帶壓堵漏技術(shù)在甲醇廠的運用

帶壓堵漏技術(shù)的運用長慶油田分公司甲醇廠

一、摘要

二、工器具簡介三、帶壓堵漏基本原理四、帶壓堵漏實例五、常見帶壓堵漏卡具的制作六、帶壓堵漏的經(jīng)濟效益七、帶壓堵漏的特點和適用范圍八、帶壓堵漏使用中應(yīng)注意的幾個問題匯報提綱一、摘要

甲醇廠建于1998年，在正常生產(chǎn)運行中，裝置上的法蘭、管道、閥門等部位因各種原因造成各種不同形式的泄露，為了不影響裝置的安全生產(chǎn)，完成每年的生產(chǎn)任務(wù)，甲醇廠于99年引進了帶壓堵漏技術(shù)，在實踐中不斷摸索逐步解決了生產(chǎn)中因泄漏引起的各類安全隱患，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。二、工器具簡介三、帶壓堵漏原理在正常生產(chǎn)運行裝置上的法蘭、管道、閥門等部位，因各種原因造成泄漏，在泄漏部位合理地選擇或制造夾具，用其原有的密閉空腔，或在泄漏部位加上一個新的密封空腔，將具有可塑性、固化性和能耐泄漏介質(zhì)和溫度的密封膠注入密封腔，使腔內(nèi)的壓力大于系統(tǒng)內(nèi)的壓力，密封膠在一定的條件下，迅速固化，從而建立起一個固定的新密封結(jié)構(gòu)，達到消除泄漏的目的。

四、帶壓堵漏實例自1999年以來甲醇廠重要的堵漏工作如下表：序號泄漏地點外型尺寸泄露介質(zhì)壓力等級堵漏方式1轉(zhuǎn)化氣包出口法蘭Φ450中壓蒸汽320℃6.4

2MPa法蘭普通夾具2中壓蒸汽管網(wǎng)盲法蘭Φ640中壓蒸汽℃3206.42MPa法蘭普通夾具3甲醇分離器Y型過濾器盲法蘭Φ350粗甲醇1.02MPa法蘭普通夾具4鍋爐循環(huán)水泵出口閥門法蘭Φ620鍋爐水243℃6.42MPa法蘭普通夾具5合成塔人孔Φ1120轉(zhuǎn)化氣℃10.02MPa月牙型夾具6分離器E人孔Φ970轉(zhuǎn)化氣6.42MPa月牙型夾具7分離器C冷凝液出口異徑法蘭Φ275-285工藝冷凝液6.42MPa異徑法蘭卡具8脫鹽水預(yù)熱器管板Φ990工藝冷凝液1.02MPa三瓣式卡具9分離器D出口本體法蘭Φ320轉(zhuǎn)化氣6.42MPa法蘭普通夾具10汽提塔第四層人孔盲法蘭Φ890蒸汽170℃6.42MPa月牙型夾具11工藝冷凝液換熱器進口閥門閥體DN50截止閥工藝冷凝液℃1.02MPa閥門整體包圍12分離器B出口彎頭Φ80工藝冷凝液6.42MPa彎頭卡具13低壓蒸汽管線大小頭焊逢Φ80*120蒸汽℃2.52MPa大小頭卡具五、常見堵漏方式及卡具簡紹一、普通法蘭間泄漏的帶壓處理法蘭面泄漏的原因主要是由密封墊失效造成的，對于這類漏點的處理就是在兩個法蘭面以及卡具內(nèi)表面建立一個新的密封空間。按照法蘭的公稱壓力和實際尺寸設(shè)計普通的卡具，一般設(shè)計成剖分式如圖1所示，這類卡具設(shè)計簡單，加工方便，在設(shè)計時基本可以忽略介質(zhì)溫度對卡具的影響，除非泄漏法蘭外徑超過300毫米且高溫，這時得考慮卡具的周長熱膨脹量問題，否則卡具不能和法蘭周徑貼合緊湊，不能實現(xiàn)注膠堵漏時的最佳效果，密封膠會從貼合間隙漏出。

針對泄漏點多分布廣且直徑較大的法蘭，可以把對稱剖分的卡具設(shè)計成對稱三瓣甚至四瓣，這樣方便安裝，同時在預(yù)緊時也能讓卡具和法蘭圓周面有一個更均勻緊湊的貼合效果。有些情況下泄漏的一對法蘭由于安裝和其他原因兩只法蘭的直徑并不是相同的，那么在設(shè)計卡具時應(yīng)考慮卡具密封槽兩邊與兩法蘭切合圓周的直徑差異。直管線上漏點卡具也可以按照圖1設(shè)計制作，但若是直線焊逢上出現(xiàn)漏點時卡具的盛膠槽的寬度不得小于焊逢寬度的2倍，以便于建立穩(wěn)定的密封空間。普通法蘭卡具示意圖

