1、化工管道带压堵漏处理技术的应用分析摘要：在化工等行业，避免不了会出现管道泄漏的情况，那么在不影响正常的生产活动下，带压堵漏技术可以解决问题，它是化工管道进行堵漏的一项新技术，具有极高的实用价值。针对化工生产中经常出现的泄漏问题，通过对带压堵漏技术的基本原理及技术特点的研究，提出了消除泄漏的有效措施。通过成功的实例，阐述了在不停车条件下进行带压堵漏的基本操作及要点，结果证明应用带压堵漏技术可以有效地解决生产中的泄漏问题，保障稳定生产。 关键词：泄漏；带压堵漏；密封剂；夹具 中图分类号：TQ011 文献标识码：A 文章编号： 引言 近些年来，随着我国经济的发展，以及科学技术的不断进步，化工企业正在
2、向连续化、大型化流程企业转变，生产过程也呈现出高温高压、易燃易爆、有多种物料混合反应的特点。化工企业要安全、稳定、长周期的正常运行，除严格控制生产工艺指标外，最大的威胁就是发生在生产过程中物料介质因密封点的失效而泄漏，或由于运行时间较长，设备、管道发生腐蚀或焊缝缺陷造成的泄漏。一旦出现这些问题，不仅造成环境污染、物料损失、能源浪费，而且存在巨大的安全隐患。随着泄漏事故的不断发生，密封技术( 特别是带压堵漏技术) 也在不断发展，这是一项先进的设备维修技术，它有效地解决了生产运行中的设备、管道等发生的泄漏问题。这项技术不断完善和创新，已经取得了巨大的经济效益，受到了越来越多的关注，并应用到越来越多
3、的领域。 1 带压堵漏技术基本原理及技术特点 1. 1 基本原理 带压堵漏技术是一门复合应用技术，也是密封技术领域中的一项特殊技术，它涉及到许多学科专业基础知识。这项技术在国内虽然起步较晚，但发展较快，建立了注剂密封法、紧固密封法等适应不同工况条件的密封施工方法，还成功开发了带压填塞黏结法、引流黏结法、磁力压固黏结法等堵漏技术，技术效能得到进一步加强。它的基本原理是: 以密封剂材料本身的机理为基本依据，在泄漏部位安装专用夹具，用夹具包容泄漏点，建立密封腔( 或利用原密封腔) ，以高于泄漏系统压力的推力注入密封剂，达到工作密封比压，阻止介质的泄漏，从而实现再密封。这项技术由专用密封剂、专用夹具、
4、专用工具、封堵操作技术组成。1. 2 技术特点 ( 1) 带压堵漏作业可以在生产装置保持正常运行状态下进行，操作过程中可保持工艺参数不变，不需采取降温、降压、退料等措施，不影响正常生产。 ( 2) 化工企业的生产物料大部分具有易燃、易爆等特点，传统焊接封堵作业易引发安全事故，而带压堵漏封堵时，不需要任何动火作业，不产生火花，具有较高的安全性。 ( 3) 带压堵漏作业时，对泄漏部位的表面及相近部位不需要特殊处理，操作简便、灵活、安全快捷。 ( 4) 封堵施工中，不破坏原来的密封结构，注入的专用密封剂由于自身的物理特性所决定，不与金属表面相粘合，具有易拆卸的特点，并可以很方便地对原泄漏部位进行恢复
5、性检修。 ( 5) 在进行封堵作业时，原则上不受施工现场的客观工况限制，各种介质的泄漏都可以消除，随着封堵技术整体水平的提高和完善，该技术的广泛适应性将更加明显。 ( 6) 在不停产的条件下完成对泄漏点的封堵，保持生产装置的连续正常运行，可以避免生产装置停产检修期间的物料损失和经济损失，保持物料平衡。 2 带压堵漏操作技术基本指导原则 2. 1 严格控制注入密封剂的压力 在带压堵漏操作过程中，根据环境温度、密封剂工艺流动性、注剂推进速度、密封腔内压力及液压系统阻力，控制和运用好液压系统出口压力与密封空腔内压力关系，降低密封空腔内不必要的过高挤压力，防止夹具和法兰螺栓超载变形及断裂，防止封堵失败
6、或引发恶性事故。 2. 2 注意起始注入点选择 应从远离主泄漏点开始注入，主泄漏部位最远端的介质外喷推力较小，密封剂进入空腔阻力也相对较小，比较容易稳定地填满空间，防止密封剂被吹散外喷或注入到介质系统中，有利于建立稳定的密封结构。 2. 3 实施多点注入 限定注入推进距离，随着注剂移动距离增加，推进阻力逐渐增大，此时的液压推力，将消耗在不必要的前进流动上，更不利的是，过大的挤压力，将会对夹具及螺栓产生超过设计承载能力负荷。因此，注剂至相邻注剂孔即应停止注入，按顺序更换注剂孔。 2. 4 顺序注入 密封剂在填满过程中，必须避免形成压紧死角，否则易造成密封剂不能理想地填满空腔，系统温度稍有波动，使
