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密封百科/Cyclopedia

 

法蘭密封及泄漏密封處理方法
    影響法蘭密封的因素是多方面的。主要有:螺栓預緊力;密封面型式;墊片性能;法蘭剛度;操作條件。

    幾十年來,美國國家標準學會設計的ANSI法蘭已經為石油和天然氣工業提供了一種適用的密封技術,而且卓有成效。但由于石油天然氣工業的需求已經發生變化,ANSI法蘭的缺陷不斷暴露出來。成本效益原則、環境保護以及最佳的健康和安全保證是21世紀的作業者和承包商所面對的三大課題,因此,人們開始考慮新的法蘭密封方法。
  ANSI法蘭的密封原理極其簡單:螺栓的兩個密封面相互擠壓法蘭墊片并形成密封。但這同時也導致密封的破壞。為了保持密封,就得維持巨大的螺栓作用力。為此,螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母,這就意味著需要直徑更大的螺栓為上緊螺母創造條件。殊不知,螺栓的直徑越大,適用的法蘭就會變得彎曲,唯一的辦法就是增大法蘭部分的壁厚。整個裝置將需要極大的尺寸和重量,這在近海環境下便成了一個特殊問題,因為在這種情況下重量始終是人們必須引起關注的主要問題。而且,從根本上來說,ANSI法蘭是一種無效的密封,它需要把50%的螺栓負荷用于擠壓墊片,而用于保持壓力的負荷只剩50%。
  然而,ANSI法蘭的主要設計缺點是它不能保證無泄漏。這就是其設計上的不足:連接是動態的,而且諸如熱膨脹和起伏不定的周期載荷都會造成法蘭面之間的移動,影響法蘭的功能,從而使法蘭的完整性受損,最終導致泄漏。
  由Vector公司最新開發的新型法蘭克服了ANSI法蘭的缺點。緊湊的法蘭具有各方面的優點:標準法蘭不僅節省了空間、減輕了重量,更重要的是確保接頭部位不會發生泄漏。緊湊法蘭尺寸之所以減小,是由于減小了密封件的直徑,這將會減小密封面的截面。其次,法蘭墊片已被密封環所代替,以確保密封面對密封面的匹配。這樣一來,為了壓緊密封面僅需要很小的壓力。隨著所需壓力的降低,螺栓的尺寸和所需數量都可相應減小。最終設計出了一種體積小且重量輕(比傳統的ANSI法蘭的重量減輕70%~80%)的新產品。
  法蘭泄漏密封處理方法
  一、泄漏部位及狀況DN150閥體兩側連接法蘭螺栓泄漏,由于法蘭連接間隙極小,不可能通過間隙注入密封劑消除泄漏。泄漏介質為蒸汽,泄漏系統溫度400~500℃,系統壓力4MPA。
  二、密封施工方法根據泄漏部位現場勘測,為實現有限封堵,采用固定夾具法包容泄漏點形成密封腔,注入密封劑,從而消除泄漏。
  1、夾具設計
  (1)夾具結構形式確定
  ①包容泄漏點,建立閥體法蘭與管道法蘭連接短節法蘭間的密封腔。為防止因憋壓使閥體與法蘭間隙潛在泄漏處出現再泄漏,在夾具與閥體法蘭外緣吻合處設環形腔注膠。
  ②異徑法蘭注劑過程中,夾具易向小徑法蘭側發生位移,故采用齒形接觸卡緊的限位措施。
  2、密封劑選擇及用量估算
  (1)密封劑選擇根據泄漏系統溫度和泄漏部位特點,采用TXY-18#A型密封劑。該密封劑耐溫、耐介質和注射工藝性能優異,易于建立均勻致密的密封結構,且密封可保持長期穩定。
  (2)用量估算單側泄漏點需用密封劑4.5KG。
  3、施工操作
  (1)夾具安裝,由于齒形接觸,齒尖內徑尺寸較小,安裝時需要周圈敲擊夾具外壁發生齒端變形,卡緊限位。
  (2)注劑操作完成夾具和閥體及法蘭環形腔注入密封腔后,再進行中間腔注劑,注劑過程要均衡施壓,并注意補注壓緊,防止應力松弛。
  (3)密封劑固化后,經過效果觀察,進行局部補注壓緊,防止應力松弛,再封閉注劑孔。





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