浅谈发电厂阀门外泄漏及带压堵漏方法

1、122内蒙古石油化工2011年第10期浅谈发电厂阀门外泄漏及带压堵漏方法张磊(神华准能矸石发电公司设备检修部, 内蒙古薛家湾010300X摘要:简述了发电厂阀门外漏的形式及因素, 介绍了带压堵漏的原理、优点和种类以及几种常见的带压堵漏方法在发电厂中的应用。关键词:发电厂; 阀门外漏; 形式; 带压堵漏技术中图分类号:T M 621. 6文献标识码:B 文章编号:10067981(2011 100122031概述发电厂阀门主要用于控制各种设备及其管路上流体介质的运行, 阀门的泄漏常发生在填料、法兰密封及阀体上, 阀门长时间泄漏可造成阀杆和法兰密封面的冲蚀, 最终可使阀门报废, 加上介质流体的损失

2、, 使电厂的消耗增加, 成本上升, 经济效益下降。如果介质流体有毒、易燃、易爆、腐蚀性等发生外泄漏, 则容易发生中毒、火灾、爆炸等伤亡事故和加快厂房设备的腐蚀速度, 缩短其使用寿命, 严重时污染周边环境, 破坏电力生产, 损害人们的身体健康。泄漏的存在严重威胁着安全生产, 使电厂的非计划停机事故增多。本文分析了阀门外漏的形式及因素, 介绍了一些阀门泄漏原因及堵漏方法以及对阀门的维修和维护方法, 供参考。2阀门外漏的形式及因素2. 1阀门填料的泄漏及原因阀门在操作使用过程中, 阀杆同填料之间存在着相对运动, 它包括转动和轴向移动。随着开关次数的增加, 相对运动的次数也随之增多, 还有温度, 压力

3、和流体介质的特性等影响, 阀门填料是最容易发生泄漏的部位。它是由于填料接触压力的逐渐减弱, 填料自身的老化, 失去了弹性等原因引起的。这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄漏, 长时间会把部分填料吹走和将阀杆冲刷出沟槽, 从而使泄漏扩大化。2. 2法兰的泄漏阀门的法兰密封主要是依靠连接螺栓的预紧力, 通过垫片达到足够的密封比压, 来阻止被密封压力流体介质的外泄。它泄漏的原因有很多方面, 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

4、泄漏。法兰泄漏还有不可忽视的人为因素, 如密封垫片装偏, 使局部密封比压不足紧力过度, 超过了密封垫片的设计极限, 以及法兰紧固过程中用力不均或两法兰中心线偏移, 造成假紧现象等都容易发生泄漏。2. 3阀体的外漏和原因阀体的外漏主要原因是由于阀门生产过程中铸造或锻造缺陷所引起的, 比如砂眼, 气孔、裂纹等, 而流体介质的冲刷和气蚀也是造成阀体泄漏的常见因素。3带压堵漏的原理及优点3. 1带压堵漏的原理带压堵漏的原理就是以液态介质在动态条件下, 固态密封材料的密封机理为基本依据。方法是在泄漏部位装设专用设备, 利用密封部位和专用设备之间形成的腔室, 采用专用的高压注胶工具将密封胶注入腔室, 并充

5、满整个腔室空间, 使密封胶的挤压力与泄漏介质的压力相平衡, 建立一个新的密封结构来堵塞泄漏孔隙各通道, 阻塞介质的外泄。3. 2带压堵漏的优点不需要停机或对系统进行隔离; 不需要对系统进行泄压; 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; 减少了社会经济损失。4几种常见漏点的带压堵漏方法介绍根据发电厂生产现场的具体情况, 可以采用更换阀门, 更换阀门填料, 更换法兰垫片或焊补孔洞的2011年第10期张磊浅谈发电厂阀门外泄漏及带压堵漏方法方法消除一般泄漏。但对于生产运行中的阀门, 在无法隔离的情况下, 则必须采取相应的技术手段消除泄漏, 以保证机组安全生产的正常运行。4

6、. 1电厂阀门填料室泄漏的带压堵漏处理采用注剂式带压堵漏技术是目前比较安全可靠的一种技术手段, 它采用特别夹具和液压注射工具, 将密封剂注射到夹具与泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔内, 迅速地弥补各种复杂的泄漏缺陷。在注剂的压力大于泄漏介质压力的条件下, 泄漏被强行止住, 注剂自身在短时间内由塑性体转变为弹性体, 形成一个有弹性的密封结构并能维持一定的工作密封比压, 达到重新密封的目的。目前, 国内外生产和使用的密封注剂大致分为两类:一类是热固化密封注剂, 这类注剂只有达到一定温度才能由塑料体转变为弹性体, 常温下则为固体; 另一类是非热固化密封注剂, 它适用于常温, 低温及高温场合的动态密

