(焦作丹河發(fā)電有限公司,河南 焦作 454192)
〔摘 要〕 根據(jù)焦作丹河發(fā)電有限公司應(yīng)用不停機帶壓堵漏技術(shù)的情況,總結(jié)了帶壓堵漏夾具設(shè)計和帶壓堵漏操作中的一些經(jīng)驗教訓(xùn),并提出了一些建議。
〔關(guān)鍵詞〕 帶壓堵漏技術(shù);應(yīng)用;夾具設(shè)計;堵漏密封劑
不停機帶壓堵漏技術(shù)就是利用高壓注射槍將特制的堵漏密封劑強行注入到裝有專用夾具的泄漏處,并在短時間內(nèi)形成新的密封結(jié)構(gòu),從而阻斷介質(zhì)的泄漏。
不停機帶壓堵漏技術(shù)具有不需停機,不需對漏泄部位和設(shè)備外表面作任何化學(xué)處理,不破壞原來密封結(jié)構(gòu),不影響部件的定期檢修及拆裝更換等特點,并且堵漏操作為手動操作,堵漏現(xiàn)場不需明火、電源或其它機械動力源。因此,帶壓堵漏作為一種補救措施,具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
1 夾具設(shè)計
1.1 圓法蘭帶壓堵漏用夾具
我公司在圓法蘭上帶壓堵漏12次,全部成功。泄漏多為法蘭墊損壞或法蘭面沖蝕后引起的法蘭間泄漏,介質(zhì)為給水、凝結(jié)水、高加疏水及主蒸汽,壓力1.2~14 MPa,溫度40~535℃,法蘭直徑150~300 mm。
1.1.1 夾具
圓法蘭帶壓堵漏夾具一般采用兩半制成剖分型,如圖1所示。
1.1.1.1 夾具厚度
夾具厚度根據(jù)兩法蘭間厚度而定,也可略小于法蘭厚度。
1.1.1.2 夾具壁厚
夾具壁厚應(yīng)能保持夾具的強度、剛性等符合要求。在現(xiàn)場的幾次堵漏中,根據(jù)夾具強度、加工等因素,夾具壁厚均取20 mm左右。
1.1.1.3 貼合間隙
夾具密封表面與泄漏表面貼合間隙有嚴(yán)格要求,故法蘭尺寸即密封基準(zhǔn)尺寸應(yīng)測繪準(zhǔn)確。貼合間隙主要與壓力有關(guān),溫度只作參考,見表1。若間隙過大或表面不平時,可采用預(yù)嵌軟金屬或預(yù)壓盤根彌補。
1.1.1.4 凸臺尺寸
夾具凸臺在兩法蘭間隙中,為防止法蘭緊偏時,法蘭間隙不均勻。凸臺厚度應(yīng)略小于法蘭間隙最小值,凸臺寬度略小于法蘭端面至法蘭螺栓最小距離。
若法蘭端面與夾具貼合困難時,可將夾具凸臺頂緊法蘭內(nèi)平面形成密封空間。
1.1.1.5 夾具拉緊耳子
夾具拉緊耳子厚度比夾具壁厚大2~4 mm,夾具耳子長度隨螺栓定,條件許可時螺栓孔應(yīng)上下排列,螺栓孔數(shù)根據(jù)夾形定,螺栓孔徑根據(jù)螺徑定,一般比螺徑大0.5~1 mm。螺栓的螺徑應(yīng)根據(jù)注射壓力時的強度需要進(jìn)行計算或估算,一般可取M12或M14。
1.1.1.6 注射孔
注射孔的孔徑一般為6 mm,也可根據(jù)具體情況改用扁形孔。注射孔的數(shù)量則應(yīng)根據(jù)漏泄設(shè)備的大小而定,原則上兩注射孔間距(弧長)為60~70 mm,最大不超過100 mm。
1.1.2 夾具毛坯
夾具毛坯在劃線下料時采用如圖2所示形式,沿實線割開。加工時先將結(jié)合面刨平,再將兩半夾具點焊起來或?qū)砂電A具合起來鉆孔用螺栓緊好,然后由車床加工內(nèi)圓。這樣加工好后夾具外圓基本上為正圓。
