带压堵漏技术在电厂阀门外泄漏处理中的应用
摘要：本文通过对电厂阀门外泄漏的类型及原因进行总结分析，针对不同的泄漏部位、压力及阀门通用件的结构特性，介绍了运用带压堵漏技术对阀门通用件实施在线堵漏的操作方法。
关键词：电厂阀门；带压堵漏；操作方法
0 引言
电厂阀门是用来改变管道通路断面以实现关闭、开启，或调节管路系统输送介质的流量及其它介质参数，以实现管道系统正常运行的装置。阀门的外泄漏不但造成工质的损失，而且对周围的设备及人员构成事故隐患，影响发电机组的安全、经济运行。运用带压堵漏技术治理阀门的外泄漏，就是针对不同的泄漏部位、压力及阀门通用件的结构特性，采取与之相适应的技术措施，对阀门实施在线堵漏，改变了只有停机或切断介质才能修复阀门消除泄漏的维修方法，保证了机组的安全平稳运行。
1 阀门通用件外泄漏的类型及原因分析
1.1 填料外泄漏
阀门的阀杆和阀盖之间的密封采用填料密封结构。阀门在使用过程中，阀杆有由绕其轴线的转动和在轴线方向的上下移动两种运动形式。随着阀门开关次数的增加，相对运动的次数也随之增多，使填料的磨损增加，加上填料由于使用时间太长，老化而失去弹性，高温下烧焦萎缩而失效，使填料的接触压紧力逐渐减弱，这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄漏，长时间的泄漏会把部分填料吹走或将阀杆冲刷出沟槽，从而使泄漏进一步扩大。
1.2 阀盖或法兰外泄漏
阀盖或法兰密封是通过紧固螺栓压紧垫片实现密封的。预紧螺栓时，法兰产生弹性或塑性变形，通过垫片填满法兰面上微小的凹凸不平，达到足够的密封比压，阻止被密封流体介质的界面泄漏。造成泄漏的原因有以下几方面：
1、 螺栓受热伸长，造成螺栓的预紧力不够；以及紧固螺栓时，紧力不均匀，结合面间隙不一致，形成张口而发生泄漏。
2、 垫片硬度高于法兰、老化失效、机械振动等都会引起密封垫片与法兰结合面的密合不严而发生泄漏。
2.2.3 接触面有沟槽、削纹等缺陷，以及被介质腐蚀、渗透而发生泄漏。
2.2.4 装配时中心没有找好，导致密封垫片装偏，使局部紧力过度，超过了垫片的设计极限，造成局部的密封比压不足，而发生泄漏。
1.3阀门本体外泄漏
主要是由于阀门在制造过程中的铸造或锻造缺陷所引起的，比如砂眼、气孔、裂纹等，以及磨损性流体介质对阀体的冲刷，比如电厂经常用于输灰系统、排污排渣系统的阀门。
2 带压堵漏的原理及密封剂的选择
带压堵漏就是利用高压注剂枪的压力大于介质泄漏的压力，将密封剂注射到特型夹具与泄漏部位外表面所形成的密封空腔内，并在短时间内由塑性体转变为弹性体，形成一个有弹性的新密封结构，代替已经失效的密封填料，来堵塞泄漏孔隙各通道，阻塞介质的外泄，并且能够维持一定的工作密封比压，达到重新密封。
密封剂选用主要依据是泄漏介质的化学性能及温度，要求密封剂不污染被密封的流体介质，不被介质溶解或与其发生化学反应，其自身也不腐蚀阀杆及填料壁面，在使用温度下与介质接触应保持其弹性和密封性能不变，并且具有良好的耐老化性能，同时应该有良好的自润滑性能，堵漏后要保证阀门的开启和关闭功能。
3 带压堵漏技术在阀门通用件的几种常见外泄漏处理中的应用
根据电厂生产现场的实际情况，可以采用更换阀门填料、更换法兰垫片、焊补孔洞或更换阀门的方法来消除泄漏。对于生产运行中的在线阀门，运用注剂式带压堵漏技术对阀门实施带压堵漏，是目前治理阀门泄漏比较直接有效的一种技术手段。需要特别指出的是：每次注入密封剂的操作都要均匀平稳地进行，并且要充分充满密封腔的每个角落。每次注完密封剂后都应先关闭注剂阀，再卸掉注剂枪的压力，整个带压堵漏作业完成后，不要急于取下注剂阀换上堵头，不要立刻进行阀门的开关操作，等到密封剂充分固化后，才可投入正常使用。
3.1带压堵漏技术在消除阀门填料函泄漏中的应用
从注剂孔把密封剂注入到填料函内，利用阀门的填料函形成的密封腔，建立与填料所起作用相同的新密封结构。这样在动态条件下运用带压堵漏技术，便能消除阀门填料的泄漏。下面介绍两种常用方法。