二、直徑大的子母扣法蘭（如人孔等）間集中點泄漏的帶壓處理

這種法蘭由于直徑大，若設(shè)計如圖1的卡具，不僅浪費制作卡具的材料而且加工困難，同時由于需要建立新的密封空間腔體大，需要注入的密封膠多，成本高。這種情況下可以設(shè)計成月牙楔型卡具，如圖2。這種卡具用料少，但設(shè)計相對復(fù)雜，不僅要測量泄漏法蘭之間的間隙，還要測量法蘭間不同階梯寬度和徑向深度，月牙楔型卡具在法蘭上的跨度一般可以設(shè)計成以泄漏點為中心兩邊各跨越2到3倍的法蘭螺栓距即可。同時還要單獨制作用來壓緊堵漏卡具的卡子如圖3，卡子的數(shù)量根據(jù)月牙楔型卡具的長度和厚度（強度）可以制作2個、3個甚至更多，這些卡子是利用法蘭螺栓來固定的，若考慮到法蘭螺栓單獨一條也因為安全問題不能拆松的話，可以根據(jù)情況制作拉環(huán)等壓緊堵漏卡具。這種月牙楔型卡具的嵌兩法蘭面外圍的最大厚度不得小于6毫米，否則不能制作注膠孔，注膠孔的數(shù)量可以根據(jù)情況選擇，但不得少于2個，同時要設(shè)計在漏點的兩側(cè)。三、彎頭處泄漏的帶壓處理由于彎頭處的焊逢或彎頭本身缺陷發(fā)生的泄漏，可以利用彎頭連接的直管和如圖4的卡具建立新的密封空間來實現(xiàn)堵漏的目的?？梢愿鶕?jù)空間選擇大于漏點彎頭少許的彎頭進行剖分來制作，剖份面上可以焊接鋼板條等來建立新的配合密封面，卡具的圓孔密封面距彎頭與直管線的焊逢不得少于10毫米。整體彎頭卡具外緣的拉緊耳朵不得少于3個，內(nèi)緣的不得少于2個?？ň叩淖⒛z孔最少2個，彎頭卡具兩瓣各一，若注膠空間有限，可以在單面選擇盡量對稱于漏點的兩處制作。圖4彎頭卡具示意圖四、三通處泄漏的帶壓處理若三通處的焊逢或本身缺陷造成的泄漏，其堵漏的卡具可以按照圖5的形狀進行加工設(shè)計，可以根據(jù)空間選擇大于漏點三通少許的三通進行剖分來制作，剖份面上可以焊接鋼板條等來建立新的配合密封面，卡具的圓孔密封面距三通與直管線的焊逢不得少于10毫米，這種三通堵漏卡具連接最少7對耳朵，注膠孔根據(jù)實際情況選擇位置和數(shù)量。也可以簡單的制作一個方盒進行剖分制作，但這種的缺陷是注膠量大，成本高。圖5三通卡具示意圖五、閥體本身的缺陷（非填料盒泄漏）或腐蝕等造成泄漏的帶壓處理閥體本身存在缺陷造成的泄漏處理難度較大，因為閥體基本上是無規(guī)則形狀的，對于腐蝕、鑄造缺陷等發(fā)生的泄漏不停車處理的方式有做頂絲、粘接等方法，但這些還不奏效時可以考慮全抱式帶壓堵漏的方式，基本上就是把閥門看作一個三通的結(jié)構(gòu)來處理，把閥門的進出口和閥蓋作為重新制作密封腔體的三個圓環(huán)型密封面，這種堵漏卡具的制作一般使用鋼板焊接而成，剖分的形式根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu)和所處的位置來定，剖分面連接耳最好不少于8個，如圖6。根據(jù)實際情況制作數(shù)個注膠孔。這種堵漏卡具用材多，注膠量較大。圖6閥體卡具示意圖圖7熱偶卡具示意圖在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常遇到管線上的熱偶和現(xiàn)場溫度表等出現(xiàn)泄漏，這些大都由于套管焊逢出現(xiàn)缺陷或密封墊失效造成，這種帶壓堵漏的方式一般采用臺階式整體密封卡具堵漏，只需要一個注膠孔和最多2個頂絲即可解決問題，如圖7所示熱偶圖

