火力發電(diàn)廠閥門帶壓堵漏技術
時間:2013-7-12 14:10:46 來源(yuán):溫州尼威閥門 瀏覽(lǎn)數:13429
1前言
發電廠(chǎng)閥門主要用(yòng)於控製各種設備及(jí)其管路上流(liú)體介質的運行,閥門的泄漏常發生在填料、法蘭密封及閥體(tǐ)上,閥門長時間泄漏可造成閥(fá)杆和(hé)法蘭(lán)密封麵的衝蝕,終可使閥門報廢,加上介(jiè)質流體的損失,使電廠的消耗增加,成本上升,經濟效益下降。如果介質流體有毒、易(yì)燃(rán)、易爆、腐蝕性(xìng)等發生外泄漏,則容(róng)易發生中毒、火災、爆炸等傷亡事故(gù)和加快(kuài)廠(chǎng)房(fáng)設(shè)備的腐蝕速度,縮短其使用壽命,嚴重時汙染周邊環境,破壞電力生產,損害人們的身體健(jiàn)康。泄漏的存在嚴(yán)重威脅(xié)著安全(quán)生產,使電廠的非計(jì)劃停(tíng)機事故增多(duō)。以下介紹一些閥門泄漏原因及(jí)堵漏方法以及對(duì)閥門的維修(xiū)和維護方法,供參考。
2 閥門外漏的形式(shì)及因素
2.1 閥門填料的(de)泄漏及原因
閥門(mén)在操作使用過程中,閥杆(gǎn)同填料(liào)之間存在著相對運動,它包括轉動和軸向移動。隨著(zhe)開關次數的增加,相對運動的次數也隨之增多,還有溫度(dù),壓力和流體介質(zhì)的(de)特性等影響,閥門填料是(shì)容易發生泄漏的部位。它(tā)是由於填料接觸壓力的逐漸減(jiǎn)弱,填料自(zì)身(shēn)的老化,失去了(le)彈(dàn)性等原因引起的。這時壓力介(jiè)質就會沿著填料與閥杆的(de)接觸間隙向外泄漏,長時間會把部分填料吹走和將閥杆衝刷出溝槽,從而使泄漏擴大(dà)化(huà)。
2.2 法蘭的泄漏
閥門的法蘭(lán)密封主要是(shì)依靠連接(jiē)螺栓的預緊力,通過墊片達到足夠的密(mì)封比壓,來阻止被密(mì)封壓力(lì)流體介質的外泄。它泄漏的原(yuán)因有很多方麵,密封墊片的壓緊力不足,結合麵的粗糙(cāo)度不符合要求(qiú),墊片變形和機械振動等都會引起密封墊(diàn)片與法蘭結合麵密合不嚴而發生泄漏。另外螺(luó)栓變形或伸長,墊片老化,回彈力下降(jiàng),龜裂等也會造(zào)成法蘭麵(miàn)密封不(bú)嚴而發生泄漏。法蘭泄漏還有不可忽視的(de)人為因素,如(rú)密封墊片裝偏,使局部密封比壓不足緊力過度,超過(guò)了密封墊片的設計極限,以及法蘭緊固過程中用力不(bú)均或兩法蘭(lán)中心線(xiàn)偏移,造成假緊現象等都容易發生泄漏。
2.3 閥體的外漏和原因
閥體的外漏主要原因是由於(yú)閥門生產過程中鑄造或鍛造缺(quē)陷所引起的,比(bǐ)如砂眼,氣孔、裂紋等,而流體介質(zhì)的衝刷和氣(qì)蝕也是造成(chéng)閥(fá)體泄漏的常見因素。
3 帶壓堵漏的原理及優點
3.1 帶壓堵漏的原理(lǐ)
帶壓堵漏的原理就是以液態介質在動態條件下,固態密封(fēng)材料的密封機理為基本依(yī)據。方法是在泄漏部位裝設專用設備,利用(yòng)密封(fēng)部位和專用設備之間形成的腔室,采用專(zhuān)用的高壓注(zhù)膠工具將密封膠注入腔室,並充滿整個腔室空間,使密封膠的擠壓力與泄漏介質的(de)壓力相平衡,建立一個新的密(mì)封結構(gòu)來堵塞泄漏孔隙各通道(dào),阻塞介質的外(wài)泄。
3.2 帶壓堵漏的優點
(1)不需要停機或對係統進行隔離。
