帶來了很大的難度，建議選擇高合金鉆頭，選用磁力鉆，爭取一次成孔成功。

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中圖分類號：TQ050.3

文獻標識碼：B

文章編號：1003-3467(2016)01-0051-02

作者簡介：張進材(1983-)，男，助理工程師，從事工程施工、石化安裝方面的工作，電話：13721655359。

收稿日期：2015-12-08