帶壓密封技術(shù)在蒸汽閥門泄漏中的應(yīng)用

陸永安

摘 要：對(duì)于高溫中壓蒸汽閥門泄漏而不具備停車檢修的條件下，根據(jù)閥門泄漏點(diǎn)的狀態(tài)設(shè)計(jì)制作符合要求且可靠的夾具，在保證安全的前提下對(duì)閥門泄漏處實(shí)施帶壓密封作業(yè)成功實(shí)施封堵，消除了泄漏，確保了汽輪機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為公司帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且有利節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)。

關(guān)鍵詞：泄漏；帶壓密封；夾具

中圖分類號(hào)：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）32-0141-02

1 存在問題

公司6#汽輪機(jī)進(jìn)汽主蒸汽壓力為3.8MPa，435℃屬于中壓高溫蒸汽，電動(dòng)主汽門旁路二次閥（DN65 PN10.0MPa）于2014年12月發(fā)現(xiàn)有泄漏現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為閥門的閥蓋法蘭面漏氣，閥蓋密封墊失效，在對(duì)閥蓋螺栓進(jìn)行復(fù)緊后泄漏并無(wú)減小的跡象。由于生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷較大，不具備立即停車檢修的條件。

2 解決方法

為避免泄漏的進(jìn)一步擴(kuò)大從而影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，公用機(jī)械維修人員經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的分析研究，制定了實(shí)施帶壓密封的方案對(duì)閥門閥蓋法蘭泄漏處進(jìn)行封堵作業(yè)。

2.1 設(shè)計(jì)夾具

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量各尺寸如圖1

2.2.2 法蘭夾具本體厚度計(jì)算

夾具厚度S由強(qiáng)度計(jì)算和剛性以及安裝注劑閥螺紋尺寸要求確定。設(shè)有注劑孔的夾具，最小壁厚不小于14mm（注劑閥與夾具連接旋合長(zhǎng)度12mm，旋合螺牙不小于6牙）

（1）計(jì)算公式的確定

引用GB150《固定式壓力容器》的壁厚計(jì)算公式：

（2）應(yīng)用于夾具厚度計(jì)算時(shí)公式各參數(shù)的選取

根據(jù)GB150選取最苛刻條件的規(guī)定和帶壓密封夾具手里特點(diǎn)，確定了對(duì)設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行修正。選取作用夾具上的最大擠壓力為設(shè)計(jì)壓力Pc。

一般取設(shè)計(jì)壓力Pc=系統(tǒng)壓力PL+修正值5MPa

（3）將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和已知數(shù)據(jù)代入公式

故選用15mm厚的20R鋼板制作夾具本體

2.2.3 凸臺(tái)寬度CC=法蘭副最小連接間隙-0.3mm

2.2.4 凸臺(tái)內(nèi)徑d

2.2.5 夾具寬度B。一般由泄漏法蘭內(nèi)側(cè)向兩邊各延伸不低于10～20mm，再加上間隙量使得密封增強(qiáng)結(jié)構(gòu)適當(dāng)加寬。

因下法蘭厚度尺寸為28mm制作夾具時(shí)采取最大包容法蘭外緣，故夾具寬度計(jì)算為28×2+4=60mm 即B=60mm

2.2.6 連接螺栓數(shù)量、規(guī)格的計(jì)算確定

對(duì)應(yīng)選擇M8的螺栓，而螺栓因溫度差而產(chǎn)生應(yīng)力，單頭螺栓是雙頭螺栓的1.4倍，在250℃以上時(shí)夾具用連接螺栓均宜采用螺栓性能等級(jí)不低于8.8級(jí)的雙頭螺栓再根據(jù)連接螺栓的最小規(guī)格規(guī)定：實(shí)際應(yīng)用連接螺栓最小規(guī)格應(yīng)不小于M12。依據(jù)是：

（1）為控制螺栓初始緊固操作中不產(chǎn)生屈服變形。

（2）注劑過程擰緊螺栓，由于扳手過力有可能造成螺栓超載，對(duì)小規(guī)格螺栓可能引起屈服變形或損傷。

綜上所述：選擇兩根M12的8.8級(jí)雙頭螺栓

2.2.7 夾具耳板厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算

根據(jù)夾具耳板最小厚度規(guī)定：夾具耳板厚度不小于本體厚度。

夾具在加工制作時(shí)本體與耳板焊接時(shí)開設(shè)雙邊V型坡口角度在35～50°左右。

3 上夾具注膠作業(yè)

實(shí)施上夾具和注膠作業(yè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照GB/T26467-2011 《承壓設(shè)備帶壓密封技術(shù)規(guī)范》7.3.1夾具法密封規(guī)定進(jìn)行以確保安全。

4 成果與效益

此次帶壓密封作業(yè)在不影響公司機(jī)爐及其他設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，對(duì)泄漏點(diǎn)成功進(jìn)行了封堵，消除了泄漏并成功保證了6#汽輪機(jī)系統(tǒng)安全、正常地運(yùn)行至2016年10月份。總之，帶壓密封技術(shù)是一種綜合了力學(xué)、材料等多學(xué)科知識(shí)的一種密封技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于維護(hù)裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)，杜絕跑冒滴漏發(fā)揮了很大作用，不僅給公司帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有利節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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