毛燕丞,楊永忠,熊衛紅,陳芍華
(重慶天然氣凈化總廠,重慶 401259)
重慶天然氣凈化總廠某分廠硫磺回收單元再熱器的蒸汽出口閘閥前法蘭,在2009年8月檢修更換墊片后,于2010年12月出現蒸汽泄漏,維修人員多次緊固螺栓無法止住,而且有越漏越大的趨勢。
為及時消除安全隱患,技術人員對現場情況進行了勘察。再熱器的蒸汽出口閘閥型號為Z41H-64、DN50,泄漏點處于閥門蒸汽進口法蘭與管道法蘭的連接處。該處的工況為壓力2.5MPa、溫度300℃。該處閥門連接法蘭外徑尺寸不同,且在裝配時發生錯位,造成了兩法蘭密封面不平行,從而發生泄漏。
據現場情況,使用常規夾具無法起到堵漏的效果。為此設計制作了專用夾具。
(1)現場測量。①泄漏法蘭外徑:上法蘭180mm,下法蘭174mm。②法蘭連接間隙共測量八個點,最大間隙5.5mm,最小間隙4.9mm,平均間隙5.3mm。③法蘭邊緣與螺栓距離共測量了八個點,最小距離8mm。④上法蘭厚度24mm,下法蘭厚度25mm。⑤連接螺栓:M20×90螺栓四套。
(2)為了施工安全,搭設操作平臺,并準備防燙傷的工作服、手套和面罩。
為了施工方便,在夾具四周均勻設置四個注劑孔。此夾具的結構特點是夾具的尺寸與法蘭錯位情況基本相同,夾具與異徑錯位法蘭密合,達到密封堵漏效果。在注膠時,先從距離泄漏處最近的注劑孔開始注膠,然后再往兩側逐個注膠。
①夾具形式:采用凸型法蘭夾具。
②夾具選材:根據GB 150-1998《鋼制壓力容器》有關規定,本夾具選擇碳素鋼Q235。
③夾具厚度。按以下強度公式計算壁厚。

其中:PC——夾具的設計壓力,MPa;
PL——泄漏系統介質壓力,MPa;
S——夾具的計算厚度,mm;
D——夾具內徑,mm;
b——兩個法蘭間連接間隙,mm;
B——夾具寬度,mm;
[σ]t——夾具選用材料在使用溫度下的許用應力,MPa。
經計算,結果為19.6mm,取夾具厚度為20mm。
④夾具內徑為φ174mm(上)和φ180mm(下)。
⑤凸臺尺寸寬4mm。
⑥注劑孔數量:M10的注劑螺孔4個。
異徑錯位法蘭夾具見圖1。

(1)除平時穿戴的勞保工裝及安全頭盔外,作業人員還應穿戴好防燙手套和防燙工鞋。施工作業中,作業人員不可站在正對蒸汽泄漏側。隨著堵漏夾具的安裝,泄漏的蒸汽將不會再從原泄漏方向溢出,此時作業人員操作位置應靈活移動,且監護人員須及時提醒。
(2)注入密封膠操作應勻速平穩進行,各注劑孔的注劑壓力應基本相等。此外,不應當在一個注劑孔長時間連續注入密封膠,以免壓力過大將密封膠注入到泄漏系統中或者導致夾具損壞,發生人身傷害。
(3)操作人員應快速地將夾具安裝到泄漏法蘭處,確認位置并緊固夾耳螺栓。從靠近泄漏處的注劑孔開始注入密封劑,然后從第二個注劑孔開始往兩邊逐個交叉進行注膠,并同時觀察夾具邊緣是否出現漏膠。如果漏膠,說明夾具的安裝位置與異徑錯位法蘭偏差,應立即進行調整,直至將法蘭泄漏封住。
在使用了此專用夾具后,該處法蘭連接不再泄漏蒸汽,系統正常運行。
[1]HG/T20201-2007,帶壓密封技術規范[S].北京:中國計劃出版社.
[2]王金榮.壓力容器壓力管道帶壓密封技術[M].天津:天津大學出版社.