浅谈发电厂管阀系统的带压堵漏

2017-03-10贾宏革

环球市场 2017年10期

关键词：发电厂法兰阀门

贾宏革

华电能源股份公司富拉尔基发电厂

浅谈发电厂管阀系统的带压堵漏

贾宏革

华电能源股份公司富拉尔基发电厂

发电厂管阀的泄漏常问题经常会出现，一旦出现了泄漏问题，会直接影响使用的效果，甚至导致安全事故。经过多年的实践总结，发现泄漏一般出现在管道焊缝、填料、法兰密封上。本文主要针对发电厂管阀系统的泄漏问题进行探讨，总结了发电厂管阀系统的泄漏原因，并提出了带压堵漏的基本技术要领。

发电厂；管阀系统；带压堵漏

前言

发电厂管阀系统运行的过程中，由于各个方面的原因，出现了泄漏问题，在防治泄漏的过程中，首先要有效制止泄漏，采取带压堵漏的技术方法，比较快速而且有效，所以，值得我们深入研究。

1 管道、阀门泄漏的形式及原因

发电厂中有许多管阀系统，如蒸汽、疏水、给水、油、氢气、输灰等系统，它们极易发生泄漏。系统介质的外漏，一方面造成介质损失，使电厂的消耗增加，发电成本上升，经济效益下降；另一方面可能威胁人员、设备的安全，降低发电厂的安全可靠性。某些介质的泄漏还会带来噪音、大气污染、水污染，因此各类泄漏问题一直是发电厂重点研究的并急于解决的问题。带压堵漏技术作为能实现在线消除泄漏的1项专门技术，已在发电厂得到推广，特别适用于汽水、油系统的泄漏处理。

1.1 阀门填料的泄漏。阀门在使用过程中，阀杆同填料间存在着相对运动，包括轴向移动和转动。随着开关次数的增加，加之温度、压力和流体介质特性的影响，填料接触压力会逐渐减弱，老化速度加快，弹性减弱，这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄漏，时间一长就会把部分填料吹走或在阀杆上冲刷出沟槽，使泄漏进一步扩大。所以阀门填料是最容易发生泄漏的部位。

1.2 法兰的泄漏。法兰密封主要是依靠连接螺栓的预紧力，通过垫片来阻止被密封压力流体介质的外泄。它泄漏的原因很多，密封垫片的压紧力不足、结合面的粗糙度不符合要求、垫片变形和机械振动等都会引起密封垫片与法兰结合面密合不严而发生泄漏。另外螺栓变形或伸长，垫片老化、回弹力下降、龟裂等也会造成法兰面密封不严而发生泄漏。法兰泄漏还有不可忽视的人为因素，如密封垫片装偏，使局部密封紧力过度，超过密封垫片的设计极限，法兰紧固过程中用力不均或两法兰中心线偏移，造成假紧现象等都易引发泄漏。

1.3 阀体的外漏。阀门生产过程中的铸造或锻造缺陷，如砂眼、气孔、裂纹等，流体介质的冲刷和气蚀是造成阀体泄漏的主要原因。

1.4 阀体的内漏。阀板关闭或开启不到位，密封面受到冲刷，致使阀门关闭后，仍有通流面积。

1.5 管道的泄漏。管道本身的材质较差，运行中被腐蚀，产生泄漏点;阀门的内漏使阀后管道受到冲刷发生泄漏。管道泄漏较常见的部位发生在弯头，因在弯制时壁厚变薄，强度降低。

2 带压堵漏的原理及优点

2.1 带压堵漏的原理。利用液态介质在动态条件下形成固态密封材料的机理进行带压堵漏。方法是在泄漏部位装设专用设备，使密封部位的外围和专用设备间形成腔室，采用专用的高压注胶工具将密封胶注入并充满腔室，使密封胶的挤压力与泄漏介质的压力相平衡，建立1个新的密封结构来堵寨泄漏孔隙各通道，阻塞介质的外泄。

2.2 带压堵漏的效益评估。带压堵漏的优点在于不需要停机或对系统进行隔离，不需对系统进行泄压，从而节省大量的能源和人力，大大减少了因设备隔离或停机而带来的电量损失，而且经临时堵漏处理的设备能满足正常运行工况的要求，不需要降低设备出力，保证机组的连续运行状态。其产生的经济效益非常可观，以300MW机组为例，蒸汽和凝结水系统的泄漏点消除，均需要在停机后2天开始进行；给水系统的泄漏点消除，需在停机后1天开始进行；润滑油系统的泄漏点消除，则需在停机后7天开始进行。如果以日均负荷600MW，平均出厂电价0.2元/kWh计算，每天可减少120万元的损失。再算上机组1次启停所带来的燃油、除盐软化水、外购电量等的损失和启停费用，共计170万元。

