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是20世紀70年代中期發(fā)展起來的先進設備維修技術，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，不破壞原密封結構，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，建立起新的密封結構，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、結構分析

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。查閱該廠家閥門結構裝配圖，其閥門結構如圖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構。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。閥座采用焊接結構，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構閥門，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)結構進行現(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結論

帶壓堵漏技術在電站高壓自密閥上密封帶壓堵漏技術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