7、封作业要求, 这类密封注剂多制成棒状固体或双组分的腻状材料, 将其装在高压注枪后, 在一定的压力下具有良好的注射工艺性及填充性, 且不失去阀门开关功能。下面介绍两种常用方法:4. 1. 1对于阀门填料函的壁厚大于左右时, 在动态条件下采用注式带压堵漏消除缺陷时, 可以直接在阀门的填料函壁面上开设注剂孔的方式作业, 密封腔就是阀门的填料函自身, 注入到阀门填料函内的密封注剂的作用与填料所起的作用相同。首先在阀门填料函外壁的适当位置用直径或的钻头开孔, 孔不能钻透, 大约留1mm 左右, 撤出钻头, 用M 12或M 10的丝锥攻丝, 攻丝结束后, 把注剂专用旋塞阀拧上, 并使之处于开的位置, 用直

8、径的长杆钻头把余下的阀门填料函壁钻透, 这时泄漏介质会沿着钻头排削去方向喷出, 为了防止钻孔时高温, 高压, 有毒或腐蚀性强的介质喷出伤人, 钻小孔前可采用一挡板, 先在挡板上用钻头钻一个直径的孔, 使之能套过长钻头上, 加上挡板钻余下的壁厚则不会有危险。钻透小孔后取出钻头, 把注剂专用旋塞阀拧到关的位置, 切断介质连接高压注剂枪进行注射密封注剂的操作。如果阀门填料函内介质压力低, 也可以用直径的长钻头直接钻透小孔, 再进行密封注剂操作作业。2007年6月, 准能矸电公司150M W 机给水泵出口阀自密封格兰漏就是采用这种堵漏技术解决了该阀门的泄漏问题, 避免了一次非降负荷、停泵不可, 才能解

9、决的事情。4. 1. 2对于填料函壁较薄的阀门, 可以采用辅助夹123填料函壁厚的不足, 相当于一个固定在阀门填料函外壁的特殊接头, 用以连接高压注剂枪。夹具的机械加工方法难以得到理想的局部贴合面, 在条件允许情况下, 可以适当修理阀门填料函外壁, 使之与辅助夹具更好地贴合。如果泄漏阀门的填料外壁形状复杂或修整条件不允许时, 可在辅助夹具底部垫一块石棉橡胶板或橡胶板, 拧紧夹具螺栓, 使垫在下面的橡胶板能很好地堵塞贴合面缝隙。辅助夹具上应有一个与注剂旋塞阀相配的螺纹贴块, 接下来同壁厚的填料函操作一致, 整个密封作业完成后, 不要立刻开关阀门, 等密封注剂固化后, 才可投入正常使用。2008年

10、6月中旬, 准能矸电公司150MW 机组#1机#2机高压加热器进水门的平衡阀法兰泄漏, 由于该阀门的填料函壁较薄, 就是采用制作辅助夹具进行动态密封作业, 解决了阀门的泄漏问题。4. 2电厂阀门法兰泄漏的带压堵漏处理4. 2. 1铜丝围堵法:它适用于两法兰间隙较小, 间隙量均匀, 泄漏介质压力低的带压堵漏, 可以在拆下的螺栓上直接安放螺栓专用注剂接头, 一般不少于两个。安装注剂接头时应松开一个螺母, 安装好注剂接头, 迅速重新拧紧螺母, 然后再安装另外的注剂接头, 不能同时将所需接头螺母松开, 以免造成垫片上的密封比压明显下降, 泄漏量增加, 甚至会出现泄漏介质将垫片吹走, 导致无法弥补的后果

11、。如果原来泄漏量较大, 可用G 形夹子来维持密封比压的均衡, 安装完注剂螺栓后, 用工具将直径或略小于泄漏法兰间隙的铜丝嵌入到法兰间隙中, 同时将法兰的外缘冲出唇口, 使铜丝固定后在法兰间隙内, 这样就组成新的密封腔。然后可连接高压注剂枪进行动态密封作业, 注剂方向应从泄漏点相反处依次进行, 终点应在漏点附近。2008年10月, 准能矸电公司150M W 机组#1机低压联通管垂直法兰面泄漏就是采用这种堵漏技术解决了联通管法兰面的泄漏问题, 避免了一次停机事故的发生。4. 2. 2钢带围堵法:当两法兰间隙稍大且不超过介质压力且小于2. 5MPa 时, 可采用钢带围堵法进行运态密封作业。它对两法兰

