大型靜設(shè)備密封面泄漏的檢修

曹林 劉鵬飛(陽煤集團(tuán)淄博齊魯?shù)谝换视邢薰?，山東 淄博 255436)

大型靜設(shè)備密封面泄漏的檢修

曹林 劉鵬飛(陽煤集團(tuán)淄博齊魯?shù)谝换视邢薰?，山東 淄博 255436)

本文以某廠車間變換爐2#進(jìn)料氣加熱設(shè)備A--EA302的檢修為例，對大型靜設(shè)備密封面滲漏問題進(jìn)行簡要分析，并提出相應(yīng)檢修方法。

大型靜設(shè)備；密封面泄漏；檢修方法

該化肥廠一年生產(chǎn)30萬t合成氨、52萬噸尿素，其中大型精密設(shè)備多種，其設(shè)備介質(zhì)高壓力、高溫度、有害、易燃易爆。若介質(zhì)出現(xiàn)滲漏，其后果不堪設(shè)想，直接影響該廠經(jīng)濟(jì)效益。因此，進(jìn)行大型靜設(shè)備密封面檢修成為重要環(huán)節(jié)。A--EA302是合成車間變換爐2#進(jìn)料氣加熱器，管程為變換氣、殼程為原料氣。在其使用過程中封頭法蘭密封面層發(fā)生過滲漏，對設(shè)備運(yùn)行造成較大影響。當(dāng)檢修過后，后續(xù)2年中沒有出現(xiàn)后滲漏，而相近的A--EA301、A--EA303設(shè)備滲漏問題不斷，在對A--EA302檢修和相關(guān)靜設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)做好以下環(huán)節(jié)檢驗(yàn)。

1 大型靜設(shè)備密封面滲漏檢修

1.1 開啟封頭檢查密封面質(zhì)量

A--EA302將封頭開啟，密封面有2處受沖刷影響而損壞。對此，選擇了與設(shè)備材質(zhì)相近的焊接材料與技術(shù)水平展開補(bǔ)焊。首先，使用風(fēng)洞砂輪對問題焊接高點(diǎn)展開打磨。隨后，使用打磨設(shè)備進(jìn)行精細(xì)研磨，當(dāng)檢測確定沒有任何問題后，代表密封面質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2 檢驗(yàn)墊片有無損壞

密封墊片作為法蘭密封的重要組成部分，若墊片選擇錯誤、質(zhì)量不過關(guān)等問題，易導(dǎo)致設(shè)備滲漏。A--EA302換熱器選擇石墨帶+鋼墊+石墨帶結(jié)構(gòu)形式，在應(yīng)用之前通過肉眼進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其平整度、鋼墊自身是否存在問題。當(dāng)確認(rèn)無誤后投入應(yīng)用。

1.3 螺栓選取與回裝固定

第一，螺栓質(zhì)量與結(jié)構(gòu)對螺栓騍力具有重要作用。所以，在檢查過程中若應(yīng)做好螺栓更換，要求選擇一樣型號和質(zhì)量的螺栓。

第二，回裝與固定。首先，在回裝前應(yīng)對密封面、墊片進(jìn)行清潔。其次，由于A--EA302密封形式為榫槽式，若未制定有效方法將造成墊片從凹槽內(nèi)脫落，繼而影響墊片使用。所以，在回裝過程中需要做好墊片固定，可以使用黃油、膠帶等進(jìn)行穩(wěn)固。再次，在回裝過程中，凸櫞安裝在凹槽后也要進(jìn)行固定。此外，在螺栓緊力選擇時(shí)，選擇大螺栓能夠提高緊力，提升密封性與穩(wěn)定性。不過，并非代表緊力越高越好，螺栓在運(yùn)行過程中其強(qiáng)度有一定限制范圍。因此，在固定螺栓過程中需要做好緊力計(jì)算。假設(shè)不同螺栓分別處于是剛擰緊狀態(tài)、擰緊后運(yùn)行狀態(tài)、高溫狀態(tài)下的緊力與拉力螺栓。其螺栓拉力在：F0=F1+

其中，F(xiàn)1為固定后未運(yùn)行時(shí)螺栓予緊力、C1(C1+C2)為螺栓的相對剛度、F為在溫度保持不變狀態(tài)下，工作拉力、a為材料線膨脹值、Δt溫升、l為裝配長度。通過通過計(jì)算得出F0后，計(jì)算F1。如果螺栓長時(shí)間在300--500攝氏度下運(yùn)行，還需要結(jié)合材料蠕變極限確定。當(dāng)?shù)蜏剡\(yùn)行狀態(tài)下，a1Δt1＞a2Δt2，螺栓與關(guān)聯(lián)的構(gòu)件將會受到溫度、拉力、壓力影響，其螺栓計(jì)算步驟如上。當(dāng)?shù)贸鲱A(yù)緊力后，進(jìn)而得出需要的擰緊力矩，即：Tt=KtF1d。

