CN104110541A - 高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法，其包括下列步骤：向法兰的螺栓孔置入注胶螺栓，该注胶螺栓具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，使L形孔的出口处位于法兰面与密封垫片的泄漏点，该L形孔为注胶通道；通过注胶通道注入密封剂，封堵泄漏点；向L形孔内拧入密封螺栓以密封注胶螺栓，该密封螺栓与L形孔匹配。相应地，发明还公开了一种用于该封堵方法的装置，其包括：一注胶螺栓，其具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，L形孔的出口端与外界导通；一密封螺栓，其外径与L形孔的内径匹配。本发明的优点为：快速、方便、有效地封堵高压设备位于法兰面和密封垫片的泄漏点。

Description

高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种封堵方法及其装置，尤其涉及一种高压设备的封堵方法及其装置。

背景技术

在炼铁炼钢生产的过程中会涉及到较多的高压高温反应设备。以用于炼铁的高炉为例，在正常生产情况下高炉的实际炉顶压力为220～270Kpa，炉顶温度为120℃-300℃，炉顶含有大量灰尘的荒煤气，同时，送风系统的压力更是达到了400～450Kpa，而温度则达到1250℃。由于高炉在生产过程中始终处于高温高压且含有大量荒煤气状态下，因此对于高炉的工作条件提出了很高的要求，尤其是密封性。若诸如高炉的高压设备一旦发生泄露且无法得到控制，那么高压设备就不得不被迫休风停产，如果没有及时发现，甚至还可能会出现生产安全事故。在面临高压设备出现泄露时，通常在泄漏点的法兰面处嵌入石棉条和进行带压注胶，但是这种措施的泄漏封堵效果往往不佳。

在实际生产中，仍以高炉为例，其所经历的温度变化程度很大，所产生的热胀冷缩的效应极为明显，特别是在定修后的投入生产的初期阶段，高炉由冷态向热态转换，这会造成螺栓热膨胀而致使原来紧固的螺栓松懈，因此在进入热态时需要对螺栓进行再次紧固以保证高炉的大人孔连接处不会产生泄漏。由于高炉的大人孔的面积巨大，容易造成大人孔法兰面的泄露。同时，炉顶产生的荒煤气含有温度很高的粉尘，且高炉内具有很高的压力，在短时间内一个很小的泄漏点就会被磨成很大的漏点。这时，仅仅在泄漏点的法兰面处嵌入石棉条和进行带压注胶处理，石棉条和注胶会由于长时间处于高温高压的状态下，它们很难维持到一个较长的定修周期，故而不能满足炼铁炼钢的正常生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法，该方法能够在高压设备不停机的情况下，快速、简单地封堵位于法兰面和密封垫片的泄漏点，同时，还能保证长时间、有效地封堵住泄漏点，避免了设备休风处理而造成生产停工的损失。

为了达到上述发明目的，本发明提供了高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法，其包括下列步骤：

向法兰的螺栓孔置入注胶螺栓，该注胶螺栓具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，使L形孔的出口处位于法兰面与密封垫片的泄漏点，该L形孔为注胶通道；

通过注胶通道注入密封剂，封堵泄漏点；

向L形孔内拧入密封螺栓以密封注胶螺栓，该密封螺栓与L形孔匹配。

高压设备的法兰面和密封垫片之间出现泄漏点的原因包括客观原因和人为原因。客观因素有：法兰面的粗糙度不符合要求或密封垫片与法兰结合面密合不严而导致法兰与密封垫片的接触面之间存在缝隙；或螺栓的压紧力不足而导致密封垫片与法兰的接触面之间具有缝隙。人为因素有：作业者偏装密封垫片致使密封垫片的局部密封比压不足，压紧力过度超过了密封垫片的设计极限；或者在法兰紧固过程中作业者用力不均匀而造成两法兰中心线偏移以致出现螺栓假紧现象。因此，归结出现泄漏点的根本原因在于：密封垫片失效、垫片与法兰面之间密合不严或法兰结合面密和不严而产生缝隙从而导致高压设备的不当泄漏。

本发明的方法将经过特殊加工后的注胶螺栓旋入法兰的螺栓孔内，利用注胶螺栓内所设置的通道将密封剂注入，最后将与注胶通道相匹配的密封螺栓拧入注胶螺栓内以封堵缝隙从而消除法兰面和密封垫片的泄漏点。这种方法摒弃了现有技术中采用嵌入石棉条+带压注胶从外部堵缝灭漏的方法，而是利用特定的注胶螺栓+密封剂+密封螺栓从内部堵住缝隙进而消除泄漏点。

需要说明的是，在本发明中所使用的注胶螺栓的外形和尺寸与现有技术中用于高压设备的螺栓相同，但是该注胶螺栓的内部结构与现有技术中用于高压设备的螺栓不同。该螺栓自其头部沿着轴向方向向下开设有一L形孔，该L形孔的进口位于螺栓头部的顶面，而其出口则位于螺栓杆部的侧面，即在螺栓内部形成一个与外界导通的L型空腔，该L型空腔成为密封剂注入的注胶通道。在加工时需要保证L形孔的出口位置正好设置于法兰面与密封垫片的泄漏点处，这样经由L型通道从出口流出的密封剂能达到密封垫片缝隙处，并恰好地封堵消除泄漏点。拧入的密封螺栓匹配地位于L型孔沿螺栓的轴向通道内，其密封住注胶螺栓的进口以防止尚未固化的密封剂从进口处倒流至注胶螺栓外从而影响密封垫片的堵漏效果。

