發(fā)表時(shí)間： 2023-02-11 18:44:16
作者： 《煉油化工換熱設(shè)備維護(hù)檢修案例》
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帶壓堵漏技術(shù)是一項(xiàng)能在不停工的情況下迅速消除泄漏的設(shè)備緊急搶修技術(shù)，現(xiàn)已在石化、電力、冶金等流程企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。卡具注膠堵漏是帶壓堵漏技術(shù)中適用范圍最廣、效果最好，同時(shí)也是難度最大的一種堵漏技術(shù)。
換熱器頭蓋法蘭泄漏是帶壓堵漏的難點(diǎn)之一。由于其尺寸大，因此堵漏成本相對(duì)較高，堵漏難度也相對(duì)較高。解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是如何合理設(shè)計(jì)卡具，在保證堵漏效果的情況下，降低卡具造價(jià)、減少注膠量。 換熱器頭蓋法蘭卡具設(shè)計(jì)
1、換熱器頭蓋法蘭堵漏難點(diǎn)分析
換熱器頭蓋法蘭密封與一般的工藝法蘭密封形式不同（見(jiàn)圖1），換熱器普遍采用凹凸面密封，壓入墊片的胴體與換熱器的殼體及頭蓋之間的間隙一般為1~2mm。頭蓋法蘭一旦泄漏，在這么小的間隙下密封劑無(wú)法到達(dá)和深入，如果采用局部卡具設(shè)計(jì)的堵漏方法，最后泄漏會(huì)從卡具的兩端、換熱器的胴體與殼體間的間隙漏出。
其次，由于換熱器頭蓋法蘭的外徑尺寸一般都比較大，因此設(shè)計(jì)整體卡具的尺寸也大。如果卡具厚度不夠，沒(méi)有足夠的剛度和強(qiáng)度，在高的密封比壓下就很容易發(fā)生卡具變形，造成密封劑漏出，最終導(dǎo)致堵漏失敗。如果卡具太厚，一方面增加了堵漏成本，另一方面造成卡具安裝難度也大大增加。
2、換熱器頭蓋法蘭卡具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
卡具注膠帶壓堵漏只要卡具設(shè)計(jì)得好，堵漏就成功了80%。根據(jù)上述分析，換熱器頭蓋法蘭堵漏卡具要注意如下幾個(gè)方面：
（1）為減少密封劑的用量，整體卡具的凸臺(tái)高度要伸到螺栓孔的外邊緣，這樣可大大壓縮密封劑的用量和厚度；然后，在法蘭槽底部到螺栓之間再設(shè)計(jì)墊塊。
墊塊如圖2所示。墊塊的寬度要小于二螺栓的間距，以便于安裝時(shí)從二螺栓間塞入；厚度要小于法蘭槽底部到螺栓間距5mm左右，為穿鐵絲留有余量。
這樣，所需密封劑的厚度已大大減至約大于螺栓直徑的厚度，整個(gè)卡具的密封劑的用量可減少超過(guò)1/3。一方面節(jié)省了密封劑費(fèi)用，另一方面可有效減少密封劑的內(nèi)聚力對(duì)卡具可能的破壞。
槽內(nèi)填坑為什么設(shè)計(jì)墊塊而不是隨便采用其他物品填充呢？因?yàn)槠渌锲吩诿芊鈩┳⑷脒^(guò)程中很容易被擠壓到一起，阻擋密封劑流動(dòng)。同時(shí)，這些物品間會(huì)存在間隙，而密封劑在流動(dòng)過(guò)程中因受到阻擋很難填滿(mǎn)各間隙，必然會(huì)影響到密封效果、導(dǎo)致堵漏失敗。墊塊設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)計(jì)一定數(shù)量窄些的墊塊，在固定吊裝螺栓部位要設(shè)計(jì)短的墊塊。設(shè)計(jì)好后的墊塊在安裝時(shí)，要用鐵絲將之固定，見(jiàn)圖3。
（2）針對(duì)卡具強(qiáng)度問(wèn)題，設(shè)計(jì)外加壓板和拉環(huán)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
由于法蘭外徑大，卡具的尺寸和曲率半徑也就大，在密封壓力的作用下卡具抵抗變形的能力相對(duì)較弱，因此在不過(guò)多增加卡具厚度的情況下就需要對(duì)卡具進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可利用換熱器上的螺栓設(shè)計(jì)固定件拉環(huán)，見(jiàn)圖4。壓板設(shè)計(jì)見(jiàn)圖5。這樣可增強(qiáng)卡具的抗變形能力，提高了堵漏的密封效果。
由于換熱器頭蓋法蘭卡具外徑大、周長(zhǎng)長(zhǎng)，為了提高卡具的環(huán)形緊固力，還可將卡具設(shè)計(jì)為四均分較為合適。若設(shè)計(jì)多于四均分，會(huì)增加卡具剖切面數(shù)量，也增加了密封劑外溢的風(fēng)險(xiǎn)。
（3）針對(duì)法蘭間隙大、卡具寬的特點(diǎn)，卡具的注膠孔應(yīng)設(shè)計(jì)為雙排孔。
這樣設(shè)計(jì)的目的是為了縮短密封劑行進(jìn)的距離，防止局部過(guò)壓對(duì)卡具造成的破壞。針對(duì)固定吊裝螺栓部位的突兀處，在卡具上的固定部位設(shè)計(jì)一個(gè)大小尺寸合適的銑槽，以包裹突兀點(diǎn)，見(jiàn)圖6。針對(duì)換熱器檢修時(shí)預(yù)留在法蘭上的吊裝孔，設(shè)計(jì)孔銷(xiāo)，阻止在堵漏注膠過(guò)程中密封劑從孔中外泄，見(jiàn)圖7。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
某石化硫磺裝置3.5MPa蒸汽換熱器E5105頭蓋法蘭發(fā)生嚴(yán)重泄漏，若不能及時(shí)處理、消除泄漏，裝置將被迫停工，現(xiàn)場(chǎng)泄漏狀況見(jiàn)圖8。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，按上述設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)卡具。注意現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，比如有些法蘭螺帽不一樣大，先進(jìn)行了清點(diǎn)和測(cè)量，并設(shè)計(jì)了二種不同的扣在螺帽上的拉環(huán)。現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)時(shí)，一切均很順利，堵漏很成功。堵漏完畢后，堵漏效果見(jiàn)圖9。
總 結(jié)
換熱器頭蓋法蘭泄漏在石化企業(yè)長(zhǎng)周期生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中時(shí)有發(fā)生，帶壓堵漏的立足點(diǎn)是：如何提高堵漏成功率，同時(shí)降低堵漏成本。到目前為止，我們已進(jìn)行過(guò)80余次換熱器頭蓋法蘭的帶壓堵漏作業(yè)。采用上述設(shè)計(jì)，不僅堵漏效果好，還比以前節(jié)省了約30%~40%的密封劑用量，大大節(jié)約了堵漏成本，減輕了注膠堵漏勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)縮短了泄漏時(shí)間，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