7、密封压力不稳定而出现二次泄漏。因此，堵漏作业时，应按顺序逐渐向主泄漏点靠近，控制推进速度，监视注入压力变化，同时注意密封剂用量，避免密封剂注入到介质系统。 2. 5 组成之间协调互补与技术效能发挥 带压堵漏技术的组成部分所发挥的技术作用，既取决于单一部分的技术优势，也取决于它们之间的配合。因此，在发挥单项独立技术优势的同时，充分将各部分之间相互影响因素有机地联系起来，使封堵达到最佳效果。 3 管道腐蚀裂纹修复应用实例 精馏装置事故紧急排放管线，因跨度较大且经过介质长时间冲刷腐蚀，管壁出现环向裂纹，并且在裂纹附近存在局部减薄区域。由于管道内介质的特性，在装置运行期间无法进行焊接修复或更换管道，而
8、如果采用传统的停车处理方式，需要进行退料、置换等工艺操作，将持续数天时间，损失巨大。在这种情况下，采用盒式夹具和钢带捆扎 2 种方法复合封堵的方法，就可以成功解决泄漏的问题。 表 1 为工艺参数表。 3. 1 施工方案 由于管道跨度大、裂纹长且存在局部减薄，裂纹处应力集中会向两端继续发展( 图 1) ，如果采用直接注胶的方法，注剂很可能会被注入到管道中或挤瘪管道造成更大泄漏。图 1 管道裂纹泄漏示意文中采用钢带捆扎和注剂密封相结合的方式( 图 2) ，先在两侧合适位置用钢卡配拉杆将管道加固，使管道减少下垂，再用仿形板局部增强，同时在仿形板内衬四氟材料，起到减少泄漏的作用，最后再用盒式夹具采用注
9、剂密封的方法将其密封。 3. 2 夹具设计 根据管道泄漏部位测量尺寸设计夹具，夹具的强度计算壁厚应满足式( 1) : S =pD2t p ( 1) 式中:S 为夹具强度计算壁厚，mm； p 为夹具设计压力，泄漏系统压力 +5，MPa；D 为圆筒壳体内直径，管道外径 +2 倍注入密封剂厚度，mm；t 为泄漏介质温度下夹具材料的许用应力，MPa； 为焊缝系数，一般取 = 0. 7，当夹具采用整体材料制作时，取 = 1。 图 1 管道裂纹泄漏示意 图 2 复合管道夹具 3. 3 施工方法 ( 1) 根据管道局部减薄区域尺寸及夹具尺寸确定仿形板具体尺寸，其次根据夹具设计尺寸确定加固部位，穿戴劳动防护用
10、品并用氮气对泄漏部位进行吹扫，在合适位置安装钢卡及拉杆并拉紧，减小管道下垂。 ( 2) 制作仿形板，以四氟板作衬垫，将仿形板覆盖减薄区域并用钢带拉紧，使局部减薄区域得到加强并进一步使泄漏减小。钢带的拉紧力应控制得当，过大的拉紧力会使钢带过度变形，反之拉紧力过小，会使密封剂从仿形板和管道之间进入管道，造成封堵失败。 ( 3) 因管道内压力较小，温度也较低，选用流动性好的 Txy 8#无固化过程的填充型密封剂，该密封剂在介质的侵蚀下不会发生溶胀和溶解。 ( 4) 安装盒式夹具，使钢带及仿形板完全被包容，并将夹具螺栓紧固。从夹具上部开始注入密封剂，操作时缓慢施压并逐渐提升压力，注意观察注胶压力的变化
11、。顺序推进，逐步向泄漏点靠近，通过挤压传递至泄漏点位置，最后压实。 3. 4 密封效果 封堵后对密封效果进行检查，用专用仪器对各密封面进行检测，未发现泄漏，封堵成功。 结束语 化工管道带压堵漏技术实用性强、操作简单、安全可靠，由于这种技术是在正常生产情况下介质泄漏时实施密封修复，与停车检修有本质的不同，其经济价值非常显著。但与其他检修技术相比，带压堵漏技术也有自身的局限性，如对动密封点的封堵尚需探索，法兰夹具重复利用率不高。技术进步是带压堵漏行业的主题，随着企业规模化生产经营的不断深入，化工管道带压堵漏技术将向着单一化、简单化、标准化的方向发展，将充分显示其独特的优越性。 参考文献： 1 王金荣 压力容器压力管道带压密封技术 天津: 天津大学出版社，2007 2 赵良 带压堵漏技术实例 郑州: 河南科学技术出版社，2007