1.1.3 法蘭錯口情況下的夾具設(shè)計
由于法蘭裝配時均不同程度存在法蘭錯口及兩端法蘭不一樣大等現(xiàn)象,在現(xiàn)場測繪時,應(yīng)認(rèn)真、仔細(xì)、準(zhǔn)確。除分別測出兩法蘭直徑、兩法蘭面之間的間隙、法蘭端面至螺栓最小距離外,還應(yīng)測出兩法蘭端面最大錯口值及錯口方位。
由于存在上述原因,夾具加工好后,其方向性也就確定了,這時應(yīng)當(dāng)?shù)浆F(xiàn)場試裝,看夾具貼合間隙是否合適,并要根據(jù)現(xiàn)場具體位置和試裝情況確定注射孔的位置,根據(jù)法蘭尺寸決定注射孔的個數(shù)。一般情況下注射孔應(yīng)避免正對著漏泄部位,而應(yīng)從泄漏點背面或側(cè)面包抄過去。注射頭可焊接在夾具上,也可在夾具上攻M12×1.5絲扣擰上。
1.2 直管子帶壓堵漏用夾具
我公司直管堵漏21次,有水冷壁管、下聯(lián)箱排污管、自冷凝管、給水母管放水管及主蒸汽疏水管等,介質(zhì)為蒸汽及給水,壓力9~14 MPa,溫度250~535℃,管徑25~60 mm,泄漏方式為點狀(沙眼)及短裂紋。其中,1號機高加大旁路門前放水管堵漏失敗。
1.2.1 夾具
直管堵漏夾具也采用兩半制成剖分結(jié)構(gòu),如圖3所示。
夾具密封腔的尺寸視泄漏口的大小而定,應(yīng)能遮蓋住漏泄口和在漏泄口周圍形成一定密封厚度。注入密封劑的厚度與漏泄介質(zhì)的成分、壓力、溫度及漏泄部位的尺寸大小有關(guān),其厚度一般為5~10 mm。夾具壁厚一般憑經(jīng)驗選取,實際中可取8~15 mm,夾具密封邊的寬度不小于5 mm。
1.2.2 1號機高加大旁路門前放水管堵漏失敗分析
1999-01-25,1號高加大旁路門前放水管下部由于管壁腐蝕減薄而漏水,該處介質(zhì)為給水,壓力約14 MPa,采用圖3所示夾具帶壓堵漏,由于堵漏操作時注射壓力過高,致使管壁薄弱處凹進(jìn)去而折斷,停機處理。
在現(xiàn)場堵漏中,對因管壁腐蝕減薄泄漏或裂紋較長及操作時會迅速擴大的漏點一般不適合用帶壓堵漏。若系統(tǒng)介質(zhì)壓力不高,并現(xiàn)場條件許可時,建議采用如圖4所示夾具。操作時,先對兩側(cè)密封腔注射密封劑,待兩側(cè)密封腔注射好后,再對中間泄漏部位注射。
1.3 彎頭帶壓堵漏用夾具
彎頭帶壓堵漏夾具多由彎頭剖分裝上后焊接起來,再用堵板將兩端封閉起來。
彎頭處泄漏多發(fā)生于彎頭外側(cè),主要是沖刷減薄引起,故操作時一定要注意升壓壓力。
2 密封劑選用
應(yīng)根據(jù)泄漏部位和工作條件、泄漏介質(zhì)的參數(shù)及性質(zhì)選用不同密封劑,主要是根據(jù)溫度高低來選用劑型,見表2。
其中HE~Z1為高效增阻密封劑,在夾具貼合間隙超差在1~1.5 mm時,可先注入幾根該劑,然后注入其它密封劑。
若夾具貼合間隙超差過大,還可采用添加膨脹填加劑的方法。填加劑中的特種材料在一定的溫度、壓力等條件下可自行膨脹,密封效果也很理想。
3 堵漏操作