(2)不需要對(duì)係統(tǒng)進行泄壓。
(3)節省大量的能源和人力。
(4)大大減少了因設備隔離或停機而帶來的電量損失。
(5)減少了社會經濟損(sǔn)失。
4 幾種常見漏(lòu)點的帶壓堵漏方法介紹
根據發電廠生產現場的具體情況,可以采用更(gèng)換閥門,更換閥門填(tián)料,更換法蘭墊片或焊補(bǔ)孔洞的方法(fǎ)消除一般泄漏。
但(dàn)對於生產運行中的閥門,在無法隔離的情況下(xià),則必須采取相應的技術手(shǒu)段消除泄漏,以保證機組安全生產的正常運行。
4.1 電廠閥(fá)門填料室泄漏的(de)帶壓堵漏處理
采用注劑式帶壓堵漏技術是目前比較安全可靠的(de)一種技術手段,它采用特別夾具和液壓注射工具,將密封劑注射到夾具與泄漏(lòu)部位部分外表麵所形成的密封空腔內,迅速地(dì)彌(mí)補各種複雜的泄漏缺陷。在注(zhù)劑的壓力大於泄漏介質壓力的條件下,泄漏被強行止住,注(zhù)劑自身在短時間內由塑性體轉變為彈性體,形成一個有彈性的密封結構(gòu)並(bìng)能維持一定的工作(zuò)密封比壓,達(dá)到重新(xīn)密封的目的。目前,國內外生產和使用的密封注劑大致分為兩類:一類是熱固化密封注劑,這類注劑隻有達到一定溫度才能由(yóu)塑料體轉變為彈性(xìng)體(tǐ),常溫(wēn)下則為固體;另一類是非熱固化密封注劑,它適用於常溫(wēn),低溫及高溫場合的動態密封作業要求(qiú),這類(lèi)密封(fēng)注劑多製成棒狀固體或雙組分的膩狀材料,將其裝在高壓注槍後,在一定的壓力下具有良好的(de)注射工藝性及填充性,且(qiě)不失去閥門開關功能。下麵介紹兩種常用方法(fǎ):
(1)對(duì)於閥門填料函的壁厚大於8mm左右時,在(zài)動態條件下采用注式帶壓堵漏消除缺陷時,可以直接在閥門的填料函壁麵(miàn)上開設注劑孔的方式作業,密(mì)封腔就是閥門的填料(liào)函自身,注入到閥門填料函內的密封注(zhù)劑的作用與填料所起的作用相同。首先在閥門填料函外壁的適當位置用直徑(jìng)10.5mm或8.7mm的鑽頭開孔,孔不能鑽透,大約(yuē)留1--3mm左右,撤出鑽頭,用M12或M10的絲錐攻(gōng)絲,攻(gōng)絲(sī)結(jié)束(shù)後,把注劑專用旋塞閥擰上,並使之處於開的位置(zhì),用(yòng)直徑(jìng)3mm的長杆鑽頭把餘下的閥門填料函壁鑽透,這時泄漏介質會沿著鑽頭排削去方向噴出,為了防止鑽孔時高溫,高壓,有毒或腐(fǔ)蝕(shí)性強的介質噴出傷人,鑽小孔前可采用一擋板,先在擋板上用鑽頭鑽(zuàn)一(yī)個直(zhí)徑5mm的(de)孔,使之能套過長鑽頭上,加上擋板鑽餘下的壁(bì)厚則不會(huì)有危險。鑽透小孔後取出鑽頭,把注劑(jì)專用旋塞閥擰到關的位置,切斷介質連(lián)接高(gāo)壓注劑槍進行(háng)注射密封注劑的操作。如果閥門填料函內介質壓力低(dī),也可以用(yòng)直徑3mm的長鑽頭直接鑽透小孔,再進行(háng)密封注劑操作作業。
2003年6月,攀鋼發電(diàn)廠3#機電動主汽閥自密封格蘭漏就是采用這種堵漏技術解決了該(gāi)閥門的泄漏問(wèn)題,避(bì)免了(le)一次非停機不可,才能解決(jué)的事情。
