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工程技术1E& C Technology
环连接高压静密封副施工技术
李越峰明传洋姜建立娄鲲鹏刘凯王万民中国石油天然气第一建设公司河南洛阳471023
摘要密封面的环连接而结构是高压静密封副主要密封形式,其密封性能良好,但对密封面的加工和配合精度要求较高,
各个施工环节需要严格控制。本文重点阐述了高压静密封副密封原理、材料验收、施工方法、泄漏的处理方法,给以
后工程施工以借鉴
关键词高压静密封副高强度螺栓泄滿研磨
中图分类号TB42文献标识码B文章编号1672-9323(2009)05-0051-03
克拉玛依石化公司30万t/a润滑油高压加氢装置,采用全
密封组成件的质量是静密封副能否有效密封的关鏈,在安
氢法润滑油高压加氢技术,高压段操作介质主要为高压氢气、高装前需要对其认真检査,可采用检验样板对密封组成件进行检
压热油,最高操作压力达20MPa,最高操作温度达480℃;该装查,作好检查标记,并作好平行检查记录,对不合格组成件退货
置密封要求高,高压静密封点多,高压静密封副达1100多组。质或采取研磨处理。
量控制难度较大,为此在现场采取了一系列措施,从而保证了高
压静密封副安装质量。
1环连接面的密封原理
环连接面结构是高压静密封酮主要密封形式,其采用径向
自紧密封的原理。
法兰梯形槽与垫片密封斜而的角度均为23”,法兰梯形槽
的内外斜面与钢垫片紧密接触,并相互挤压形成密封。在螺栓预
紧力的作用下,配对法兰将垫片压紧,由于梯形槽为禊形,在压
图2密封组成件检查示意图
紧的时候产生一个自压紧的弹力,施加的压力(压紧应力)达到
1紧固件的检查
定数值使挫片变形,形成初始密封条件。当设备或管道处于工
螺栓和螺母必须有质量证明书,且符合标准规定
作状时,介质内压形成的轴向力使螺栓被拉伸,法兰密封面沿
螺栓、螺卧的螺纹应完整,无划狼、毛刺等缺陷。螺栓、螺母
着彼此分离的方向移动,降低了密封面与垫片之间的压紧应力。
应配合良好,无松动或卡涩现象。
如果垫片具有足够的回弹能力,使压缩变形的回复能补偿螺栓
合金钢螺栓,螺母应逐件进行快速光谱分析,每批应抽两件
和密封面的变形,而使预紧密封比压值降到不小于某一值(这个
进行硬度检验。
比压值称为工作密封比压),则法兰密封面之间能够保持良好的
2.2法兰、八角垫、“8”字盲板、孔板等组成件的检查
密封状态。反之,墊片的回弹力不足,预紧密封比压下降到J工.作
检查组成件包装是否完好,按图纸及相关技术文件核对规
密封比歴以下,则密封处重新出现缝隙,此密封失效
格、型号、材质、标识等。
对法兰、八角垫、盲板、孔板等的密封面进行初步的外观检
査,然后用检验样板对组成件的密封面尺寸、角度等进行详细检
、/
查,对检查中发现的缺陷,做好檢査记录,根据情况利用手工砂
纸研磨、研具研磨或退货处理。
钢片
组成件硬度应符合规范要求。硬度检測时,不得在密封面上
图1高压静密封副密封原理示意图
取点。合金钢法兰需要进行快速光谱分析。
2密封组成件的检查
检查和处理合格的组成件,用黄油对密封面进行保护,以防
石油化工建没0305151
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E& C Technology工程技术
生锈,用软制品将八角垫、8字盲板及孔板包装好,并用记号笔
d一螺纹公称直径,mm
