一、常见的法兰泄漏形式
1.垫片的质量
大庆石化分公司炼油厂就发生一起由于垫片质量问题而引起的着火事故。管/壳程操作参数:油浆/原料油,最高操作温度(入口)是340℃/23℃,最高操作压力是1.1MPa/1.4MPa。其管箱侧垫片为金属包垫片(304+石棉板)外贴石墨。
垫片拆下来时,发现垫片的压盖接口处不是按标准的要求进行氩弧焊后磨平的,而只是搭接上的(约10mm宽),从而导致垫片在整个密封面上的整体回弹力和塑性变形不一致,从搭接处发生泄漏并引发着火事故。因此在采购和使用垫片时,一定要选择专业厂家生产的产品并认真检查垫片质量。可见,垫片质量的好坏是保证密封的最重要的因素。
2.垫片的形式及材质
垫片的选型是一个经过长期实践而不断改进的过程。比如:蒸汽系统用缠绕垫密封垫片,渣油和油浆系统用钢圈密封垫片,温度和压力都不太高时选择金属包垫片,温度和压力较高时用波齿垫片,但还需根据介质的腐蚀和危害、操作参数的波动情况及垫片的价格进行综合考虑。
3.法兰密封端面的清洁和压痕
垫片拆下来时,发现垫片的压盖接口处不是按标准的要求进行氩弧焊后磨平的,而只是搭接上的(约10mm宽),从而导致垫片在整个密封面上的整体回弹力和塑性变形不一致,从搭接处发生泄漏并引发着火事故。因此在采购和使用垫片时,一定要选择专业厂家生产的产品并认真检查垫片质量。可见,垫片质量的好坏是保证密封的最重要的因素。
4.垫片的形式及材质
垫片的选型是一个经过长期实践而不断改进的过程。比如:蒸汽系统用缠绕垫密封垫片,渣油和油浆系统用钢圈密封垫片,温度和压力都不太高时选择金属包垫片,温度和压力较高时用波齿垫片,但还需根据介质的腐蚀和危害、操作参数的波动情况及垫片的价格进行综合考虑。
5.法兰密封端面的清洁和压痕
法兰密封端面保证清洁是避免泄漏的主要因素。在施工中,尤其是重油系统和带有催化剂粉尘的环境,一定要保持密封端面的清洁。重催车间检修时,就发生过气密时人孔的密封面泄漏的情况,打开人孔盖发现垫片上粘有很少量的催化剂,就是这少量的催化剂,影响到整个装置的正常开工。因此在垫片回装时,一定要把密封面上油渣及其他杂质清除干净,且应仔细检查密封面,不允许有径向划痕存在。再一个就是法兰密封面存在压痕,尤其是用金属垫和钢圈垫密封的条件下,由于法兰和垫片的硬度不匹配,导致法兰密封面上存在压痕,因此在更换此类法兰或垫片时,一定要给出硬度要求,以免在法兰密封面上留有压痕,密封不住导致泄漏。
6.法兰、螺栓和垫片不匹配
在生产运行过程中,随意更换垫片形式和尺寸的现象很多,大致有以下几种原因:一是生产急需;二是在使用过程中发生过泄漏,就认为这种垫片不好用,从而决定更换垫片形式;三是盲目提高垫片等级,认为等级越高越好,不仅造成不必要的浪费,有时还会适得其反。比如:温度压力等级低的法兰原来用的都是软垫片,现有的改为钢包垫片或金属垫片等,由于原来法兰密封端面形式为带沟槽的,且螺栓等级较低,现垫片更改后,垫片的塑性降低,同时由于垫片系数的提高,要求垫片的工作密封比压也较大,而螺栓又满足不了要求,造成泄漏。
7.螺栓拧紧力不均匀
从日常的泄漏中不难发现,大部分法兰密封发生泄漏都是施工难度大,不易进行螺栓拧紧处,因此在设计时就应尽力避免出现螺栓拧紧死角,同时施工中应重点对不易拧紧的螺栓进行拧紧并重点检查。
8.螺栓未进行热紧
根据实际经验,操作温度超过250℃时螺栓就应该进行热紧,以防止螺栓扭矩的损失。因不热紧或热紧不好发生泄漏的现象很多。一般高温介质用螺栓在试运行时必须进行热紧,热紧温度通常按表1执行。
9.操作参数波动
操作参数波动也是引起泄漏的常见原因,我厂的一台螺纹环锁紧式换热器,就是由于超温,造成壳程侧的齿形垫发生泄漏,使装置只运行了半年就被迫停下来进行检修。
二、防止日常泄漏的维护方法
运行后的法兰密封,必须定期地对其压紧状况进行检查,以保持必要的有效压紧力,从而保证法兰的密封。常用的检查方法有以下几种:
(1)用试锤轻击垫圈或螺母,看螺栓是否松动。
(2)对高温及操作波动的场合,定期进行螺栓的再紧。
(3)在易产生螺栓松动的场合安装碟簧,效果较好。
对重点部位,还要增加如下检查:
(1)对法兰间隙进行测定,看间隙大小是否一致。
(2)对高温部位用螺栓,应抽检螺栓的伸长来计算有效压紧压力的数值。