堵漏操作前應(yīng)做好安全措施和個人防護。對無擋料夾具應(yīng)采用背漏包抄注射,有擋料夾具應(yīng)采用對漏注射,多孔時應(yīng)順序注射。注射時應(yīng)密切配合,用力均勻,保證升壓平穩(wěn)。注意觀察注射壓力和泄漏介質(zhì)的變化,密封劑向外冒時,應(yīng)緩慢操作。若發(fā)現(xiàn)注射壓力指示偏高,應(yīng)仔細(xì)檢查,看是否注射腔內(nèi)沒密封劑了還是注射槍孔被堵住了。添加密封劑時應(yīng)注意將注射頭上旋塞關(guān)閉。
泄漏逐漸減少時一定要緩慢操作。嚴(yán)格控制升壓速度,當(dāng)無泄漏時應(yīng)立刻停止升壓。約30 min或1 h后檢查1次,若泄漏可補注1次。
4 注意事項
(1) 夾具設(shè)計加工前應(yīng)了解泄漏位置、環(huán)境,夾具能否裝得上,注射能否施展得開,漏點是點狀還是裂紋,漏點對設(shè)備安全運行影響程度,了解被堵介質(zhì)的性質(zhì)參數(shù),并預(yù)測堵漏中泄漏的變化和影響。要準(zhǔn)確無誤測繪出泄漏點尺寸,特別是密封基準(zhǔn)尺寸。測繪時應(yīng)將外壁面清掃干凈,以免影響測繪效果。設(shè)計時在造型和尺寸上應(yīng)考慮夾具的合理性并適宜制造和操作。
(2) 夾具加工時,夾具與管壁或法蘭端面接觸處應(yīng)保持尖邊,夾具加工好后,應(yīng)將夾具結(jié)合面處棱角毛刺修銼平整。實際中由于測繪、加工、及特殊性要求,夾具貼合間隙超差過大時可將膨脹填加劑或HE-Z1高效增阻密封劑與普通密封劑配合使用。并且注射前期先加入膨脹填加劑或高效增阻密封劑,比注射末期再加填加劑效果要好。注射槍筒內(nèi)不能長時間存有密封劑,以防密封劑固化,堵塞槍筒,故堵漏完畢應(yīng)及時將槍筒內(nèi)清理干凈。還可采用扁鏟捻的辦法使貼合間隙符合要求。
(3) 泄漏孔徑較大及泄漏量較大口處,應(yīng)采用擋料裝置加以遮擋,以防注射時密封劑進(jìn)入介質(zhì)系統(tǒng)。
(4) 密封劑使用前應(yīng)仔細(xì)檢查,看其是否老化,塑性、彈性是否良好,如老化決不能用。密封劑應(yīng)密封保存,以防其中高分子材料揮發(fā)而老化。為提高堵漏工藝,確保密封效果,密封劑還應(yīng)根據(jù)要求預(yù)熱,以增加其流動性,并使其充填性良好。
(5) 正確掌握補注方法,剛堵漏完畢后稍有滲漏,有黑油狀物質(zhì)滴落,為密封劑中的高分子材料揮發(fā)引起,屬正常現(xiàn)象。發(fā)生泄漏時,可對其進(jìn)行補注。若密封劑固化,可用鉆頭將其鉆開后再補注。
5 結(jié)束語
不停機帶壓堵漏技術(shù)除了可用于法蘭、直管、彎頭堵漏外,還可廣泛應(yīng)用于管子三通、異徑管、閥門盤根等各種靜密封點的漏泄處理中。
不停機帶壓堵漏技術(shù)的應(yīng)用為我公司安全、文明生產(chǎn)、節(jié)能降耗及無泄漏工作做出了重大貢獻(xiàn)。如12 m虹吸井補水門前法蘭堵漏成功,每天可節(jié)約軟化水150 t,而水冷壁管、自冷凝來水管、定排排污管、省煤器放水管等的堵漏成功,則直接避免了停爐停機事故,經(jīng)濟效益、社會效益十分顯著。
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