带压堵漏工程案例

带压堵漏工程案例带压密封技术实施，是在介质泄漏状态下进行的应急抢险作业，施工过程不仅涉及不同工况和千变万化的泄漏部位及环境，还需针对具体工况条件，通过物理、化学、流体力学、材料力学、传递科学、机械科学等学科知识的综合运用发挥技术效用。具体施工作业包括：泄漏部位现场勘测、泄漏缺陷尺寸测量，密封施工方法和密封剂选用及操作技术运用。针对泄漏部位具体工况条件能够简便快捷地实现再密封。专业带压密封工作者除应掌握相关理论知识和基本施工技术规范外，尚需要具备一定的密封施工技巧。现结合工程实际，介绍相关案例的密封施工方法。一、铲严敛缝注剂密封法（一）适应范围及施工方法法兰密封面发生流体介质泄漏，通常采用夹具法密封施工，实施过程需要设计制造夹具，若遇法兰错口或不规则形状，夹具制造很不便捷，现介绍较为简易的密封施工方法。1.适应范围（1）适应圆形、椭圆形、方形及其他不规则形状法兰密封面泄漏密封；（2）适用泄漏系统温度从-180℃～800℃，压力从-0.1MPa～20MPa；（3）泄漏法兰连接间隙≤10mm。2.施工方法（1）泄漏法兰连接间隙嵌入适量直径尺寸的金属丝，经铲严敛缝阻挡建立密封腔注入密封注剂消除泄漏；（2）泄漏法兰直径尺寸较大，且局部泄漏时，可采用局部密封法处理；（3）泄漏系统压力≤2MPa可通过螺孔注剂接头，由螺栓与螺孔的间隙注剂密封施工。金属丝围堵螺孔注剂如图所示：铜丝敛缝围堵法示意图1-螺孔注剂接头；2-注剂通道；3-密封空腔；4-金属丝4）当系统压力＞2MPa时，应由法兰面或法兰外缘钻孔、攻丝，接装注剂阀注剂。金属丝围堵法兰钻孔注剂如图2所示：铜丝敛缝围堵法示意图1-金属丝；2-注剂旋塞阀；3-密封空腔；4-螺纹（5）应用局部法密封，需要采取端部密封增强措施，以防密封注剂由端部被挤出。（二）施工操作程序1.由法兰外缘或法兰面适当位置，斜向法兰连接间隙方向钻孔攻丝，接装注剂阀。如图3所示：图3法兰外缘钻孔攻丝后接装注剂阀（3）2.通过注剂阀直对法兰连接间隙，用4钻头钻通剩余厚度引出介质。见图4图4通过注剂阀钻通剩余壁厚引出介质(4)3.法兰连接间隙嵌入适量直径尺寸的金属丝。见图5：图5法兰间隙嵌入金属丝(5)4.用微型风镐铲捻或加密铲捻（高压系统）法兰外缘内边角，敛缝阻挡金属丝。见图6：图6加密铲捻施工操作(6)5.关闭起始注入点的注剂阀，接入注剂枪，注入密封剂直到消除泄漏。见图7：图7注剂操作(7-1)(7-2)（三）密封注剂的选择一）密封注剂的性能特点1.Txy-8#密封注剂性能特点（1）无固化过程，具有良好的注射工艺流动性和较强的化学稳定性，适应介质范围广泛。（2）具有一定抗剪切强度和低温冷流性，可在-180℃条件下保持良好的可模塑性。2.Txy-18#、Txy-16#密封注剂性能特点（1）Txy-18#、Txy-16#密封注剂特性曲线（2）性能特点Txy-18#密封注剂适应介质范围广泛，制剂配方中含阻挡材料，能较快的建立起承压能力；Txy-16#密封剂采用延迟性硫化体系，注射过程能保持较好的塑性和工艺流动性。二）密封注剂对工况的适应性（1）Txy-8#适应温度-180℃～260℃的各种介质泄漏密封；（2）Txy-16#适应温度100℃～600℃，以其良好的注射工艺流动性，适用于注剂通道较小或二次补注时使用；（3）Txy-18#用于温度100℃～800℃，系统压力高，泄漏严重的部位。三）密封注剂的选用原则根据泄漏系统温度、泄漏介质性质及泄漏状况选择。（四）局部密封施工方法法兰外径大于600局部泄漏时，可采用局部密封法施工。一）局部密封承压部件相关尺寸确定1.金属丝尺寸（1）金属丝直径略大于泄漏法兰连接间隙；（2）金属丝长度由泄漏缺陷边缘向两侧各延长1～2条法兰螺栓距离的弧长确定；（3）金属丝端部与端封板压紧处，锻制成长方形截面。2.