倪建东

（中原油田普光天然气净化厂，四川达州　635000）

　　摘　要：化工装置机组静密封点处经常发生泄漏，造成介质流失、环境污染、影响装置安全生产。对各密封泄漏点检维修时发现泄漏的主要原因为密封失效。通过对各类型密封点的密封原理分析，提出密封点质量控制方法，解决密封失效问题，从而提高机组静密封质量，确保机组安全、平稳、长周期运行。

　　关键词：静密封；密封原理；控制方法；密封质量
　　一、前言
　　化工装置中机组两个相对静止的密封结合面称为一个静密封点。化工装置机组静密封点数目庞大、种类繁多，根据密封连接材料分类一般可分为螺纹连接密封点、法兰连接密封点、卡套联接密封点、机组剖分面密封点等。在生产中经常遇到一些密封点由于密封不好而发生泄漏，随着机组运行时间的增长，泄漏几率也随之增大。密封点的泄漏影响了机组的正常运行，泄漏的介质对周围环境造成了很大的污染、有些危险介质甚至造成人身伤害人，于是就要在线或停机对泄漏密封点处理，这又影响了装置的平稳生产。控制好机组静密封质量已经成为化工装置十分迫切的要求。
　　二、密封质量控制
　　为提高机组静密封质量，确保机组长周期运行，防止环境污染、保护人身安全，根据各类型密封点的密封原理，结合日常维护维修经验，提出各类型密封点质量控制方法。
　　1.螺纹密封
　　1.1螺纹密封原理和特点
　　螺纹连接一般包括螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接等。密封螺纹一般都有一定的锥度，然后靠牙型变形压紧来密封，螺纹密封原理是依靠锥面密封、环状压力接触、螺牙间的挤压、变形达到密封效果。螺纹之间的贴紧保证了密封。当一对内、外锥面互相配合时，只要端面余量足够，就可用轴向位移实现结合面处的过盈。并可用提高结合面处的加工质量、增大轴向力的方法增加接触面处的接触面积和压力，从而获得更加紧密的环状压力接触区。接触区面积越大形成渗漏通道的可能性就越小，密封性能越可靠。典型的锥螺纹就是联接处Z少有一圈螺纹是“咬死的”，啮合处就是密封处。
　　螺纹连接一般具有自锁性，此外螺母及螺栓头部的支撑面上的摩擦力也有防松作用，故拧紧后一般不会松脱。但在冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大时，螺纹钢之间的摩擦力会顺时减小或消失，联接就可能松动。而螺纹连接处一旦松动，就会引起密封点的泄漏，防止螺纹密封泄漏的关键就是防止螺纹连接的松动。
　　1.2螺纹密封质量控制
　　防止螺纹松动首选锥形、细牙螺纹连接，因为锥形螺纹的自锁性能好，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性能也好。对于螺纹连接处一般选用四氟带或麻丝进行缠绕，进一步提高螺纹密封效果。进行螺纹连接时应先检查螺纹内、外扣是否完好，然后将四氟带或麻丝沿着旋紧反方向缠绕，缠绕厚度应适中，过厚影响螺纹连接，过薄又影响密封效果，一般缠2-3圈即可。Z后用工具把紧丝扣连接点；对于螺纹连接处除用四氟带、麻丝等缠绕外还有选用螺纹密封剂涂抹的方法，一般选用厌氧型密封剂，使用时将密封剂预先均匀涂在螺纹上，然后将螺纹旋紧，提高密封效果。
　　2.法兰密封
　　2.1法兰密封原理和特点
　　法兰连接一般包括平面法兰连接、凹凸面法兰连接、隼槽面法兰连接、其它类型密封面连接。法兰密封原理是通过螺栓预紧力的作用，把两个管道密封面之间的垫片压紧，从而实现密封。一般情况下由于联接件密封面的粗糙或由于紧固件载荷的过小强所引起法兰密封失效是很少见的，较多的是因为连接螺栓预紧力不合适、垫片密封不好而泄漏。防止法兰密封泄漏的关键点是防止螺栓预紧力不符合规定、防止垫片密封不好。
