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非标阀杆密封装置-填料函泄露解决方案

发稿时间:2018-08-13 09:14 来源:

一、概述

 
        石油化工装置使用的阀门多数采用填料函式密封,大部分阀门安装于室外,阀内输送介质多数具有易燃易爆、有毒有害、高温高压等特性。在长时间运行过程中,阀门阀杆处极易出现泄漏,易燃易爆、剧毒等危险介质的泄漏不仅会造成中毒、火灾、爆炸等事故,而且会污染环境,甚至导致装置停工。
 
二、原因分析
 
        分析石油化工装置中阀门的实际运行状况,导致阀门填料函泄漏的原因主要有:
 
        ① 对于开关较频繁的阀门,由于阀杆的经常性动作,对密封填料造成了较严重的磨损,这是导致填料函发生泄漏的主要原因。

        ② 由于阀内介质温度、压力、腐蚀性等特性的作用,以及工艺操作的不稳定性、填料老化的影响,也都会导致填料函发生泄漏。

        ③ 由于室外环境温度变化较大,在热胀冷缩的作用下,也使得填料函经常发生泄漏。
 
三、处理方法
 
        1.阀门填料函发生泄漏时,一般可通过锁紧密封填料压盖,压缩密封填料来消除泄漏。在密封填料无压缩量的情况下,该方法是不可行的,此时阀门填料函的泄漏存在较大的安全隐患。
 
        2.填料函填料无压缩量情况下出现泄漏的常见处理方法
 
        ①更换密封填料
 
        针对阀门填料函泄漏的情况,解决此类问题最根本的方法就是更换填料函内密封填料。目前能实现对填料函内密封填料进行检修更换的方法有两种,一种是在线检修,首先全关阀门,然后通过阀门自密封实现对填料函内部物料的切断,进而更换密封填料;但此种方法存在一定危险性,一旦阀门自密封发生泄漏,可能会发生人身伤亡、火灾、爆炸等事故。另一种方法需要对阀门及管线内的物料进行泄压排放,然后对填料函内密封填料进行更换; 此种方法对连续生产的石油化工生产装置而言,可能需要局部停工或全装置停工,这将会影响到装置的连续安全平稳运行,给企业带来巨大的经济损失。
 
        ② 带压堵漏处理

        带压堵漏技术已经广泛应用于阀门填料函泄漏的处理,在不对阀门进行检修的情况下,带压堵漏处理填料函泄漏主要有以下两种形式:
 
(1)方盒子堵漏
 
        将阀门连同手轮、法兰全部用方盒子包起来,通过方盒子上的注胶螺母,再向方盒子内注胶, 最终将漏点堵住。 此方法的缺点是受阀门位置空间的限制,方盒子较大,堵漏价格较昂贵,堵漏后的阀门无法再进行开关操作。.
 
(2)填料函内注胶堵漏。
 
        阀门填料函函壁钻孔带压堵漏技术已经广泛应用于石油化工装置阀门堵漏中,该方法采用电钻对阀门填料函函壁进行钻孔,用强大推力将密封胶填塞到原填料各层之间的空隙,推进原填料对阀杆和与填料函壁面之间形成新的挤压力,建立新的密封压力封堵泄漏,实现对填料函泄漏的处理。该方法消除阀门填料函泄漏是应用填料函结构发挥包容夹具作用,组成密封空腔容纳密封胶并承受挤压力,减少了夹具的准备和制造周期。与方盒子堵漏相比,此法的优点是不受阀门位置空间的限制,阀门堵完后可以正常开关操作,费用较低,封堵效果较好。 但此种方法具有较大的风险性,用电钻钻孔容易产生火花,与阀内易燃易爆、剧毒等介质接触容易导致火灾、爆炸等事故。
 
四、非标阀杆密封堵漏方法
 
1.非标阀杆密封堵漏装置的设计安装
 
        根据现场实际情况,制定阀杆密封装置方案,非标阀杆密封装置包括密封套、密封填料、把紧螺栓等。方案的具体实施如下:
 
        (1)依据阀杆直径和填料函上方空间绘制密封套尺寸,分两 瓣 制 作 密 封套,密封套内径和 阀 杆 外 径 之间 要 留 有 一 定的 热 胀 冷 缩 间隙( 0.2 mm) 。 如图 1 所示 ,密封套 由 密 封 套 Ⅰ和 密 封 套 Ⅱ 两部分组成,两瓣密封套通过螺栓锁紧实现整体连接。
 
 

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图 1 非标阀杆密封装置示意图



      (2)密封套的上部加工有螺栓孔,密封套的下部依据密封填料规格加工填料槽,槽内径应小于阀杆外径与填料宽度之和0.5~1 mm,槽深依据填料层数而定,填料总高度应<2~4 mm。

 

      (3)密封套与阀杆接触处边缘均应倒角。当密封套总高度大于 150 mm 时,其底部外侧应用卡子把紧。

 

      (4)安装时,两瓣密封套通过锁紧螺栓实现整体连接后,通过连接螺母将原密封填料压盖螺栓的螺柱与密封套压紧螺栓的螺柱相连,再把紧密封套压紧螺栓即完成安装。此时,如果原密封填料压盖螺栓的螺柱露出螺母部分较短时, 可根据阀内介质特性采取焊接补强, 或直接逐个拆除原密封填料压盖螺栓的螺母以连接螺母替代, 再将密封套压紧螺栓的螺柱把紧到连接螺母上。图 2 为安装非标阀杆密封装置后的示意图。 安装完成后,可实现对填料函泄漏的再次密封。




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图 2 安装非标阀杆密封装置后的示意图

 

2。安装使用注意事项

 

        (1)阀杆密封装置适用于 DN80 以上、PN5.0 以下阀门填料函发生泄漏的处理。

 

        (2)应根据阀内介质的温度、压力、腐蚀性等物理化学性能选择合适的密封填料,如果密封填料选择不合适,达不到预期的密封效果。

 

        (3) 阀杆、密封套的尺寸精度和表面粗糙度值是影响阀杆密封装置密封性能的关键。

 

        (4)在安装密封填料前,要将阀杆和密封填料压盖表面的杂质、污物等清理干净,尽量消除可能导致密封泄漏的影响因素。

 

        (5)在安装盘根型密封填料时,要注意分层分圈压接好密封填料,填料切断时宜成 45°切口,每圈填料均应以 45°切口搭接,且每圈搭接口宜相错 60~120°。

 

3.使用效果

 

        阀杆密封装置有效地消除了填料函泄漏的情况。对于连续生产的石油化工装置而言, 在某种程度上这与以往的阀门检修和带压堵漏技术相比,具有简便易行、经济合理、安全实用的特点,可广泛应用于类似阀门填料函泄漏的处理。


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