高温高压阀门的带压堵漏

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VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com2004年第5期阀门文章编号：1002—5855(2004)05—0037—02高温高压阀门的带压堵漏张骥(中国石油股份有限公司独山子石化公司研究院，新疆独山子833600)摘要简述了高温高压阀门泄漏对生产的影响，分析了阀门泄漏的原因。通过一起成功的实例，介绍了在不停车条件下对高温高压阀门进行带压堵漏的技巧。关键词高温阀；高压阀；泄漏；带压堵漏；密封注剂中图分类号：TE927文献标识码：ALeakageblokingwithpressureonthehightemperatureandhighpressurevalveZHANGJi(TheResearchInstituteInIXlshanaPetrochernistrySul~idiaryCompanyofCl1imNationalPetroleumCorporation，I~hanzi833600，China)Abstract：Thepapersimpledescribestheeffectofthehightemperatureandhighpressurevalveleak—ingonproduction．Itanalysesthereasonoftheleakageofvalve．Itintroducestheleakageblockingwithpressureonthehightemperatureandhighpressurevalvewithoutaffectingthenormaloperationoftheproducingplantwithasuccessfulexample．Keywords：hightemperaturevalve；highpressurevalve；leakage；leakageblockingwithpresure；sealant1概述用电动高压闸阀，无备用阀门。流体管道上的阀门出现泄漏时应及时处理，否则泄漏会逐渐加大。运用注剂式带压密封技术在不停车的情况下对阀门实施带压堵漏，是目前治理阀门泄漏先进而有效的维修技术。2泄漏分析2001年初，独山子石化公司乙烯厂裂解装置SS蒸汽线(该管线为裂解装置的动力管线)上PV54064阀门发生泄漏，泄漏情况如图1所示。如果不及时对泄漏进行处理，不仅造成大量高压蒸汽的流失，还会使泄漏越来越严重，致使输送管道流量下降。管道内压力下降，将引起操作工艺产生波动，影响裂解压缩机的正常运行，可能引发裂解压缩机停车，最终导致整个乙烯装置乃至整个乙烯厂的重大非计划停工。如要停工检修，则停工一天的直接损失高达100多万元，间接损失就更为图1阀门泄漏位置巨大，直接影响整个公司的效益。阀门的阀杆由两种运动形式组成。其一是绕其经调查，该动力管线内介质为高压蒸汽，介质轴线的转动，其二是在轴线方向的上下移动【2】。的工作压力11．7MPa，工作温度500℃。在线使该阀门的阀杆与阀盖之间的密封采用填料密封结作者简介：张骥(1974一)，工程师，从事石油化工设备的研究工作。VALVEDESIGNQQ：40444436 VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com一38一阀门2004年第5期构uJ。阀杆与填料之间的相对运动会引起填料的种方案的优点是即使高压介质将密封注剂顶出，但磨损，而高温高压阀门受高温、高压介质的影响，密封注剂内的铜丝或钢珠可以卡在间隙处，阻止继填料的磨损更为迅速。泄漏是由于阀杆处填料密封续注入的密封注剂被吹出，从而将间隙堵住。腔内的填料失效造成的。3．4密封注剂的选用3堵漏方案密封注剂选用的主要依据是泄漏介质的化学性由于该阀门无备用阀门，无法采用常规的停机及泄漏介质的温度uJ，与泄漏介质的压力无关。更换填料的方法修复，必须采用注剂式带压密封技①按泄漏介质的化学性能选用术对阀门实施不停车带压堵漏。具体方案是在阀门选择有良好化学稳定性的密封注剂。密封注剂在填料箱的壁面上开设注剂孔【1J，然后将密封注剂密封腔内与介质长期接触，要求密封注剂不污染流体从注剂孔注入填料密封腔内，密封注剂固化后，即机械内输送的介质，不被所密封的介质溶解或与其发可代替已失效的密封填料，从而使泄漏止住。生化学反应，其自身也不腐蚀阀杆及填料壁面。3．1密封注剂的作用②按泄漏介质的温度选用密封注剂是专供高压注剂枪注射使用的，是填密封注剂在密封腔内要长期承受系统温度的影充特定密封空腔、封堵泄漏缺陷非粘接性能的一种响，所选用的密封注剂在使用温度下与介质接触应特殊密封材料。密封注剂一经注射到密封腔内，便保持其弹性和密封性能不变，并有良好的耐老化性与泄漏介质直接接触，是将要建立的新密封结构的能。第一道防线【1J。密封注剂的性能直接涉及到堵漏③选用内含铜丝的13号密封注剂技术的实施效果。因此，正确选用密封注剂是注剂该密封注剂是一种热固化型密封注剂，能够耐式带压密封技术的关键所在。密封注剂注入填料密500℃以上的高温，且固化后较为坚硬。其基础材封腔后，必须起到两个作用。其一是堵住泄漏点；料是高分子合成橡胶固化剂，再添加耐水，耐酸，其二是作为密封填料保证阀门的开启和关闭功能。耐碱，耐化学介质和耐高温的各种辅助助剂。