高壓管道連接件金屬透鏡墊改進(jìn)

張林峰

(安徽晉煤中能化工股份有限公司， 安徽臨泉 236400)

安徽晉煤中能化工股份有限公司(簡稱中能化工)醇烷化崗位中存在著許多高溫高壓管道，由于連接設(shè)備的金屬透鏡墊長期在高溫高壓等復(fù)雜工作環(huán)境下容易出現(xiàn)點蝕麻點、凹槽壓痕等缺陷[1]，為修復(fù)這些缺陷，需要尋找相應(yīng)的解決方法。

1 初期改進(jìn)

在初期改進(jìn)時，采用手工修復(fù)的方法,利用現(xiàn)有車床工具，對高壓透鏡墊進(jìn)行手工修復(fù)。

實施工具有普通車床、角磨機(jī)、拋光片、百葉片、砂紙、潤滑油、直板尺。

實施工序為：

(1) 待修復(fù)透鏡墊裝夾在車床的三灶卡盤上調(diào)整位置，使軸向和徑向的跳動量小于0.03 mm，車床主軸速度調(diào)整到300 r/min左右。

(2) 根據(jù)透鏡墊密封面表面情況選擇磨光片類型(表面粗糙度較大的先用拋光片再用百葉片，表面粗糙度較小的直接用百葉片)。啟動車床及角磨機(jī)進(jìn)行表面修復(fù)以達(dá)到表面的初步平整。

(3) 利用直板尺檢查密封面弧度情況，根據(jù)檢查情況選擇合適的磨光片對密封面進(jìn)行修弧面，修復(fù)過程中反復(fù)用直板尺檢查調(diào)整直至達(dá)到目標(biāo)弧面。

(4) 弧面修復(fù)過后密封面的表面會形成大量的徑向貫穿紋路。啟動車床手持百葉片，密封面做圓周運動，百葉片固定不動，以達(dá)到修復(fù)貫穿紋路的目的。

(5) 貫穿紋路修復(fù)完成后會在密封面的表面形成細(xì)小環(huán)狀紋路，為了使用效果更顯著仍需進(jìn)一步降低密封面的表面粗糙度。將車床速度調(diào)整到400 r/min左右，用砂紙手掌貼合在密封表面上進(jìn)行磨光，根據(jù)紋路情況調(diào)整砂紙粗細(xì)，最后砂紙上涂潤滑油少許收光。

透鏡墊的日常損壞與修復(fù)見圖1。

(a) 修復(fù)前

2 持續(xù)改進(jìn)

初期改進(jìn)后的金屬透鏡墊在使用一段時間后，密封效果不是特別理想，因為金屬透鏡墊一般采用的是球面密封，精度要求很高，即使外表面研磨得很光滑，弧面密封也不一定達(dá)到要求，所以進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，在打磨光滑的密封面上加鋁皮(見圖2)，鋁皮外表光潔，具有防腐功能，而且可塑性較高[2-4]。

圖2 根據(jù)透鏡墊密封面大小加工的鋁皮

在透鏡墊密封面上加鋁皮的方法使金屬透鏡墊的密封效果得到了很大的改善，但該方法還存在缺陷，即鋁皮的使用周期不長，往往運行一段時間后法蘭密封處又會出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。通過檢查發(fā)現(xiàn)擰緊法蘭螺栓時力度不均勻，容易導(dǎo)致鋁皮邊緣開裂(見圖3)。

圖3 使用后損壞的鋁皮

3 最終改進(jìn)

針對這些問題，在進(jìn)行多次嘗試后，最終采用波形石墨帶粘貼在存在缺陷的金屬透鏡墊上，達(dá)到了良好的密封效果(見圖4)。石墨帶具有良好的可塑性、耐高溫性和耐腐蝕性，而且厚度僅為0.5 mm，易于修復(fù)密封面。經(jīng)過開車試壓試漏，以及正常開車都達(dá)到了理想的效果，不再出現(xiàn)跑冒滴漏等現(xiàn)象，確保醇烷化崗位的長期運行。

圖4 石墨帶包裹的金屬透鏡墊

4 經(jīng)濟(jì)效益

4.1 直接效益

市場上的金屬透鏡墊價格昂貴，零件的互換性比較差，更換大批金屬透鏡墊成本高，經(jīng)過改進(jìn)可以大大節(jié)約成本，產(chǎn)生了非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 潛在效益

改進(jìn)后提高了透鏡墊的使用壽命，為醇烷化崗位的長期穩(wěn)定運行打下了基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

高壓管道連接中，廣泛使用透鏡墊密封結(jié)構(gòu)。為了提高透鏡墊的使用壽命，采用波形石墨帶粘貼在存在缺陷的金屬透鏡墊上,達(dá)到了良好的密封效果。石墨帶具有良好的可塑性、耐高溫性和耐腐蝕性，而且厚度僅為0.5 mm，易于修復(fù)密封面。一塊小小的石墨帶，帶給整個設(shè)備系統(tǒng)是個重大的改變，節(jié)約了更換大批金屬透鏡墊的成本，同時為醇烷化崗位的長期運行打下了基礎(chǔ)。