端封板形式及相关尺寸（1）端封板型式见右图：（2）相关尺寸确定端封板厚度F=法兰连接间隙-0.1mm；端封板长度A=法兰边缘至密封垫距离-0.95×金属丝端部截面径向边长；缺口尺寸=法兰螺孔直径+1.5mm；缺口中心定位尺寸E=（D-K）/2-金属丝截面径向边长；D-泄漏法兰外径；K-法兰连接螺栓孔中心圆直径。端封板宽度B=+2×（15～20）二）注剂方法（1）由两侧端封块相邻注剂孔起始注入，建立边界阻挡；（2）两侧对称顺序向中间推进；（3）控制推进速度与密封剂固化时间协调，防止密封剂从端部被挤出或注入到泄漏介质系统；（4）系统温度较低或采用填充型密封剂，要缓慢均衡施压；（5）注意补注压紧，防止产生应力松弛。三）注剂填充过程密封腔内动态变化注剂过程密封腔内填充变化（五）技术特点1.适用于不同型式法兰密封面泄漏密封，且不受法兰微量错口和偏心影响；2.施工简便快捷，不需要设计制造夹具；3.可缩短注剂流动距离，宜于控制注剂推进速度和密封剂固化时间协调；4.有利于提高注剂填充质量，提高作业成功率。二、简易夹具法密封施工（一）泄漏设备及部位1.泄漏设备：苯胺合成塔2.泄漏部位：合成塔封头法兰密封面泄漏，泄漏部位密封结构见图1：图1设备泄漏部位密封结构（二）泄漏部位相关尺寸1.泄漏法兰外径：上、下法兰直径均为2920；2.法兰连接间隙：最大的间隙为10mm，最小间隙为8mm；3.法兰外缘与螺栓距离：最小距离为15mm；4.法兰厚度：上法兰160mm，下法兰130mm；5.连接螺栓数量及规格：84条M30双头螺栓；6.两法兰错口情况：有部分不错口，最大错口为1.5mm。（三）泄漏介质参数泄漏介质参数见下表：泄漏介质参数表介质名称系统压力/MPa系统温度/℃苯胺、氢气、硝基胺、触媒0.290、180（四）密封方法1.采用简易夹具法密封（1）夹具结构型式：用钢板煨制拼焊成简易法兰夹具（2）强度计算式中：S—夹具厚度，mm；D—夹具内径，D=2920mm；Pc—设计压力，Pc=0.2+0.4=0.6MPa；[σ]t—夹具材料许用应力：[σ]t=105MPa；—焊接系数，=1。（3）夹具制造①采用宽度50mm，厚度为8mm钢板煨制；②补强措施：ⅰ本体中部环向周圈拼焊8钢筋补强；ⅱ注剂孔处焊接M12螺母增强；ⅲ夹具采用六剖分，以使紧固受力均匀；ⅵ耳板厚度20mm。③夹具示意图1-注剂孔；2-夹具本体；3-夹具连接耳板六剖分夹具示意图2.密封剂选用及用量估算(1)密封剂的选择;密封后因温度变化密封结构材料膨胀差异，影响密封效果，为便于补注，选用Txy-8#密封剂；(2)用量估算约需密封注剂34kg。(五)密封效果与协调互补作用1.密封效果（见下图）完成注剂后进行气密试验，密封效果良好。2.工程质量与补偿措施影响工程质量的因素补偿措施主要问题对质量的影响夹具补强措施密封剂选用注剂方法夹具强度裕量问承载能力勉强，影拼焊补强、增设螺母TXY-8#初始注射控制挤压传递速度题响结构稳定及采用六剖分压力低系统温度变化90℃～180℃材料膨胀系数不同影响密封效果温度变化后再行补注TXY-8#无固化过程，便于补注缓慢施压进行二次补注三、改进型夹具密封施工中的应用（一）泄漏部位及状况1.泄漏部位：锅炉给水备用泵出口DN150法兰2.泄漏部位状况，见下图：（二）泄漏介质参数泄漏介质名称系统压力/MPa系统温度/℃工况特点热水22150封堵后形成盲端温度150℃→常温（三）密封施工方法1.夹具型式：增设环形腔密封增强凸形法兰夹具。2.密封剂选用：选用能较快建立起承压能力的Txy-18#密封注剂。3.注剂操作方法（1）中间腔引流保温法兰外缘环形腔注剂建立边缘阻挡；（2）根据密封剂的固化特性控制注剂推进速度。（四）封堵操作程序1.夹具各注剂孔装配注剂阀，安装夹具，夹具安装后情况，见下图：2.在主密封腔注剂阀引流的情况下，向边缘环形腔注入密封剂；3.按“规定”方法注剂，填满压实，密封剂基本固化后补注压紧；4.建立边缘阻挡后，中间密封腔注入密封剂。（五）新密封比压建立由远离主泄漏部位开始顺序注入，逐渐向主泄漏点靠近。1.初始注剂推进阻力（1）注剂推进摩擦阻力；（2）泄漏介质产生的阻力。