六、帶壓堵漏的特點和適用范圍一、帶壓堵漏技術(shù)在甲醇廠探索和應(yīng)用的8年時間里體現(xiàn)出了3個技術(shù)特點：1、在泄漏的場所不需要動火和避免產(chǎn)生火花，所以在在易燃、易爆區(qū)域消除泄漏時非常實用，安全可靠；2、泄漏部位不需要任何處理即可進行帶壓堵漏，操作簡便、靈活、安全快捷適用性強，方便拆卸，不破壞設(shè)備的原有結(jié)構(gòu)；3、在消除泄漏的過程中，不需要降溫降壓，始終不影響生產(chǎn)的正常運行，避免停車處理所造成的經(jīng)濟損失，經(jīng)濟效益顯著。二、這種帶壓堵漏的適用范圍有以下幾個：1、鍋爐水、甲醇、天然氣、轉(zhuǎn)化氣、水蒸氣、原油、汽油等等的泄漏都可以用帶壓堵漏技術(shù)消除，基本上實用石油和天然氣各類化工產(chǎn)品；2、法蘭、焊接缺陷、三通、彎頭、閥體、閥門填料函、螺紋接頭等泄露部位都可以選擇不同的帶壓卡具進行堵漏；3、適用泄漏介質(zhì)的溫度范圍較廣，只要不是人在采取措施后也沒有辦法靠近的泄漏介質(zhì)都可以采用這種方式堵漏；4、帶壓堵漏的壓力基本適應(yīng)石油化工行業(yè)的所有壓力等級。七、帶壓堵漏應(yīng)注意的幾個問題一、帶壓堵漏的實現(xiàn)是新建一個密封空腔，將具有可塑性、固化性能耐泄漏介質(zhì)和溫度的密封膠注入密封腔，使腔內(nèi)的壓力大于系統(tǒng)內(nèi)的壓力，密封膠在一定的條件下固化從而實現(xiàn)堵漏的目的。所以在設(shè)計卡具時必須要考慮卡具的承受壓力的能力，要嚴格按照卡具所承受的以拉應(yīng)力為主的強度進行設(shè)計，卡具的厚度要留有必要的安全系數(shù)；卡具的連接螺栓也要考慮其抗拉強度問題，以防止在注膠時螺栓拉斷導(dǎo)致泄漏增大。二、在對管線、閥門等帶壓堵漏時一定要事先對泄漏管線等進行測厚，以防止由于腐蝕或其它原因管線或閥門已經(jīng)減薄，在建立新的密封腔體時增大漏點甚至密封膠體進入管線內(nèi)，發(fā)生生產(chǎn)事故或污染介質(zhì)甚至堵塞管線。三、在對法蘭面等漏點進行帶壓堵漏時，由于要建立一個使腔內(nèi)的壓力大于系統(tǒng)內(nèi)壓力的新密封腔，所以在注入密封膠時泄漏法蘭螺栓將承受大于正常使用時拉應(yīng)力的一倍還多，所以在堵漏時一定要注意螺栓的安全問題，如果有必要可以事先給法蘭增加臨時卡子，相當于增加拉緊螺栓個數(shù)，以防止在堵漏時法蘭螺栓被拉斷或蠕變發(fā)生事故。四、在對法蘭和管線焊接處漏點進行帶壓堵漏新建立密封腔體過程中，一定會增加法蘭和管線之間的拉應(yīng)力，所以若是由于焊逢減薄或管線腐蝕造成的泄漏，一定要考慮在注膠時會不會拉開法蘭和管線，防止發(fā)生事故。五、在帶壓堵漏時有些介質(zhì)是有毒的，有些介質(zhì)泄漏量較大壓力高，所以注意在注膠時一點要作好防護措施防止中毒和被沖出的膠體顆粒等傷害。六、帶壓堵漏的工具目前使用的尺寸基本是一致的，注入卡具的注膠孔大都是4毫米或5毫米，有專門的接頭。在對需要注入較大量膠的堵漏工作中，可以考慮自制大孔徑的注膠接頭，和注膠槍的8或10毫米相同，這樣注膠的速度會提高。七、根據(jù)泄漏部位的條件（溫度、壓力、介質(zhì)）正確選用密封劑，若選用密封劑錯誤會造成帶壓堵漏的失敗，選用密封劑要參考生產(chǎn)廠家的密封劑選用說明正確選擇，必要時咨詢廠