3．2密封注剂的种类④选用A3号密封注剂目前，国内经常使用的密封注剂约20种，大该密封注剂是以石墨为基料的高温填充型密封致分为两大类，热固化型密封注剂和高温填充型密注剂，不仅具有良好的耐温性，其填充性能及自润封注剂。滑性也较好。热固化型密封注剂的特点是必须达到一定温度3．5堵漏方案以上，才能完成密封注剂由塑性体转变为弹性体的先注入13号密封注剂，该注剂内含有的铜丝固化过程。其特点是固化以后硬度较高。高温填充能够有效地堵住泄漏点。再注入A3号密封注剂，型密封注剂的特点是固化以后弹性较好。其固化后良好的弹性可保证阀门的开启和关闭功3．3高温高压阀门堵漏的特点能。①堵漏后要保证阀门的开启和关闭功能，选择4堵漏过程及效果的密封注剂应该有良好的自润滑性能，并且固化后在高压注剂枪的剂料腔内装上13号密封注剂能够保持较好的弹性。胶棒(图2)，用高压注剂枪预压20MPa。打开旋②泄漏介质为温度500℃的高压蒸汽，必须选塞阀，将注剂枪加压至50～60MPa，将密封注剂择耐高温的密封注剂。注入填料密封腔内后，关闭旋塞阀，防止注入的密③泄漏介质的工作压力高达11．7MPa，随着封注剂被高压介质顶回注剂枪。将密封注剂胶棒装高压蒸汽从阀杆处不断外泄，阀杆处填料密封腔内入高压注剂枪，以同样的方法继续注胶。连续注胶原有的填料密封极易被高压蒸汽顶出，阀杆与填料3次后，旋塞阀打开时，已注入的密封注剂不再退函之间的间隙较大。密封注剂注入填料函内，还来出，也不再从泄漏点处被高压介质顶出。可不再关不及填充和固化，就会在注入的瞬间被高压蒸汽吹闭旋塞阀，直接注胶。出。因此，必须解决密封注剂容易被高压介质吹出改用A3号密封注剂胶棒。随着密封’主剂胶棒的问题。一是选用内含铜丝的密封注剂，二是采用的注入，密封注剂在密封腔内充分填充并固化，阀直径3mm左右的钢珠和密封注剂一块注入。这2(下转第42页)VALVEDESIGNQQ：40444436 VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com阀门2004年第5期在一29～200℃(一20～392oF)的这一温度钢最高工作温度的上限。此外，适用于这一温度区区域工作的阀门，称其为“常温阀门”。这一温度域中的一般常见的介质(如水、蒸汽、空气和油品区域是制造阀门的主要材料基本上都适宜的温度，等)，阀门的主体材料用碳素钢就可以满足要求，而且它是耐腐蚀不锈钢在酸液介质中的耐腐蚀工作而不需要用比碳素钢更高级的耐热合金钢或耐热不温度的上限。例如：CF8、CF3、304和304I在硝锈钢。所以，这一温度区域可以说，它还不是真正酸类介质中工作温度≤200℃，CF8M、CF3M、意义上的高温区，因此，称在这一工作温度区域的316和316I在醋酸类介质中工作温度≤200℃。阀门为“亚高温阀门”较为恰当。200℃是用聚四氟乙烯作阀门密封元件(如：密封3结语阀座、密封垫片和填料等)的最高温度值，200℃把在≤425℃温度区域内工作的阀门温度区域是硅橡胶(SI)和氟橡胶(EPM)的最高工作温作如下划分，在⋯254101℃(⋯425150度，还有在“临氢”工况中工作的阀门，在200℃下)温度区域工作的阀门称为“超低温阀门”，在以下氢分子离解为氢原子的量可以忽略不计等等。一100～一30℃(一148～一22下)温度区域工作在>200～325℃(>392～617oF)的这一温的阀门称为“低温阀门”，在一29～200℃(一20度区域工作的阀门，称其为“中温阀门”。这一温～392oF)温度区域工作的阀门称为“常温阀门”，度区域是聚四氟乙烯不适宜区，即不能用聚四氟乙在>200～325℃(>392～617oF)温度区域工作烯作阀门的密封元件，但它是对位聚苯(PPL)的的阀门称为“中温阀门”，在>325～425℃(>适宜区。用对位聚苯作密封元件，可以用于工作温617～797。F)温度区域工作的阀门称为“亚高温度≤325℃。这一温度区域也是铸铁等材质阀门的阀门”。综合文献[1]后，在任何温度下工作的阀最高工作温度上限。门，其工作温度都有了明确的分级。在>325～425℃(>617～797oF)的这一温参考文献度区域工作的阀门，称其为“亚高温阀门”。在这一温度区域工作的阀门，密封元件的材料均不能用[1]乐精华，高温阀门的高温等级和主体材料[J]．阀门，2003．(6)，非金属的聚合物，必须是耐高温和耐磨损的金属和[2]ASTMA352．1993，低温承压件用铁素体和马氏体钢铸件标合金钢，也就是说在这一温度区域工作的阀门，是准规范[S]．(收稿日期：2004．08．18)完全意义上的“硬密封”。这一温度区域也是碳素(上接第38页)杆和压盖间隙处的泄漏逐步减少。注入4根A3号密封注剂胶棒后，泄漏停止。关闭旋塞阀，拧入螺栓紧定阀，注胶结束。带压堵漏实施成功。5结语运用注剂式带压密封技术在不停车的条件下处理阀门填料部位出现的泄漏，不仅能够有效地实施堵漏，而且不影响阀杆的正常使用，能够保证阀门的开启和关闭功能。改变了只有停产或切断介质才能修复阀门消除泄漏的维修方法，保证了装置的安全平稳运行，减少了企业的经济损失。参考文献[1]胡忆沩．动态密封技术一泄漏与堵漏[M]．北京：国防工业出版社。1998．[2]胡忆沩．大型电动阀门填料泄漏的动态处理技巧[J]、阀1．旋塞阀2．高压注剂枪门．2000(5)．图2堵漏过程(收稿日期：2004．04．15)VALVEDESIGNQQ：40444436