2.区域充填状况（1）初始注入密封剂向注剂孔两侧移动；（2）后续注入，密封剂向空腔内部移动；（3）推进阻力增加，区域内形成致密整体；（4）区域边缘呈自然推进层面。3.顺序注入密封腔压力变化密封腔压力变化，见下图：注剂顺序与压力变化注剂压力变化示意4.有效密封比压建立（1）最终注入密封腔压力=系统压力；（2）缓慢施压，挤压传递，积聚弹性能量，泄漏被阻止；（3）提升压力，顺序补注压紧，防止产生应力松弛。完成封堵后的情况，如右图所示：四、THF装置减温减压系统泄漏密封（一）泄漏部位及状况汽包平盖法兰泄漏，泄漏状况见图1。（二）泄漏介质参数介质名称系统温度/℃系统压力/MPa热焓kcal/kg蒸汽2413.5669.3（三）密封施工注剂操作见图2，完成封堵情况见图3。图2密封注剂操作图3竣工后投入运行五、苯酚丙酮装置泄漏（一）异丙苯E-1021换热器密封泄漏状况，见图1。（二）介质参数介质名称系统温度/℃系统压力/MPa蒸汽2524.2（三）密封施工1.夹具安装后的情况，见图2。2.密封施工注剂操作，见图3。图1异丙苯E-1021换热器图2夹具安装后现场情况4.2MPa蒸汽泄漏图3作业人员正在注剂封堵管道泄漏密封一、异径管焊缝泄漏密封（一）泄漏部位及状况1.泄漏部位：异径管道连接处泄漏；2.泄漏状况：两处泄漏点均较严重。（二）泄漏介质参数及工况条件介质参数表介质名称系统温度/℃系统压力/MPa蒸汽1800.9（三）密封施工方法1.夹具结构型式泄漏缺陷尺寸及密封腔容量大，采用设环形腔隔离式夹具。夹具结构型式图2.注剂方法（1）从远离泄漏点的环形腔注入密封剂，直至填满压实；（2）进行泄漏点侧的环形腔注入；（3）环形腔完成注剂后，进行夹具结合处密封腔注剂密封，如下图：密封施工后现场图二、遮挡隔离法处理异径三通泄漏1.泄漏装置：纺丝装置2.泄漏部位：异径三通焊缝及主管线泄漏3.泄漏介质参数及密封剂选用，见下表：介质参数表介质名称系统压力/MPa温度/℃密封剂选用二甲基乙酰胺1.0150TXY-8#4.泄漏封堵处理方法（1）泄漏三通主管1150mm的范围内均减薄；（2）采用遮挡隔离式异径三通夹具，包容泄漏部位；（3）夹具结合面用聚四氟乙烯垫密封。5.封堵后运行情况（1）投入运行至设备检修期两年间，未再发生泄漏；（2）运行状况见右图。三、紧固密封法应用案例(一)泄漏部位及状况1.泄漏部位：273天然气地下长输管道泄漏。2.泄漏状况：管道多点泄漏，并有环向裂纹，泄漏状况如图示：管道局部泄漏状况(二)泄漏介质参数泄漏介质参数及工况条件，见下表：介质参数表介质名称系统温度/℃系统压力/MPa爆炸极限（体积%）下限上限天然气常温1.85.015.0(三)密封施工方法1.密封方法：鉴于缺陷尺寸较大，采用紧固密封法。2.夹具结构型式：由于管壁腐蚀严重，并且有环向裂纹，为确保密封效果和平衡轴向应力，采用设环形槽嵌入金属条密封增强及卡紧限位措施，夹具结构型式见右图：紧固密封夹具图3.密封剂选择（1）紧固密封选用经过硫化，厚度为8mm的Txy-18#片状密封剂;（2）泄漏部位周边密封增强，采用Txy-8#密封注剂。4.密封操作程序（1）夹具安装：夹具内衬紧固密封剂后，在管道泄漏点旁侧拼合；（2）调整方位使主泄漏点与夹具接口处环向错位90°；（3）推移夹具使其覆盖泄漏处，再紧固耳板螺栓；（4）由设置在漏点周边的注剂孔缓慢注入密封剂，进行密封增强。四、海底输油管道325海底输油管道泄漏处理（一）施工前的准备1.模拟操作培训施工人员（1）安装实验设施，见图1；（2）φ325实验管道起吊，安装夹具，见图2：（3）潜水员经过陆上培训，准备潜入水下施工。图1实验装置安装（二）作业人员进入施工现场图2起吊安装夹具图3作业人员入现场阀门泄漏密封一、调节阀体泄漏密封(一)泄漏部位及泄漏介质参数：1.泄漏部位：制氢装置DN350调节阀体泄漏2.泄漏介质参数：工况条件及泄漏介质参数，见下表：泄漏介质参数(二)密封