带压堵漏在高压自密封阀门中的应用

张进才

(洛阳隆惠石化工程有限公司 , 河南 洛阳　471012)



带压堵漏在高压自密封阀门中的应用

张进才

(洛阳隆惠石化工程有限公司 , 河南 洛阳471012)

摘要：某石化厂自备热电厂在开工初期出现锅炉主给水系统高压自密封阀门上密封泄漏，现场堵漏作业人员采取钻孔注胶方式完成了带压密封作业，取得良好效果。

关键词：电站 ； 高压自密封阀门 ； 带压堵漏

0前言

不停车带压堵漏技术是20世纪70年代中期发展起来的先进设备维修技术，当企业的生产专职设备、管道各种部位泄漏时，可以在不停车、不动火、不影响生产进行的情况下，不破坏原密封结构，带温、带压、迅速、安全、可靠地封堵泄漏。生产装置中的设备、管道、阀门等各种部位，因某种原因造成泄漏时，泄漏介质处于带温、带压和向外喷射状态。我们可以利用泄漏部位原来的密闭空腔，或者在泄漏部位上建立一个新的密封腔，采用大于介质系统内压力的推力，将具有塑性、固化性、能耐泄漏介质和温度的密封剂注入并充满密封腔，堵塞泄漏孔和通道，密封剂在一定的条件下，迅速固化，建立起新的密封结构，消除介质的泄漏。电站锅炉主给水管道高压自密封阀门，该阀门位于运行压力16 MPa、运行温度250 ℃的锅炉主给水管道，锅炉的运行命脉一旦泄漏扩大将导致锅炉停炉，全厂范围停工。

1原理、结构分析

管道、设备不停输带压堵漏、密封作业常用于管道、法兰等静密封泄漏处理和阀门的阀盖密封，很少用于该种特殊阀门的带压堵漏工作。根据带压堵漏的基本原理，原有密封面失效，利用原有密封腔或重新形成一个独立密封腔，注入密封剂而达到密封效果。查阅该厂家阀门结构装配图，其阀门结构如图1所示。

1.阀体　2.阀座　3.阀板　4.阀杆　5.上密封件　6.上密封填料

2施工方案分析

该类阀门通常配置如下：①阀杆螺母采用高镍球铁。“T”形螺纹与阀杆配合传递力矩；②阀杆密封采用编结石墨、柔性石墨填料加中间填料套的组合，确保阀门无外泄漏；③阀门的阀体与阀盖的连接采用压力自紧密封结构。楔形密封环与四开环组合，压力越高密封越可靠。 阀杆头部整体锻造，与闸板通过“T”形槽连接，保证强度。阀座采用焊接结构，密封面堆焊硬质合金，保证长时间工作安全可靠。④自密封填料通常采用高强石墨环和钢制不锈钢梯形环组成，如果填料采用石墨环，则石墨环和四合环之间有一个和石墨环同直径的钢制环圈二保护石墨环不受损。

根据成功案例该种阀门泄漏的实施堵漏方法基本为两种：第一种，利用阀体上的预留孔洞(该孔洞为阀门解体检修时拆除四合环所必须的预留孔洞，该位置就是四合环的安装位置)，钻孔、攻丝、安装注剂阀、引出介质、注胶使得密封剂进入上密封件和四合环内部支撑圈之间，重新形成密封而达到二次密封效果而实施堵漏。第二种，在四合环下方找出自密封填料所在位置，进行现场定位、钻孔、攻丝、安装注剂阀、引出介质，在填料环位置注胶弥补填料环与上密封件之间缺陷，实施堵漏而达到堵漏目的。

综上分析，该阀门上密封泄漏的主要原因为上密封件和密封填料之间密封失效，密封面受损或者填料环受损而导致的上密封泄漏。阀体上部的支撑马架不同于其他结构阀门，其仅仅是一个阀门和电动头之间的连接件，和阀门的上密封无任何关系。要根本上解决问题，第二种方法是最为有效且使用密封剂最少、成本较为低廉的施工方法。但是其存在着较大风险：①定位不准，钻孔时钻到填料下方，使得开孔错误引得高温高压介质，使得现场作业环境更为恶劣；②填料环处或者填料环下方为高温高压介质，一旦孔洞内喷出生成的热水易导致高压水喷射伤害和烫伤事故；③钻孔设备为非防水电动设备，一旦高压热水喷射至电动工具易导致触电事故；④在该处开孔所钻孔的工作量为第一种实施方案的2倍，每个孔的钻孔深度比第一种方案的钻孔深度多出15 mm左右。在四合环处实施开孔，比第一种方案安全系数较高。为确保施工安全和人身、设备安全故采用第一种实施方案。

3材料工机具准备

首先进行施工机具和材料准备工作，所需材料如表1所示。

4现场实施及效果

现场采用较为保守的第一种方案堵漏工作，经测量阀体预留的四合环拆装预留孔深度为30 mm，四合环的成孔深度根据常规阀门的四合环结构进行现场施工。通常四合环的宽度20~25 mm，首先采

表1　施工所需材料表

用手提钻在第一个四合环拆装孔位置使用Φ6 mm的长杆耐磨钻头进行成孔，这样既保证了密封剂能够顺利进入密封腔，又能保证日后阀门维修的四合环拆装。初次成孔深度控制在15 mm，成孔结束在阀体预留的Φ16 mm四合环拆装预留孔，采用M18的丝锥进行攻丝，成型螺纹长度不低于15 mm。攻丝结束通入润滑剂润滑安装注剂转换接头、安装注剂阀，开启注剂阀更换采用Φ3 mm的长杆耐磨钻头安装防护挡板进行剩余部分的四合环成孔，钻孔完毕关闭注剂阀。依此顺序进行剩余3个注剂孔的成孔和注剂阀的安装，对称进行高温高压密封剂的注入，直至消除泄漏。

5结论

带压堵漏技术在电站高压自密阀上密封带压堵漏技术的实施过程中取得了显著效果，为带压堵漏行业增添了一项新业绩和成功案例，对带压密封原理进一步地进行了验证，带压密封作业在电站高压自密阀的应用中完全可行，不但能够保证消除泄漏，而且能够保证在停工检修过程中拆除密封剂，更换阀门填料对阀门进行维修。电站密封高压阀门施工程序较为简单，但内部运行为高温高压介质，存在较大安全风险，四合环在成孔过程中出现多次钻头在孔内断裂无法取出，给成孔带来了很大的难度，建议选择高合金钻头，选用磁力钻，争取一次成孔成功。

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中图分类号：TQ050.3

文献标识码：B

文章编号：1003-3467(2016)01-0051-02

作者简介：张进材(1983-)，男，助理工程师，从事工程施工、石化安装方面的工作，电话：13721655359。

收稿日期：2015-12-08