带压密封技术在蒸汽阀门泄漏中的应用

陆永安

摘 要：对于高温中压蒸汽阀门泄漏而不具备停车检修的条件下，根据阀门泄漏点的状态设计制作符合要求且可靠的夹具，在保证安全的前提下对阀门泄漏处实施带压密封作业成功实施封堵，消除了泄漏，确保了汽轮机系统的正常运行，为公司带来一定的经济效益，而且有利节约资源和环境保护。

关键词：泄漏；带压密封；夹具

中图分类号：TK26 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0141-02

1 存在问题

公司6#汽轮机进汽主蒸汽压力为3.8MPa，435℃属于中压高温蒸汽，电动主汽门旁路二次阀（DN65 PN10.0MPa）于2014年12月发现有泄漏现象，经检查发现为阀门的阀盖法兰面漏气，阀盖密封垫失效，在对阀盖螺栓进行复紧后泄漏并无减小的迹象。由于生产运行负荷较大，不具备立即停车检修的条件。

2 解决方法

为避免泄漏的进一步扩大从而影响生产的正常运行，公用机械维修人员经过对现场的分析研究，制定了实施带压密封的方案对阀门阀盖法兰泄漏处进行封堵作业。

2.1 设计夹具

2.2.1 现场测量各尺寸如图1

2.2.2 法兰夹具本体厚度计算

夹具厚度S由强度计算和刚性以及安装注剂阀螺纹尺寸要求确定。设有注剂孔的夹具，最小壁厚不小于14mm（注剂阀与夹具连接旋合长度12mm，旋合螺牙不小于6牙）

（1）计算公式的确定

引用GB150《固定式压力容器》的壁厚计算公式：

（2）应用于夹具厚度计算时公式各参数的选取

根据GB150选取最苛刻条件的规定和带压密封夹具手里特点，确定了对设计压力进行修正。选取作用夹具上的最大挤压力为设计压力Pc。

一般取设计压力Pc=系统压力PL+修正值5MPa

（3）将现场测量和已知数据代入公式

故选用15mm厚的20R钢板制作夹具本体

2.2.3 凸台宽度CC=法兰副最小连接间隙-0.3mm

2.2.4 凸台内径d

2.2.5 夹具宽度B。一般由泄漏法兰内侧向两边各延伸不低于10～20mm，再加上间隙量使得密封增强结构适当加宽。

因下法兰厚度尺寸为28mm制作夹具时采取最大包容法兰外缘，故夹具宽度计算为28×2+4=60mm 即B=60mm

2.2.6 连接螺栓数量、规格的计算确定

对应选择M8的螺栓，而螺栓因温度差而产生应力，单头螺栓是双头螺栓的1.4倍，在250℃以上时夹具用连接螺栓均宜采用螺栓性能等級不低于8.8级的双头螺栓再根据连接螺栓的最小规格规定：实际应用连接螺栓最小规格应不小于M12。依据是：

（1）为控制螺栓初始紧固操作中不产生屈服变形。

（2）注剂过程拧紧螺栓，由于扳手过力有可能造成螺栓超载，对小规格螺栓可能引起屈服变形或损伤。

综上所述：选择两根M12的8.8级双头螺栓

2.2.7 夹具耳板厚度的设计计算

根据夹具耳板最小厚度规定：夹具耳板厚度不小于本体厚度。

夹具在加工制作时本体与耳板焊接时开设双边V型坡口角度在35～50°左右。

3 上夹具注胶作业

实施上夹具和注胶作业时应严格按照GB/T26467-2011 《承压设备带压密封技术规范》7.3.1夹具法密封规定进行以确保安全。

4 成果与效益

此次带压密封作业在不影响公司机炉及其他设备正常运行的情况下，对泄漏点成功进行了封堵，消除了泄漏并成功保证了6#汽轮机系统安全、正常地运行至2016年10月份。总之，带压密封技术是一种综合了力学、材料等多学科知识的一种密封技术，具有广泛的应用领域，对于维护装置正常运转，杜绝跑冒滴漏发挥了很大作用，不仅给公司带来很大的经济效益，而且有利节约资源和环境保护。

参考文献：

[1]王金荣.压力容器压力管道带压密封技术[M].天津：天津大学出版社，2007.

[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T26467-2011.承压设备带压密封技术规范[S].北京：中国标准出版社，2011.

[3]中国国家标准化管理委员会.GB150.1～150.4-2011.压力容器[S].

[4]李雪，刘微微.压力容器制造质量管理控制要点分析[J].科技创新与应用，2017（18）：140.endprint