　　2.2法兰密封质量控制
　　一般管路的法兰连接选用缠绕垫片，并且根据管路内介质的压力、温度、腐蚀性质等情况确定相应磅级、材质的垫片。机组油路系统的法兰连接一般选用四氟垫片或四氟包覆石棉垫片；进行法兰连接时应将法兰密封面清理干净，逐个密封面进行检查，确保密封面完好。然后开始安装垫片，安装时垫片不得装偏，法兰螺栓按照规定对角把紧，防止把偏。螺栓预紧力应符合规定，不能过大也不能过小，过大的螺栓预紧力会使垫片失去弹性，甚至把垫片压坏或挤出，预紧力过小又达不到密封效果；
　　对于榫槽面法兰密封连接，一般管路选用椭圆垫、八角垫，油路管线选用耐油橡胶圈密封，安装前同样先将密封面（椭圆垫、八角垫主要是斜面）、密封槽清理干净，然后安装相应的垫片后，法兰螺栓按照规定对角把紧，防止把偏。螺栓预紧力应符合规定。
　　3.卡套式联接
　　3.1卡套式联接原理及特点
　　直径在16mm以下或者1/2寸以下的铜管和不锈钢管一般采用卡套式联接。是液压、气压系统中较为理想的连接结构。卡套连接是用锁紧螺帽和丝扣管件将管材压紧于管件上，一般分为单刃口卡套式接头、双刃口卡套式接头。卡套连接密封原理是通过卡套与接头体内锥面形成线接触外密封，同时卡套的内刃口与钢管外壁也形成环形内密封，在双重密封下达到介质的不泄漏。卡套式连接具有防松的特点、适用于小管径的高压系统，不适合高温、有震动的地方。
　　3.2卡套式连接的质量控制
　　在进行卡套连接前应先检查卡套内刃有无毛刺、锈蚀、断点等缺陷，还要保证接头体锥面锥度合适，以保证安装并且不损坏卡套内刃。然后将卡套和螺母套在钢管上插入接头体，用扳手旋紧螺母5/4圈，旋紧时用力应均匀适中，让内刃均匀地咬入无缝钢管，直到卡套前端外侧与接头体锥面贴合，从而形成有效密封。旋紧螺母不能旋的太紧，以免损坏卡套。
　　4.机组各分面连接
　　4.1机组各分面连接的原理及特点
　　机组剖分面主要包括机体剖分面、轴承箱剖分面、端盖面等。分面密封的原理是两分面互相配合，然后通过螺栓预紧力把两个分面压紧，防止泄漏。分面连接的特点是密封基准面一般比较大，且不规则。密封难度相对较大。
　　4.2机组各分面连接的质量控制
　　分面密封对密封面的平面度和粗糙度要求较高，在进行分面密封连接时，早期有用密封条密封，现在一般不使用垫片，对于所密封介质压力不高、密封基准面大的情况下，多使用液态密封胶代替固体垫片。目前常用的密封胶有厌氧型密封胶、耐高温有机硅型密封胶、密封膏等，有些机组应使用厂家指定专用密封剂。进行平面密封时首先应使用砂纸、刮刀清理干净密封面，对几个结合面进行清洗，如有高点或损伤，应用锉刀或油石进行修理，修理过程中要注意，应纵向顺延密封线方向。需脱脂处理的用脱脂剂进行脱脂处理，检测合格后，将直径适当的密封胶涂到密封面（螺栓内测）上形成一个密封胶圈，若用促进剂处理表面，应在10分钟内把紧密封面，没有用促进剂的也要尽快把紧。螺栓把紧扭矩也必须符合要求，有需热紧要求的还需待机组升温后按要求进行紧固。在有些可以加垫的密封面，中间加垫片，两侧涂密封胶加强密封性能。
　　三、结论
　　化工装置机组静密封点多，又是长周期运行机组，随着运行时间的增加，泄漏情况将会越来越多，只要我们在安装、维修时严格对各类型密封点进行密封质量控制，就能有效避免机组泄漏，做到装置的“安、稳、长、满、优”运行。
　　参考文献
　　[1]蔡仁良，顾伯勤，宋鹏云.过程装备密封技术，化学工业出版社，2006.
　　[2]吕瑞典，化工设备密封技术，石油工业出版社，2006.
　　[3]胡国桢，石流，阎家宾.化工密封技术，北京：化学工业出版社，2001.
　　[4]任晓善，化工机械维修手册（上），化学工业出版社，2004.

来源：《中国化工贸易》2013年第8期