(2)對於填料函(hán)壁較薄的(de)閥門,可以采用輔助夾(jiá)具進行動態密封作業。輔助夾具隻是(shì)為了彌補閥門填料函壁厚的不足,相當於一個固定在閥門填料函外壁的特殊接頭,用(yòng)以連接高壓注劑槍(qiāng)。夾具的機械加工方法難以得到理想的(de)局部貼合麵(miàn),在條件允許情況下,可以適當(dāng)修理閥門填料函外壁,使之與輔助夾具更(gèng)好地貼(tiē)合。如果泄漏閥門的(de)填料外壁形狀複雜或修整條件不允許時,可在輔助夾具底部墊一塊石棉橡膠板或橡膠板,擰緊(jǐn)夾(jiá)具螺栓,使墊在下麵的橡膠板能很好地堵塞貼合麵縫隙。輔助夾具上應有一個與注劑(jì)旋塞閥相配的螺紋貼塊,接下(xià)來同壁(bì)厚的填料函(hán)操作一致,整個密封作業(yè)完成後,不要立刻開關閥門,等密封注劑(jì)固化後,才可投入正常使(shǐ)用。
2002年11月中旬,攀鋼發電(diàn)廠高壓加(jiā)熱器進水門的平衡(héng)閥(fá)法(fǎ)蘭泄漏,由於該閥門的填料函(hán)壁較薄,就是(shì)采用製作輔助夾(jiá)具進行動態密封作業,解(jiě)決了閥門的泄漏問題。
4.2 電廠閥門法(fǎ)蘭(lán)泄(xiè)漏的帶壓堵漏處理
4.2.1 銅絲圍堵法
它適用於兩法蘭間隙(xì)較小,間隙量均勻,泄漏介質壓力低的(de)帶壓堵漏,可以在拆下的螺栓上直(zhí)接安放螺栓專用注劑接頭,一般不少於兩個。
安裝注劑(jì)接頭時應鬆開一個螺母,安裝好注劑接頭,迅速(sù)重(chóng)新擰緊螺母,然後再安裝另外的注劑接頭,不能同時將所需接頭螺母鬆開,以免(miǎn)造成墊片上的(de)密封比壓明顯下降,泄漏量增加,甚至(zhì)會出(chū)現泄漏介質將墊(diàn)片(piàn)吹走,導致無法彌補(bǔ)的後果。如果原來(lái)泄漏量較大,可用G形夾子來維持密封(fēng)比壓的均衡,安裝完注劑螺栓後,用工具將直徑或略(luè)小於泄漏法蘭間隙的銅絲嵌入到法蘭間隙中,同時將法蘭的外緣衝出唇口,使銅絲(sī)固定後在法蘭間(jiān)隙內,這樣就組成(chéng)新的密(mì)封腔。然後可(kě)連接高(gāo)壓注劑(jì)槍進行動態密封作業,注劑方向應從泄漏點相反處依次進行,終點應在漏點附近。
2003年6月,攀鋼發電廠#1機(jī)低壓聯通管垂直法蘭麵泄漏就是采用這種堵漏技術解決了聯通管法蘭麵(miàn)的泄漏問題,避免了一次停機事故的發生。
4.2.2 鋼帶圍堵法
當兩法蘭間隙稍大且不超過8mm,介質壓力(lì)小於(yú)2.5MPa時,可采用鋼帶(dài)圍堵法進行運態密封作業。它對兩法蘭同軸度有(yǒu)較高要求,對法蘭(lán)間隙(xì)均勻(yún)程度要(yào)求不高。鋼帶一般選用1.5--3.0mm的厚度,寬度20--30mm即可,製作(zuò)時可采用焊接或鉚接,兩接頭下方需加設(shè)過渡墊片,根據法蘭尺寸確定安(ān)裝注(zhù)劑接頭的數量。安裝鋼帶時,應將鋼帶位於兩法蘭的間隙上,把連接(jiē)螺栓稍擰幾扣,再把兩個(gè)過(guò)渡墊片加入,全部包住法蘭間隙,繼續擰緊(jǐn)螺栓,終形成(chéng)完整的密封空腔,這時就可以進行動態(tài)密(mì)封作業。
4.2.3 法蘭的凸形夾具堵法
當泄漏法蘭間隙大於8mm,介質壓力大於2.5MPa時,從安(ān)全和可靠性考慮,應設計製作成加工尺寸精確,整體密封性(xìng)能(néng)好,耐(nài)高壓的法蘭夾具,它動態密封作業的成功率較高,是一種廣泛使用(yòng)的密封技術。作業前應在做婦:的(de)夾具上安裝旋塞閥,並使旋塞閥處於開啟狀(zhuàng)態,操作人員(yuán)應站在上風口,若(ruò)泄漏壓力或流量很大,可用(yòng)壓縮空氣把泄(xiè)漏介質向一邊吹掃,或在夾具上接上長杆,使操作人員避免和少接觸(chù)泄漏介質。安裝時,夾具的注劑(jì)孔應處於兩法(fǎ)蘭連接(jiē)螺栓的中間,並保(bǎo)證泄漏處附近有注劑孔,不要使注劑孔對準螺栓,以免增加注劑進入(rù)的阻力。夾具螺栓擰緊後,夾具與法蘭接觸大間隙不應超過o.5mm,注劑應先從(cóng)離泄漏點遠處開始注入,逐漸靠(kào)近泄漏,直至泄漏停止。此方法也可用於管道(dào)的帶壓堵漏。