最后，螺栓固定。螺栓固定過程中，需要對角不同進(jìn)行固定。在固定時(shí)注重卡尺測量密封法蘭均勻性，避免由于法蘭過于緊偏造成滲漏。通常緊固3次，一次設(shè)定一個力矩，直到最后緊靠最大力矩。當(dāng)檢修過程中，想要避免運(yùn)行過程中出現(xiàn)粘接問題，可以在固定前使用二硫化鉬。

2 換熱器滲漏

據(jù)調(diào)查顯示，換熱器出現(xiàn)滲漏的主要原因在于管束的損壞，占據(jù)事故原因87%。結(jié)合介質(zhì)分析得出：其腐蝕類型分為化學(xué)藥品腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕等，不銹鋼管也能夠造成晶間腐蝕。

催化設(shè)備的輕油系統(tǒng)、加氫精制裝置的脫硫氰化氫氣系統(tǒng)通常處于H2S-HCL-H2O是其主要腐蝕環(huán)境，氧氣將加快腐蝕毒素。溶解氧從0.018mg/L--0.063mg/L階段，腐蝕速度將提升到4倍，氧量也提升至1mg/L,腐蝕速度將提高到20倍。所以，當(dāng)停止吹掃、檢驗(yàn)后，原本未發(fā)生滲漏的換熱器，在檢修試壓過程中出現(xiàn)滲漏。究其原因，在使用壓縮空氣吹掃過程中，氧氣、水的含量就會得到提升，進(jìn)而促使H2S-HCL-H2O腐蝕環(huán)境中加快腐蝕速度，進(jìn)而造成密封不嚴(yán)而出現(xiàn)滲漏。

2.1 管束和管板間連接不當(dāng)

管板和灌輸?shù)穆?lián)接形式分為焊接、脹含、脹接不同形式。其中，脹接式要求做好脹管率控制，通常地脹管率在1%--1.9%之間。管子直徑大、管壁厚選擇最小值；直徑小、管壁厚選擇最大值。

換熱器生產(chǎn)時(shí)，脹管率小則為欠脹，使得連接強(qiáng)度與密封性受到影響。脹管率較大則為過張。將造成裂縫進(jìn)而加快腐蝕。脹接要求溫度在-10攝氏度以上。因?yàn)闇囟容^低將會降低材料機(jī)械性能，出現(xiàn)裂痕。不過，脹接無溫度變化與應(yīng)力腐蝕，連接效果較好。因?yàn)楣苁瞬客鈱淤|(zhì)量、硬度的生產(chǎn)精度、脹管要求嚴(yán)格。所以，換熱器管束多為焊接形式。而造成滲漏的原因也是多種的。例如：管束自身問題，在機(jī)械運(yùn)行中管束外層含有殘留缺陷，進(jìn)而造成腐蝕加速，造成密封無法發(fā)揮效果而造成滲漏、管束焊接問題、直流板、支持板問題等，都有可能造成滲漏。

2.2 管束控制方法

第一，改變焊接接頭檢測形式。第二，選擇適合的焊縫結(jié)構(gòu)、降低角焊縫、組合焊縫數(shù)量，變角接為對接。第三，使用鎢極氬弧焊焊接。該種焊接形式操作簡單，能夠自動焊和半自動焊。由于鎢極載流水平有限，焊接電流不可較大。鎢極氬弧焊的優(yōu)勢在于合金鋼與難溶金屬的焊接，能夠保證背面固定成型，無氣孔、夾渣等問題。氬氣是一種惰性氣體，減少了合金元素的燒損，能夠確保接頭性能達(dá)到最佳效果。

3 結(jié)語

綜合分析，筆者分別從大新靜設(shè)備檢修方法、換熱器滲漏，兩方面進(jìn)行分析，希望對靜設(shè)備檢修起到幫助性作用。

[1]張?zhí)煳?帶壓密封技術(shù)在核電廠中的應(yīng)用分析——以海陽核電壓縮空氣系統(tǒng)管道泄漏封堵為例[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015（29）.

[2]姜澤東,陳策.試論化工泵機(jī)械密封的泄漏分析與檢修[J].黑龍江科技信息,2016（26）.

[3]張強(qiáng).加氫裂化裝置關(guān)鍵機(jī)泵機(jī)械密封的改造與應(yīng)用[J].水泵技術(shù),2015（04）.

[4]高威.常見機(jī)械密封失效原因與改進(jìn)建議[J].設(shè)備管理與維修,2017（03）.