隔离式直管夹具带压密封的应用

张德胜陈金海

摘要：现代化工企业都有生产的连续性要求，特别是像巨化集团这样的企业，某一个生产环节出问题就会影响到整个生产链，可谓是牵一发而动全身。因此，不停车带压堵漏技术在巨化彰显着它的重要性。本文介绍了一种隔离式直管夹具带压密封的夹具设计、制造，密封剂选用和使用。

关键词：带压堵漏网状裂纹隔离式直管夹具

前言

石化装置处于运行状态下的管道、法兰、阀门、设备会由于各种原因而造成气、液等介质的泄漏。在带压带温或不停车的情况下，采用调整、堵塞或重建密封等方法，治住泄漏的过程叫做堵漏。采用堵漏技术可以避免意外停工抢修事故，因此它具有很高的经济效益和社会效益。

1背景

浙江衢化氟化学有限公司二车间的一处管段发生泄漏，漏点是一段DN40管段，泄漏处周围有50mm×20mm大小的网状裂纹。

据测量，该管段规格为φ45（SCH80）。根据工艺条件，该管段使用压力为2.95MPa，温度为105℃，介质为气氯。

二车间是巨化集团的物料平衡中心，避免泄漏带来的停车对整个集团公司有重大意义。

2情况分析

在准确确定了现场泄漏部位情况后，我们初步制定了夹具加注胶的堵漏方案。由于泄漏部位情况比较特殊，是一片50mm×20mm的网状裂纹，该区域的强度不可控，且无法采取有效措施隔离密封注剂与网状裂纹区域的接触，所以该处应采用隔离式夹具，避免高压的密封注剂作用在裂纹区域。即采用隔离式直管夹具加注胶密封的方法来进行该泄漏的消除。

隔离式直管夹具内设有填充槽，它不仅能够依靠高压的注胶阻止物料的外泄，还能让注胶保持在填充槽内，避免高压的注胶接触到网状裂纹，对管道再次造成伤害。

图1隔离式直管夹具

1螺栓孔4个2注胶孔8个3直填充槽2条4圆形填充槽2条

隔离式直管夹具结构如上图所示：

夹具分上下两部分，使用时上下两部分分开扣在泄漏的管段上并用螺栓紧固，夹具不与泄漏处接触，以保护泄漏处的脆弱结构。注胶时从注胶孔往夹具内注入密封胶，密封胶填满直填充槽和圆形填充槽，将泄漏物料隔离在夹具内，同时防止高压的密封胶接触到网状裂纹区域。

密封胶采用天津翔悦的TXY-8密封注剂。它可适用强酸、强碱、有机溶剂、各种气体、油品等化学介质。使用温度为-180℃～260℃。且无固化过程，具有较好的化学稳定性和低温冷流性。完全满足我们的堵漏要求。

3夹具的设计

3.1夹具材料的选择

泄漏介质为气氯，在无水分存在的情况下对钢铁无腐蚀，故夹具的材料选用Q245R。查得该材料在100~150厚度，200℃使用条件下的强度为100MPa[1]。

3.2设计压力

设计压力为系统工作压力加修正值。P=2.95+5=7.95MPa，保险起见，设计压力取10MPa。

3.3夹具厚度计算

式中D为夹具计算直径，其值为直管外径即45mm，焊接接头系统取0.7。

夹具的最小外壁厚为10mm，厚度足够安全。

管段夹具的端板厚度可取夹具本体计算厚度的1.3~1.5倍，设计取10mm，超过安全要求。

3.4夹具内径

实际测得泄漏管段外径为45.02~45.11mm，按标准[3]，夹具与泄漏部位吻合间隙应小于0.4mm（间隙越小越能阻止密封胶挤出），因此夹具的内径设计为设计符合要求。

3.5连接螺栓计算

选用35CrMoVA螺栓，查得该材料的许用应力为232MPa

［2］

故螺栓取M16。

式中CK-预紧和刚性系数，CK=1.5

C为夹具密封空腔宽度，为110mm

D为夹具计算直径，为80mm

P为设计压力取10MPa

4夹具的制作及使用

4.1夹具的制作

a）下料，车内圆φ45、φ50尺寸及10×10的圆形填充槽。

b）钻4个φ18螺栓孔，以装配M16的螺栓。

c）用线切割机将夹具对称切成两半，以使夹具可以安装到管段上。

d）铣两条直填充槽。

e）钻注胶孔并攻丝。

注意：直填充槽跟圆形填充槽必须要连通，否则会导致密封失效。

4.2夹具的使用

使用过程中，将夹具的上、下两部分合在一起抱在泄漏的管段上，注意夹具的填充槽要距网状裂纹1.5CM以上，再用M16的螺栓将上、下两部分夹具固定在一起。

使用该夹具进行漏点消除，试压泵压力升至5.8MPa即可实现不漏，完美的解决了该处的泄漏问题。

5结束语

密封与堵漏是一对天然的矛盾。长期从事堵漏工作的人，必须能对泄漏原因作出准确的分析，才能制订安全合用的堵漏措施。

带压堵漏工作中，在泄露现场施工的操作人员，必须严格执行有关安全技术操作规程，必须在确保安全下施工不可盲目操作。

综上所述，只有全面地认识带压堵漏这门日益发展的特殊技术，才能加强对这项工作的重视，做好安全防护工作，合理选择堵漏方法，有效地进行泄漏治理和预防。

参考文献：

[1]GB150-2011，压力容器［S］.

[2]GB/T26468-2011，承压设备带压密封夹具设计规范

作者简介：

张德胜，1977年1月出生、男、人力资源部部长/工程师、大学本科学位。

陈金海，1983年3月出生、男、车间设备主任/工程师、大学本科学位。