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蒸汽管网的典型泄漏形式分析
添加:2017-4-11 10:01:22    游览:1759    来源:www.aosailuo.com

  蒸汽管网的泄漏形式主要有法兰泄漏、阀门盘根泄漏、阀门内漏、砂眼泄漏等。以中国石化中原石油化工有限责任公司 S-MTO 装置为例,对蒸汽系统的漏点类型不完全统计显示,在所有泄漏形式中,法兰密封面泄漏约占 70% , 砂眼和盘根泄漏各约占 10%,内漏约占 5%,其他占 5% 。

  常用的消漏方法为离线消漏和在线带压堵漏。离线消漏,可视泄漏的具体形态采取针对性的措施,是一种较为彻底的消漏方法; 在线带压堵漏是蒸汽管网系统处于工作状态下的一种消漏方式,漏点形态及成因多种多样,难度大、 风险高、 呈现反复性不宜根除。

  1、法兰泄漏。

  蒸汽管网法兰泄漏主要是指管法兰、阀门或疏水器中法兰等的泄漏。主要表现为蒸汽系统运行一段时间后,法兰密封面间的密封失效而发生泄漏。设计条件下,法兰、垫片、螺栓的选用一般没有大的问题,现场泄漏的原因主要有: ①施工过程中由于装配、焊接以及螺栓把紧不均匀,造成法兰密封圆周面上预紧力不均匀,有时还存在较大的径向分力; ②由于蒸汽管道工作温度较高,支吊架设置不合理, 热膨胀引起的弯曲变形有可能产生在法兰连接处,从而引起密封断面预紧力改变; ③由于法兰螺栓在高温下发生高温蠕变,从而造成密封面预紧力减小; ④由于法兰及管道保温效果差,法兰密封面积存了较多的凝液,密封面间存在氧和酸性杂质时会发生高温电化学腐蚀; 另外, 水分子直径小,高温高压下有较强的渗透能力,增大了泄漏的可能性; 不正确的操作引起的压力、温度和流量的巨幅波动也会产生瞬时峰值应力,如因开停车过快而产生升降温的水击现象等。

  由于蒸汽是重要的公用工程,一般不允许停工消漏,故常用带压消漏方法处理漏点。主要是紧固法兰螺栓或打卡子注胶,这两种方法通常情况下都难以根除,仍需经常性的紧固或补胶; 较为彻底的消漏一般只有在系统停工或停用时, 查清造成泄漏的原因,消除管道法兰处的管道应力,正确选用符合设计规范要求的法兰、垫片、螺栓等,正确的把紧螺栓,并按要求进行热紧,方可彻底消除漏点。对于要求高的法兰也可通过增加螺栓弹簧垫圈来补偿螺栓紧固的应力松弛,增加螺栓紧固的抗干扰能力,减少泄漏。

  2、 阀门盘根泄漏。

  阀门经过一段时间使用后,阀杆盘根处易发生泄漏, 量小时漏水, 量大时漏气。蒸汽阀门盘根多为石墨盘根、石棉盘根和碳纤维等材质的盘根,泄漏多发生于开关较为频繁、高温高压工况下的阀门。主要是由于盘根填料老化、 阀杆腐蚀、磨蚀而使得阀杆密封段不光滑、不连续,致使盘根在使用的过程中过度磨损,造成密封预紧力下降或局部缺失而发生阀门盘根泄漏。阀门盘根泄漏一般开始时漏水,这时一定要及时紧固盘根压盖,提高盘根密封预紧力来消漏。一旦发生蒸汽泄漏,盘根被高温蒸汽冲刷产生缺损,漏点将无法消除,甚至会造成停车事故。高频操作的阀门应结合系统停车检修,定期检查阀杆磨损、及时更换盘根填料。

  3、 阀门内漏。

  阀门内漏是由于阀门、 阀芯、阀瓣和阀座之间静密封面的损坏造成的蒸气沿流向发生的泄漏。封闭系统阀门内漏不易发现,半封闭( 一侧对大气) 容易发现。内漏产生的主要原因有: ①阀门开启程度过低或夹带过多的冷凝水所产生的流体冲刷, 会在阀瓣和阀座密封面上形成沟痕,造成密封失效而泄漏; ②安装或检修过程中管道内洁差,设备和管网系统内存在固体杂质,会对三通、 弯头等管件流向改变处造成冲刷,或在阀门沿阀门紧固方向或阀瓣和法座密封面处卡住,也会造成密封不严而泄漏,这在新装置投用时最为常见; ③阀瓣和阀座密封面会由于电化学腐蚀而产生的泄漏,如封闭系统阀门存在流动死区的导淋处,由于凝液长期积存,在有氧和酸性杂质存在的情况下发生电化学腐蚀; ④蒸汽系统高压阀门还会由于阀瓣高温下发生蠕变或强度、 刚度下降,阀瓣变形而产生泄漏。封闭系统阀门内漏很难发现和在线处理,修复也很困难,多数情况需等到系统停车时才作更换处理。阀门更换时应根据阀门开关的频次、调节幅度和工作的温度、压力选用正确的阀门型式,平时做好系统维护。对管道保温、 疏水器的合理布置及工作状态定期监控、 检查和及时维护。

  4、砂眼泄漏。

  管道砂眼泄漏主要发生在管道系统的弯头、三通、对接焊缝和承插焊缝处等。弯头、三通处主要是由于管道内介质的压力冲击和凝液的冲刷作用造成管壁减薄,强度下降而发生穿孔泄漏; 焊缝处的泄漏主要是焊接缺陷如裂纹、气孔、夹杂等在应力、内外腐蚀及蒸汽渗透的作用下,扩展延伸形成蚀孔泄漏,早期时采用先铆后焊的方法消漏; 后期如风险可控,可采用打卡子注胶的方法消漏,风险不可控时就需停工消漏。平时须做好定期测厚,及时掌控弯头、三通、调节阀等部件易冲刷部位的减薄情况,做到计划检修与更新。高温高压的蒸汽管道还应对管道焊缝及母材进行定期检验,确保材料使用性能满足规范要求。

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