进一步地，在上述封堵方法中，在泄漏点的外围构造一密封空间，密封剂通过注胶通道注入该密封空间内，以封堵泄漏点。密封空间的构建可以防止密封剂漏出。

相应地，本发明还提供了用于上述高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法的装置，其包括：

一注胶螺栓，其具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，L形孔的出口端与外界导通；

一密封螺栓，其外径与L形孔的内径匹配。

在注胶螺栓内开设的L型孔构成注胶通道，该L型孔的轴向通道延伸至螺栓头部的顶面以形成注胶通道的进口，其径向通道延伸至螺栓杆部的侧面以形成注胶通道的出口，整个注胶通道与外界环境导通。密封剂自进口注入注胶通道内，从出口流出，由于出口恰好位于高压设备的法兰面和密封垫片的泄漏处，因此从出口流出的密封剂自然地流至泄漏处，将缝隙迅速填满弥合，配合以拧入的密封螺栓将注胶螺栓的进口密封封堵以确保密封剂无法从进口处泄漏。其中，密封螺栓的外径与L形孔的内径相适配。

本发明的技术方案利用特别定制的注胶螺栓+密封剂+密封螺栓来封堵高压设备的法兰面和密封垫片之间的缝隙，其具有以下优点：

（1）快速、方便、有效地封堵高压设备位于法兰面和密封垫片的泄漏点；

（2）泄漏点的封堵能在高温高压的恶劣环境下维持较长的时间；

（3）避免由于需要泄漏点整修而造成的停产，维护正常生产进度，提高生产产能和效率；

（4）实施操作简单易行；

（5）制造装置成本相对较低。

附图说明

图1为本发明所述的用于高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法的装置中的注胶螺栓的主视图。

图2为图1所示的注胶螺栓的右视图。

图3为图1所示的注胶螺栓的俯视图。

图4为本发明所述的用于高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法的装置中的密封螺栓的主视图。

图5为本发明所述的用于高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法的装置中的注胶螺栓和密封螺栓在工作状态下的主视图。

具体实施方式

下面将根据具体实施例和说明书附图对本发明所述的高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法及其装置作进一步说明，但是具体实施例和相关说明并不构成对于本发明的技术方案的不当限定。

按照下述步骤对高压设备的法兰面和密封垫片泄漏点的进行封堵作业：

（1）根据现场声音、冒灰情况，判断泄漏点的位置；

（2）在泄漏点的法兰面外侧，将角铁或扁铁与法兰进行焊住，使得角铁或扁铁与法兰面和螺栓三者之间构成密封空间以防止后序步骤中密封剂遭到挤压而漏出，其中，角铁或扁铁的长度大于泄漏点两侧螺栓的长度；

（3）拆卸泄露点处法兰螺栓孔内的螺栓；

（4）向法兰的螺栓孔置入注胶螺栓10，如图1至图3所示，注胶螺栓10具有自螺栓头部11沿轴向方向向下开设的L形孔13，使L形孔13的出口15正好处位于法兰面与密封垫片的泄漏点处，该L形孔13为注胶通道；

（5）采用高压注射枪将密封剂注入注胶螺栓的注胶通道内，密封剂在注胶通道内进行流动，随后其充满整个密封空间，使得密封剂的挤压力与泄漏介质的压力达到平衡，通过建立一个新的密封结构来堵塞缝隙、消灭泄漏点以阻挡高压设备内高温高压介质的外泄；

（6）如图4和图5所示，沿P方向朝L形孔13的轴向通道内拧入密封螺栓20，密封螺栓20外径与L形孔13的内径相匹配以密封注胶螺栓从而确保密封剂无法从进口14处泄漏。

此外，如图1至图3所示，注胶螺栓10的外型和尺寸与现有的螺栓一致，但是在其内部开设有L形孔13，L形孔13沿径向方向的通道延伸至杆部12的侧面，并在侧面上形成了出口15，出口15位于螺栓头部11的底面沿轴向方向向下的H处，当注胶螺栓10拧入法兰的螺栓孔时，出口15所在的位置即与法兰面与密封垫片泄漏点的位置重合。L形孔13沿轴向方向的通道延伸至头部11的顶面，并在顶面上形成了进口14，这样整个L形孔13与外界形成导通。

需要说明的是，在进行上述步骤（3）时，由于高压设备具有几十个螺栓，因此在拆卸少数螺栓时在短时间内不会产生泄漏。

将常用螺栓加工成注胶螺栓时，以用于高炉炉顶大人孔的注胶螺栓为例，在螺栓头部的顶面沿轴向方向向下开设一个直径为12mm的孔，并在设定位置处沿径向方向继续开孔直至打通螺栓杆部在杆部侧面以形成出口，将位于螺栓头部顶面的入口加工成螺纹口，以使得与孔径相适配的密封螺栓能旋入注胶螺栓内。

本发明所述的高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法及其装置可以快速、有效地封堵高压设备的泄漏点，并能在高温及高压的情况下长时间地避免设备内的物质不外泄，将设备维持在一个较长的定修周期，以保证生产活动的持续稳态进行。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化或变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种高压设备的法兰面和密封垫片泄漏处封堵方法，其特征在于，包括下列步骤：

向法兰的螺栓孔置入注胶螺栓，该注胶螺栓具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，使L形孔的出口处位于法兰面与密封垫片的泄漏点，该L形孔为注胶通道；

通过注胶通道注入密封剂，封堵泄漏点；

向L形孔内拧入密封螺栓以密封注胶螺栓，该密封螺栓与L形孔匹配。

2.如权利要求1所述的封堵方法，其特征在于，在泄漏点的外围构造一密封空间，密封剂通过注胶通道注入该密封空间内，以封堵泄漏点。

3.一种用于如权利要求1或2所述的封堵方法的装置，其包括：

一注胶螺栓，其具有自螺栓头部沿轴向方向向下开设的L形孔，L形孔的出口端与外界导通；

一密封螺栓，其外径与L形孔的内径匹配。