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蒸汽管網的典型泄漏形式分析
添加:2017-4-11 10:01:22    游覽:1754    來源:boyi18.com

  蒸汽管網的泄漏形式主要有法蘭泄漏、閥門盤根泄漏、閥門內漏、砂眼泄漏等。以中國石化中原石油化工有限責任公司 S-MTO 裝置為例,對蒸汽系統的漏點類型不完全統計顯示,在所有泄漏形式中,法蘭密封面泄漏約占 70% , 砂眼和盤根泄漏各約占 10%,內漏約占 5%,其他占 5% 。

  常用的消漏方法為離線消漏和在線帶壓堵漏。離線消漏,可視泄漏的具體形態采取針對性的措施,是一種較為徹底的消漏方法; 在線帶壓堵漏是蒸汽管網系統處于工作狀態下的一種消漏方式,漏點形態及成因多種多樣,難度大、 風險高、 呈現反復性不宜根除。

  1、法蘭泄漏。

  蒸汽管網法蘭泄漏主要是指管法蘭、閥門或疏水器中法蘭等的泄漏。主要表現為蒸汽系統運行一段時間后,法蘭密封面間的密封失效而發生泄漏。設計條件下,法蘭、墊片、螺栓的選用一般沒有大的問題,現場泄漏的原因主要有: ①施工過程中由于裝配、焊接以及螺栓把緊不均勻,造成法蘭密封圓周面上預緊力不均勻,有時還存在較大的徑向分力; ②由于蒸汽管道工作溫度較高,支吊架設置不合理, 熱膨脹引起的彎曲變形有可能產生在法蘭連接處,從而引起密封斷面預緊力改變; ③由于法蘭螺栓在高溫下發生高溫蠕變,從而造成密封面預緊力減小; ④由于法蘭及管道保溫效果差,法蘭密封面積存了較多的凝液,密封面間存在氧和酸性雜質時會發生高溫電化學腐蝕; 另外, 水分子直徑小,高溫高壓下有較強的滲透能力,增大了泄漏的可能性; 不正確的操作引起的壓力、溫度和流量的巨幅波動也會產生瞬時峰值應力,如因開停車過快而產生升降溫的水擊現象等。

  由于蒸汽是重要的公用工程,一般不允許停工消漏,故常用帶壓消漏方法處理漏點。主要是緊固法蘭螺栓或打卡子注膠,這兩種方法通常情況下都難以根除,仍需經常性的緊固或補膠; 較為徹底的消漏一般只有在系統停工或停用時, 查清造成泄漏的原因,消除管道法蘭處的管道應力,正確選用符合設計規范要求的法蘭、墊片、螺栓等,正確的把緊螺栓,并按要求進行熱緊,方可徹底消除漏點。對于要求高的法蘭也可通過增加螺栓彈簧墊圈來補償螺栓緊固的應力松弛,增加螺栓緊固的抗干擾能力,減少泄漏。

  2、 閥門盤根泄漏。

  閥門經過一段時間使用后,閥桿盤根處易發生泄漏, 量小時漏水, 量大時漏氣。蒸汽閥門盤根多為石墨盤根、石棉盤根和碳纖維等材質的盤根,泄漏多發生于開關較為頻繁、高溫高壓工況下的閥門。主要是由于盤根填料老化、 閥桿腐蝕、磨蝕而使得閥桿密封段不光滑、不連續,致使盤根在使用的過程中過度磨損,造成密封預緊力下降或局部缺失而發生閥門盤根泄漏。閥門盤根泄漏一般開始時漏水,這時一定要及時緊固盤根壓蓋,提高盤根密封預緊力來消漏。一旦發生蒸汽泄漏,盤根被高溫蒸汽沖刷產生缺損,漏點將無法消除,甚至會造成停車事故。高頻操作的閥門應結合系統停車檢修,定期檢查閥桿磨損、及時更換盤根填料。

  3、 閥門內漏。

  閥門內漏是由于閥門、 閥芯、閥瓣和閥座之間靜密封面的損壞造成的蒸氣沿流向發生的泄漏。封閉系統閥門內漏不易發現,半封閉( 一側對大氣) 容易發現。內漏產生的主要原因有: ①閥門開啟程度過低或夾帶過多的冷凝水所產生的流體沖刷, 會在閥瓣和閥座密封面上形成溝痕,造成密封失效而泄漏; ②安裝或檢修過程中管道內潔差,設備和管網系統內存在固體雜質,會對三通、 彎頭等管件流向改變處造成沖刷,或在閥門沿閥門緊固方向或閥瓣和法座密封面處卡住,也會造成密封不嚴而泄漏,這在新裝置投用時最為常見; ③閥瓣和閥座密封面會由于電化學腐蝕而產生的泄漏,如封閉系統閥門存在流動死區的導淋處,由于凝液長期積存,在有氧和酸性雜質存在的情況下發生電化學腐蝕; ④蒸汽系統高壓閥門還會由于閥瓣高溫下發生蠕變或強度、 剛度下降,閥瓣變形而產生泄漏。封閉系統閥門內漏很難發現和在線處理,修復也很困難,多數情況需等到系統停車時才作更換處理。閥門更換時應根據閥門開關的頻次、調節幅度和工作的溫度、壓力選用正確的閥門型式,平時做好系統維護。對管道保溫、 疏水器的合理布置及工作狀態定期監控、 檢查和及時維護。

  4、砂眼泄漏。

  管道砂眼泄漏主要發生在管道系統的彎頭、三通、對接焊縫和承插焊縫處等。彎頭、三通處主要是由于管道內介質的壓力沖擊和凝液的沖刷作用造成管壁減薄,強度下降而發生穿孔泄漏; 焊縫處的泄漏主要是焊接缺陷如裂紋、氣孔、夾雜等在應力、內外腐蝕及蒸汽滲透的作用下,擴展延伸形成蝕孔泄漏,早期時采用先鉚后焊的方法消漏; 后期如風險可控,可采用打卡子注膠的方法消漏,風險不可控時就需停工消漏。平時須做好定期測厚,及時掌控彎頭、三通、調節閥等部件易沖刷部位的減薄情況,做到計劃檢修與更新。高溫高壓的蒸汽管道還應對管道焊縫及母材進行定期檢驗,確保材料使用性能滿足規范要求。

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