带压堵漏技术在电厂阀门外泄漏处理中的应用

带压堵漏技术在电厂阀门外泄漏处理中的应用

田勇曹宏宇

（中电华元核电工程技术有限公司山东海阳265100）

摘要：在电厂发电机组的管路系统中，阀门是用来改变管道通路断面以实现关闭或开启，或调节管路系统输送介质的流量或其他介质参数，以实现管道系统正常运行的装置。阀门的外泄漏不但造成介质的流失，而且对周围的设备及人员构成事故隐患，影响发电机组的安全、经济运行。运用带压堵漏技术治理阀门的外泄漏，就是针对不同的泄漏部位、压力及阀门通用件的结构特性，采取与之相适应的技术措施，对阀门实施在线堵漏

关键词：带压堵漏技术电厂阀门外泄漏

引言：在各类管网系统中，阀门有“咽喉”之称。电厂阀门主要用于控制各种设备及其管路上流体介质的运行。阀门的泄漏经常发生在填料、法兰密封及阀体上。阀门长时间泄漏可造成阀杆和法兰密封面的冲蚀，最终可使阀门报废。阀门泄漏造成介质流体的损失，使电厂的消耗增加，成本上升，经济效益下降。阀门泄漏后不及时处理将带来安全隐患，如果介质流体是有毒、易燃、易爆或具有腐蚀性等特点，发生外泄漏时，则容易发生中毒、火灾、爆炸等伤亡事故，同时加快了厂房设备的腐蚀速度，缩短阀门使用寿命，严重时污染周边环境，破坏电力生产，损害人们的身体健康。可见，泄漏的存在使电厂的非计划停机事故增多，严重威胁着安全生产。所以研究如何在设备运行状态下堵漏，显得尤为重要。

一、阀门外漏的形式及成因

（一）阀门填料的泄漏

阀门在操作使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运动，它包括转动和轴向移动。随着开关次数的增加，相对运动的次数也随之增多，还有温度、压力和流体介质的特性等影响，阀门填料是最容易发生泄漏的部位。它是由于填料接触压力的逐渐减弱，填料自身的老化，失去了弹性等原因引起的。这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄漏，长时间会把部分填料吹走和将阀杆冲刷出沟槽，从而使泄漏扩大。

（二）法兰的泄漏

阀门的法兰密封主要是依靠连接螺栓的预紧力，通过垫片达到足够的密封比压，来阻止被密封压力流体介质的外泄。它泄漏的原因有很多方面，密封垫片的压紧力不足，结合面的粗糙度不符合要求，垫片变形和机械振动等都会引起密封垫片与法兰结合面密合不严而发生泄漏。另外螺栓变形或伸长，垫片老化，回弹力下降，龟裂等也会造成法兰面密封不严而发生泄漏。法兰泄漏还有不可忽视的人为因素，如密封垫片装偏，使局部密封比压不足，紧力过度，超过了密封垫片的设计极限，以及法兰紧固过程中用力不均或两法兰中心线偏移，造成假紧现象等，都容易发生泄漏。

（三）阀体的外漏

阀体的外漏主要原因是由于阀门生产过程中铸造或锻造缺陷所引起的，比如砂眼、气孔、裂纹等。同时，流体介质的冲刷和气蚀也是造成阀体泄漏的常见因素。

二、堵漏原理及密封剂选择

带压堵漏就是在系统正常运行的情况下，利用高压注剂枪的压力大于介质泄漏压力的特点，将密封剂注射到特型夹具与泄漏部位外表面所形成的密封空腔内。密封剂在短时间内由塑性体转变为弹性体，形成一个有弹性的新密封结构，代替已经失效的密封填料，来堵塞泄漏孔隙各通道，阻塞介质的外泄，并且能够维持一定的工作密封比压，达到重新密封。密封剂根据泄漏介质的化学性能及温度选用。密封剂不应污染流体介质，不溶于介质或与其发生化学反应，对所接触的金属没有腐蚀性。在使用温度下密封剂与介质接触应保持其弹性和密封性能不变，并且具有良好的耐老化性能和自润滑性能，堵漏后要保证阀门的开启和关闭功能。