12、同轴度有较高要求, 对法兰间隙均匀程度要求不高。钢带一般选用1. 5m m 的厚度, 宽度20mm 即可, 制作时可采用焊接或铆接, 两接头下方需加设过渡垫片, 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, 再把两个过渡垫片加入, 全部包住法兰间隙, 继续拧紧螺栓, 最终形124内蒙古石油化工2011年第10期螺帽内, 达到阻止泄漏的目的。对于泄漏介质压力高, 泄漏量大的阀体, 可用引流焊接法。首先用一块铁板, 中间开设一圆孔, 把一个与圆孔相当口径的隔离阀焊接在铁板的圆孔上, 打开隔离阀, 把铁板中心孔对准泄漏点贴合在阀体, 让泄漏介质

13、经铁板中心孔与隔离阀流出。如果贴合面不好, 可在贴合面放置橡胶或石棉垫, 然后把铁板周围与阀体焊好, 再关闭隔离阀就能达到重新密封的目的。这种堵漏方法在机组日常维护中经常用到, 也是管阀检修专业必须掌握的一种堵漏方法。5结论在发电厂生产现场还有其它部件的带压堵漏, 如果能够掌握一些基本堵漏知识, 对于电厂的经济性提高有很大的帮助。仅我厂一台150MW 的机组启停一次, 直接经济损失就达50万元人民币以上。所以, 能够成功对现场泄漏点进行带压堵漏, 减少非计划停机次数, 其中的效益是显著的。5. 1带压堵漏是属于一种应急抢修性质的工作带压堵漏处理的漏点是一种临时处理措施, 有一定的局限性和时效性

14、。在有条件的情况下, 还是要对泄漏部位进行彻底检修。消除现场的“跑、冒、滴、漏”现象, 提高设备运行健康水平的根本方法是要做到计划检修的合理性和提高设备检修维护的工艺。5. 2工作前的安全准备带压堵漏的工作环境恶劣、作业时间长、劳动强度大, 作业中不确定因素多、作业风险大。工作前的安全准备工作非常重要, 作业前的风险分析一定要充分, 安全措施的落实一定要到位。5. 3带压堵漏技术的专业性强带压堵漏是一门专业性很强的技术, 要求作业人员的现场应变能力、对机械专业知识掌握以及带压堵漏专用工具使用等都有很高的要求。由于对作业人员和专用设备有很高的要求, 这项技术在火电厂的推广有一定的难度。目前现场的

15、带压堵漏工作都是由一些专业公司来完成的。5. 4带压堵漏是一种新技术, 还有待不断改进和完善带压堵漏是一种新技术, 它还有一个不断改进和完善的过程, 它有自身的局限性和适用范围。带压堵漏并不能解决一切泄漏问题, 现在还处在探索和完善阶段。4. 2. 3法兰的凸形夹具堵法:当泄漏法兰间隙大于介质压力且大于2. 5MPa 时, 从安全和可靠性考虑, 应设计制作成尺寸精确, 整体密封性能好, 耐高压的法兰夹具, 它动态密封作业的成功率较高, 是一种广泛使用的密封技术。作业前应在做好的夹具上安装旋塞阀, 并使旋塞阀处于开启状态, 操作人员应站在上风口, 若泄漏压力或流量很大, 可用压缩空气把泄漏介质向

16、一边吹扫, 或在夹具上接上长杆, 使操作人员避免接触泄漏介质。安装时, 夹具的注剂孔应处于两法兰连接螺栓的中间, 并保证泄漏处附近有注剂孔, 不要使注剂孔对准螺栓, 以免增加注剂进入的阻力。夹具螺栓拧紧后, 夹具与法兰接触最大间隙不应超过1m m, 注剂应先从离泄漏点最远处开始注入, 逐渐靠近泄漏, 直至泄漏停止。此方法也可用于管道的带压堵漏。这种堵漏方法在准能矸电公司#1、#2机组日常维护中普遍应用, 是管阀检修专业必须掌握的一种堵漏方法。4. 3电厂阀门阀体泄漏的带压堵漏处理阀体的泄漏处理可适用于管道的泄漏处理, 有以下两种方法:4. 3. 1粘接法:它是利用胶粘剂的特殊性能进行带压堵漏的一种方法。对于压力介质及泄漏量小的砂眼部位, 可先把泄漏点周围打磨出金属光泽, 然后用锥度销钉对准泄漏点, 适当力度打入, 使泄漏明显减少或暂时性封堵。利用胶粘剂固化速度快的特点, 及时地将销钉周围涂满胶粘剂, 成立一个新的固体密封结构, 达到止漏的目的。对于介质压力高, 泄漏量大的缺陷, 可用顶压工具进行密封作业, 操作时把顶压机构固定在阀门的一侧, 使顶压螺杆的轴向正对泄漏点, 旋转顶压螺杆, 利用顶压螺杆端部的铆钉紧紧地压在泄漏部位上, 迫使泄漏停止