這種堵漏方法在攀鋼發電廠#1、#2、#3機組日常維護中普遍應用,是管閥檢修專業(yè)必須掌握的一種堵漏方法。例如,2003年#1、#2機組給(gěi)泵正暖(nuǎn)回水疏水一、二次閥法蘭(lán)的泄漏;2003年2月份,#2機輔汽到除氧器疏水(shuǐ)70%電動隔離閥前法蘭的泄漏;2003年3月份#1機高壓加熱器進(jìn)口法蘭泄漏等等。
4.3 電(diàn)廠閥門閥(fá)體泄漏的帶壓堵漏處理
閥體的泄漏處理可適用於管道的泄漏處理,有以下兩種方法,
4.3.1 粘(zhān)接法
它是利用膠粘劑的特殊性能進行帶壓堵漏的一種方法。對於壓力介質及泄漏量小的砂眼部位,可先把泄漏點周圍打磨出金(jīn)屬光澤,然後用錐度銷釘對準泄漏點,適當力度打入,使泄漏明(míng)顯減少或暫時(shí)性封堵。利用膠粘劑固化速度快的特(tè)點(diǎn),及時地將銷釘周圍塗滿膠粘(zhān)劑,成立一個(gè)新的固體密(mì)封結構,達到止漏的目的。對於介質壓力高,泄漏(lòu)量大的缺陷,可用頂(dǐng)壓工具進行密封(fēng)作業,操作(zuò)時把(bǎ)頂壓機構固定在閥門的一側,高速頂壓螺杆,使頂壓螺杆的軸向正對泄漏點,旋轉頂壓螺(luó)杆,利用頂壓螺杆端部的鉚釘緊緊地壓在泄漏部位上,迫使泄漏(lòu)停止。
如果鉚釘頂端比泄(xiè)漏點麵積小,可(kě)在鉚釘下再墊上一(yī)塊軟金屬片,泄漏停止後,及時清理泄漏點周圍的金(jīn)屬表(biǎo)麵,除去鐵(tiě)鏽和油汙,將配製好的膠粘劑塗抹在周圍。待膠粘劑充分固化後,拆除頂壓(yā)螺杆與鉚釘的固定螺釘,取下(xià)頂壓機構,為了(le)保證其耐壓效果,可在處理好的泄漏部位用玻璃布等加固。
4.3.2 焊接法(fǎ)
a) 在閥(fá)體的泄漏介質壓力低,漏量小的情況下,可用一個內徑比泄漏點大一倍以上的螺帽,讓泄漏介質從螺帽內流(liú)出,把螺帽焊在閥體上,再配一個與螺帽相(xiàng)同規(guī)格的螺栓,在螺帽底部放置一塊橡膠墊或石棉墊,將螺栓頂部(bù)繞上生膠帶擰入螺帽(mào)內,達到阻止泄漏的目的。對(duì)於泄漏介質壓力高,泄漏量大的閥體,可用引(yǐn)流焊接法。首先用一塊(kuài)鐵板,中間開(kāi)設一圓孔,把一(yī)個與圓孔相當口徑的(de)隔離閥焊接在鐵板的(de)圓孔上,打(dǎ)開隔離閥,把(bǎ)鐵板中心孔對準泄漏點貼合(hé)在閥(fá)體,讓泄漏介質經鐵板(bǎn)中心孔與隔離閥流出。如果貼合麵不好,可在貼合麵(miàn)放置橡膠或石棉墊,然後把鐵板(bǎn)周圍與閥體焊好,再關閉隔離閥就能達到重新密封的目的(de)。
b)在閥體的泄漏介質高(gāo)溫高壓,但是閥門(mén)有較大的外形尺寸、泄漏量不大的情(qíng)況也可以用焊接的方法,首先直接把閥體上與漏點相關的縫隙都焊死(不焊漏點(diǎn)),然後(hòu)用一段符合工況(工作溫度、壓力)的管子長度視現場環境而定(一般取(qǔ)200mm左右(yòu)即可),其直徑應該大於漏點,把一台與(yǔ)管子相適應的閥門焊接在管子一端,並全(quán)開閥門,然後把管子另一端取對準漏(lòu)點焊接(jiē)好後,關閉閥門即可止住泄漏.