三、带压堵漏技术在电厂阀门外泄漏处理中的应用对策

（一）电厂阀门填料室泄漏的带压堵漏处理

采用注剂式带压堵漏技术是目前比较安全可靠的一种技术手段，它采用特别夹具和液压注射工具，将密封剂注射到夹具与泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔内，迅速地弥补各种复杂的泄漏缺陷。在注剂的压力大于泄漏介质压力的条件下，泄漏被强行止住，注剂自身在短时间内由塑性体转变为弹性体，形成一个有弹性的密封结构并能维持一定的工作密封比压，达到重新密封的目的。目前，国内外生产和使用的密封注剂大致分为两类:一类是热固化密封注剂，这类注剂只有达到一定温度才能由塑料体转变为弹性体，常温下则为固体；另一类是非热固化密封注剂，它适用于常温，低温及高温场合的动态密封作业要求，这类密封注剂多制成棒状固体或双组分的腻状材料，将其装在高压注枪后，在一定的压力下具有良好的注射工艺性及填充性，且不失去阀门开关功能。对于填料函壁较薄的阀门，可以采用辅助夹具进行动态密封作业。辅助夹具只是为了弥补阀门填料函壁厚的不足，相当于一个固定在阀门填料函外壁的特殊接头，用以连接高压注剂枪。夹具的机械加工方法难以得到理想的局部贴合面，在条件允许情况下，可以适当修理阀门填料函外壁，使之与辅助夹具更好地贴合。如果泄漏阀门的填料外壁形状复杂或修整条件不允许时，可在辅助夹具底部垫一块石棉橡胶板或橡胶板，拧紧夹具螺栓，使垫在下面的橡胶板能很好地堵塞贴合面缝隙。辅助夹具上应有一个与注剂旋塞阀相配的螺纹贴块，接下来同壁厚的填料函操作一致，整个密封作业完成后，不要立刻开关阀门，等密封注剂固化后，才可投入正常使用。

（二）电厂阀门法兰泄漏的带压堵漏处理

铜丝围堵法适用于两法兰间隙较小，间隙量均匀，泄漏介质压力低的带压堵漏，可以在拆下的螺栓上直接安放螺栓专用注剂接头，一般不少于两个。安装注剂接头时应松开一个螺母，安装好注剂接头，迅速重新拧紧螺母，然后再安装另外的注剂接头，不能同时将所需接头螺母松开，以免造成垫片上的密封比压明显下降，泄漏量增加，甚至会出现泄漏介质将垫片吹走，导致无法弥补的后果。如果原来泄漏量较大，可用g形夹子来维持密封比压的均衡，安装完注剂螺栓后，用工具将直径略小于泄漏法兰间隙的铜丝嵌入到法兰间隙中，同时将法兰的外缘冲出唇口，使铜丝固定在法兰间隙内，这样就组成新的密封腔。然后可连接高压注剂枪进行动态密封作业，注剂方向应从泄漏点相反处依次进行，终点应在漏点附近。

（三）电厂阀门阀体泄漏的带压堵漏处理

在阀体的泄漏介质压力低，漏量小的情况下，可用一个内径比泄漏点大一倍以上的螺帽，让泄漏介质从螺帽内流出，把螺帽焊在阀体上，再配一个与螺帽相同规格的螺栓，在螺帽底部放置一块橡胶垫或石棉垫，将螺栓顶部绕上生胶带拧入螺帽内，达到阻止泄漏的目的。对于泄漏介质压力高，泄漏量大的阀体，可用引流焊接法。首先用一块铁板，中间开设一圆孔，把一个与圆孔口径相当的隔离阀焊接在铁板的圆孔上，打开隔离阀，把铁板中心孔对准泄漏点贴合在阀体，让泄漏介质经铁板中心孔与隔离阀流出。如果贴合面不好，可在贴合面放置橡胶或石棉垫，然后把铁板周围与阀体焊好，再关闭隔离阀就能达到重新密封的目的。这种堵漏方法在日常维护中经常用到，也是管阀检修专业必须掌握的一种堵漏方法[1]。

结论

总之，带压堵漏技术在阀门外泄漏处理中的运用，不仅不需要停机或对系统进行隔离，不需要对系统进行泄压，而且能够保证阀门的开启和关闭功能，可以减少非计划停机次数，节省大量的能源，减少了企业的经济损失。由于带压堵漏属于一种应急抢修性质的工作，工作环境恶劣，风险大，作业前要做好安全防护工作。阀门的带压堵漏是一种临时措施，有一定的局限性和时效性，在有条件的情况下，要对泄漏部位进行彻底检修[2]。

参考文献

[1]杨源泉.阀门设计手册1M2.北京:机械工业出版社,2017

[2]胡忆沩.动态密封技术-泄漏与堵漏1M2.北京:国防工业出版社,2018