随着机组停运时间的延长，机组启动费用还需增加。而且设备每经1次启停，寿命也会相应减少。2001年1月，某厂300MW机组高压加热器出口电动门自密封泄漏，导致高压加热器停运，供电煤耗因此增加10g/kWh，发电煤价以120元/t计算，发电成本增加7200元/d，由此可见，进行带压堵漏是十分必要的。

3 发电厂管阀系统的带压堵漏方法

3.1 高温管道焊缝泄漏。火力发电厂中高温高压管道较多，管道出现泄漏的可能性较大，对高温高压管道的焊缝泄漏一般采用捻压堵漏、焊补堵漏法等。徐塘电厂5撑机组主蒸汽导管疏水三通由于应力集中原因，管道在受热膨胀后，焊缝拉裂，漏汽量很大，严重影响机组安全运行，机组无停机计划，采用其它办法根本无法解决。

3.1.1 加焊阀门堵漏法。螺栓脱落，容易造成主风外泄，需要在该处漏点采用加焊阀门堵漏法，打开闸阀然后降管子盖在漏点上焊住短管，关闭闸阀即可止漏。

3.1.2 卡箍堵漏法。用卡子降泄漏部位卡死而达到止漏方法，主要适用于易燃、易爆的部位，主要是观察泄漏处的尺寸决定卡箍的尺寸，紧固的螺栓个数按卡箍尺寸设置，对称拧紧即可止漏。

3.1.3 强压注胶堵漏法。利用密封胶体堵在泄漏部位，这种方法适用于在高温、高压部位和易燃、易爆场合，在用高压注射入泄漏点后迅速固化而进行堵漏，油压推动注射枪的活塞，将密封剂注射入密封内部空间，达到堵漏目的，夹具的设计原则要在泄漏处保持适当的空间，以便注入足以将漏点密封的密封剂计量。

3.2 阀门盘根室泄漏，泄漏较小，沿阀杆方向钻孔，然后焊接注胶嘴，强行注胶堵漏。泄漏量大，可以在盘根室上钻一个通孔，可以进行强注式堵漏，然后将外壳与门盖焊接封闭，最后关上放水门即可。

3.2.1 铜丝围堵法。档两法兰间隙较小，泄漏介质压力低的带压堵漏时，可以直接安放螺栓专用注剂接头，防止泄漏量增加，将直径略小于泄漏法兰间隙的铜丝嵌入到法兰间隙中就组成新的密封腔，从泄漏点相反处依次进行。

3.2.2 钢带围堵法。采用钢带围堵法进行动态密封作业。它对两法兰同轴度有较高要求，对法兰间隙均匀程度要求不高。根据法兰尺寸确定安装注剂接头的数量。安装钢带时，应将钢带位于两法兰的间隙上，把连接螺栓稍拧几扣，再把两个过渡，继续拧紧螺栓，最终形成完整的密封空腔，然后进行动态密封作业。

3.2.3 法兰的凸形夹具堵法。在考虑加工尺寸精确下，整体的凸形法兰夹具上安装旋塞阀，注剂孔应处于两法兰连接螺栓的中间，夹具螺栓拧紧后，注剂从离泄漏点最远处开始注入，逐渐靠近泄漏点。

4 火力发电厂管阀系统泄漏的预防措施

4.1 做好锅炉受热面材料及受热面管制造过程中的监督、检查和检验工作，对不同厂家或同一厂家不同批次的材料均应进行检查和检验，确保管材和材质的质量合格。受热面加工时要严格控制加工工艺，特别是弯管、焊接和热处理工艺，确保材料品质和制造质量符合要求。

4.2 做好安装时期的过程质量控制，防止有内凹、刮伤、重皮和裂纹等超标缺陷管子被安装使用，防止将杂物遗留在管内；构建详细的质量检查和验收体系，并由施工单位、监理单位和使用单位质量负责人签证落实；对受监焊口做到100%探伤检验，保证全部合格，不留隐患。

4.3 锅炉运行过程的管理措施。锅炉的启动和停炉，要严格按照启、停曲线要求进行，控制锅炉参数和各受热面的管壁温度在允许范围内并严密监视，及时调整以防升温和升压速率过大而造成“四管”损伤；对于超临界机组，要严格监控锅炉各运行参数和汽、水品质，防止超温和超压，控制好汽水分离器水位，防止高水位时蒸汽带水而影响蒸汽品质，发现受热面有超温现象要及时调整；锅炉燃烧器要对称均匀地投入，保证火焰中心适宜，不冲刷水冷壁，同时控制好风量，避免风量过大或缺氧燃烧；优化吹灰方式，防止受热面管被吹损；锅炉结渣时，应及时进行吹灰和清除，防止形成大渣块。

经过反复的实践摸索，带压堵漏已逐渐成为一项成熟的技术，随着该技术的不断推广、应用，操作工艺趋于标准化，新的工艺也将产生，适应生产的需要，其产生的经济效益将更加显著。