标上材质、型号、硬度、安装区号、检查日期等。
K一一紧固系数,取0.1~0.2
3高压静密封组成件安装
M一螺栓预紧力矩,N·m
拆开配对法兰密封面的保护胶带,检查密封面以及密封组
法兰问隙调整均匀后,应根据螺栓规格选用紧固工具。通常
成件,保证密封面的清洁度,合格后可进行安装。
M48以下用力矩扳手紧固,M48以上用液压板手或液压拉伸器
安装时保证配对法兰与八角墊的配合间隙不得大于紧固
0.13mm,可用红丹着色法检查接触情況,方法为:把法兰密封槽
紧固时,应按预紧力矩值,分5090、75%、1009%,100%四步对
和整片清洗干净,密封面上均匀涂抹红丹,墊片用白布擦干净后称均匀紧固。5%预紧力矩值等级紧固时,先紧固间隙较大侧螺
平放槽内,均匀转动45°时,密封接触面的圆周应有不间断的栓,然后对称均匀紧固所有螺栓,测量间隙后,再进入75%预紧
接触线,其宽度为2~3mm为合格,如有间断现象,存在两种可力矩值等级紧固,当进行到螺栓数量一半时,可以进行100%6顶
能:一为八角垫是呈椭圆,螺栓把紧就后可消除;二为样板测量紧力矩值等级紧固,对称紧固完毕后,应再对称紧固一遍,记录
的法必、八角墊正负偏差相撞,可查组成件检查记录,找数据最最后一次紧固后法兰的间隙值,并在法兰侧面写上“已紧固”字
近似的组成件配对,经检查合格后使用
正式安装时,将两法兰找正、对中,对称穿人4条螺栓,紧固
螺母,直至两片法兰之间间隙为30~50mm时,将垫片放入梯形
密封槽内,对称均匀拧紧螺母,使法兰或盲板与垫片紧密接触;
水平安装时,二硫化钼不宜涂在八角垫上,应抹在法兰槽内,逐
个放下,用游标卡尺测暈两法兰间隙,先拧紧间隙大側的螺栓,
边紧固边测量间隙。这样通过拧紧螺栓来找匀法兰各点的间隙,
并使法兰带有较小的预紧力,然后将其余的螺桧凃抹二硫化钼
并穿入法兰螺栓孔,测量法兰各点间隙,通过拧紧螺母找匀
隙。
整个安装过程是连续的,时间不宜过长,否则重新清理密封
面再次确认后安装。
图3螺栓的紧固
4高强螺栓的紧固
5高压静密封副泄漏的处理
螺栓緊固前需先确认预紧力矩,栓预紧力矩可按下列公5.1泄漏的标识
式计算:
系统气密试验是开Lに必不可少的步骤,气密试验分多个压
8=(0.5~0.7)8
力等级进行,每个等级都可能出现泄漏点,因此要准确地标识出
Po=/4a6
某一密封点是在哪个压力等级下泄漏的,就必须规定一个标识
M-10-3.K·Pd
的方法。可采用记号笔画“正”字的方法进行标识,当某一压力等
式中:8a-一螺栓紧固时的预紧应力,N/mm1
级下检查完后,合格的就画上“正”字的一个笔划,“正”字画全的
8s一材料屈服极限,N/mm2
表示该密封点无泄漏,正”字未画全的,通过笔划可以判断出该
Pa一-螺栓预紧力,N
密封点是在哪个压力等级下泄漏的,这种方法比较简便易行,实
一螺纹内直径,mm
施效果也比较好。
表1密封面的泄漏与处理方法
气密压力P0p密封面泄现
象
分析原因
处理方法
螺栓预紧力不够
重新核算预緊力,并适当加大力矩进行紧固
密封面未清理干净
拆开法兰检查,使密封面的表面粗糙度及精度达到求
≤2.5MPa周圈有气泡
杂质损伤了密封面
采用标准研磨工具对密封面进行研磨
垫片与密封面配合不好
更换垫片
螺栓紧固不均匀导致法兰间隙不均
通过偏紧泄漏部位螺栓调整闾隙
5MPa>P>2.SMP局部气泡
密封面或垫片局部有损伤
加大紧固力矩緊固,若无法密封则需拆开法兰检查密封面及整片
>7. 5MPA
周圏有气泡螺栓预紧力不够,设计给