4.4萬能堵(dǔ)漏法
不管是(shì)閥門哪一部分泄漏如果以上方法操作都有困難時也可以采用“包裹法”:使用符合工況的板(bǎn)材(管材)製作一個能包裹閥門整體或者(zhě)是有漏點的閥體的箱體,把它焊在閥門上使之能包裹住漏點,如果在焊接箱體(tǐ)時有困難,可以(yǐ)在箱體上開孔留到後再運用方法焊接法中的b)方法(fǎ):加排汽閥的方(fāng)法(fǎ)就(jiù)可以容(róng)易(yì)封(fēng)口焊接了。此種焊接方法在攀鋼發電廠#1機的(de)主汽道疏水、#3機主汽道旁路二次門、1#、2#、3#機組的高壓加熱器的疏水係統中多次運用,都取得了滿意的成功(gōng)。這種堵漏方法在攀鋼發電廠#1、#2、#3機組日常維護中(zhōng)用的多效果好的(de)一種方法,也是(shì)管閥檢修專業必須掌握的一種堵漏方法。
5 結(jié)論
在發電廠生產現場還有其它部件的(de)帶壓堵漏,如果我們能夠掌握一些基本堵漏知識(shí),對於電廠的經濟性提高有很大的幫助。僅一台100MW的機組啟停一次,直接經(jīng)濟損失就達30萬元人民幣以上。所以(yǐ),我們能夠成功(gōng)對現場泄漏點進(jìn)行帶壓堵漏,減少非計劃停機次數,其(qí)中的效益是顯(xiǎn)著的。總之:
(1)帶壓堵漏是屬於一種應急搶修(xiū)性質的工作。帶壓堵漏處理的漏點是(shì)一種臨時處理措施,有一定的局限性和時效性。在有條件的情況下,還是要對泄漏部位進(jìn)行徹底檢修。消除現場的"跑、冒、滴、漏"現象,提高設備運行健(jiàn)康水平的根本方(fāng)法是要靠計劃檢修的合(hé)理性和提高設備檢修(xiū)維護的工藝。
(2)帶壓堵漏的工作環境惡劣、作業時間長、勞動強度大,作業中不確定因素多、作業風險大。工作前的安全準備工作(zuò)非常重要,作業前的(de)風險分析一定要充分,安全措施的落實一定要到位。
(3)帶壓堵漏是一門專業性很強的技術,要求作業人員的現場應變能力(lì)、對機械專業知識掌握以及(jí)帶壓堵漏專用工具使用等都有很高(gāo)的要求(qiú)。由於對作業人員和專用設備有很高的要求,這項技術在火電廠的推廣有一定的難度。目前現場的帶壓堵漏工作都是由一些專業公司來完成的。
(4)帶壓堵(dǔ)漏是一(yī)種新技術,它還有(yǒu)一個不斷改進和完善的(de)過程,它有自身的局限性和適用範圍。帶壓堵漏並不能解決一切泄(xiè)漏問題,現在還處在探索和完善階段。