3.1.1 填料函壁较厚或直径较大的阀门
直接在阀门填料函外壁的适当位置（一般选择填料函中部），用φ8.4mm的钻头开孔，大约留1--3mm左右，退出钻头。用m10的丝锥攻螺纹，形成注剂孔。将m10的注剂阀拧上，并处于“打开”位置。为了防止钻孔时高温、高压、有毒或腐蚀性强的介质喷出伤人，在钻小孔前，先制作一块钻有φ5mm孔的挡板，通过挡板上的小孔用φ3mm的长杆钻头，通过注剂阀把余下的阀门填料函壁钻透。如果阀门填料函内介质压力低，也可以用φ3mm的长钻头直接将填料函壁钻透。钻透小孔后退出钻头，把注剂阀拧到“关闭”位置。拧松填料压盖螺母，让压盖上移，增大填料函空间。接入高压注剂枪注入密封剂，密封剂在密封腔内充分填充并固化，随着密封剂的注入，阀杆和压盖间隙处的泄漏逐渐减少，直至消除泄漏。关闭注剂阀，取下注剂枪，拧入堵头将注剂孔密封，拧紧填料函压盖螺母，堵漏结束。
3.1.2 填料函壁较薄的阀门
采用特型辅助夹具进行动态密封。辅助夹具用以弥补阀门填料函壁厚的不足，增加其壁厚和强度连接高压注剂枪。辅助夹具一般难以得到理想的局部贴合面，在条件允许情况下，可以适当修整阀门填料函的外壁，使之与辅助夹具的局部贴合面更好地贴合。如果泄漏阀门的填料函外壁形状复杂或修整条件不允许时，可在辅助夹具底部垫一块石棉橡胶板或橡胶板，拧紧夹具螺栓，使橡胶板能很好地*辅助夹具与填料函外壁贴合面的缝隙。接下来的操作与3.1.1一致。
3.2 带压堵漏技术在消除阀门法兰泄漏处理中的应用
3.2.1 间隙较小，间隙量均匀，泄漏介质压力低的法兰
在拆下的螺栓上直接安装螺栓注剂接头，保证泄漏点附近有两个以上的注剂孔。其方法是：安装注剂接头时应松开一个螺母，安装好注剂接头后，拧紧螺母，然后再安装另外的注剂接头。不能同时将所需接头螺母全部松开，造成螺栓的预紧力不够，使垫片的密封比压下降，导致泄漏量增加，甚至会出现泄漏介质将垫片吹走的现象。如果泄漏量较大，可用g形夹子来维持密封比压的均衡。安装完注剂螺栓后，借助于小榔头把铜丝或盘根逐步嵌入到法兰间隙中去，其两端搭接长度50mm以上；也可以用截面尺寸较小的铜丝或盘根在法兰付间隙上缠绕数圈，捣密实。同时将法兰的外缘冲出唇口，使铜丝或盘根固定在法兰间隙内，这样就组成新的密封腔。安装注剂阀，连接高压注剂枪，从离泄漏点zui远处的螺孔注入密封剂，逐渐靠近泄漏点，直至消除泄漏。
3.2.2 间隙较大，泄漏介质压力高的法兰
当泄漏法兰间隙较大，泄漏介质压力高时，为了增加操作的安全性和可靠性，应设计加工耐高压、整体密封性能好的凸形夹具。夹具的注剂孔应处于两法兰连接螺栓的中间，并保证泄漏点附近有注剂孔，不要使注剂孔对准螺栓，以免增加密封剂进入的阻力。安装注剂阀，并使注剂阀处于开启状态。操作人员应站在上风口，若泄漏压力或流量较大，可用压缩空气把泄漏介质向一边吹扫，使操作人员避免或少接触泄漏介质。夹具螺栓拧紧后，夹具与法兰面接触的zui大间隙不应超过0.5mm，注剂方向应从泄漏点相反处依次进行，终点应在漏点附近，直至消除泄漏。
3.2.3 大直径，泄漏介质压力低的法兰
采用局部带压堵漏法，即用夹具整体固定，而从局部注入密封剂。采用这种方法主要是考虑到由于法兰的直径大，在动态泄漏点消除后，如果其它地方出现新的泄漏点也方便处理。夹具的宽度为覆盖法兰付外圆周，圆周长度应至少能覆盖泄漏点相邻两侧两个螺栓之间的空间小扇形，而且每个小扇形有两个以上的注剂孔。以螺栓为依托在泄漏点的两侧加挡板，挡板插到螺栓上，上部嵌入夹具凹槽内用螺栓压紧，下部一直到达法兰凸台和垫片上，宽度等于法兰付间隙以防止注入的密封剂从局部密封腔溢出。装上固定夹具，全部包住法兰间隙，拧紧夹具螺栓，形成完整的密封空腔。根据法兰尺寸确定安装注剂接头的数量，调整好间隙后，连接高压注剂枪从注剂孔注入密封剂进行动态密封作业，直至消除泄漏。
3.2.4 介质泄漏压力较低，泄漏较微弱的法兰
制作一块宽度等于法兰付间隙的弧状压板，中间开注剂孔，把软填料填入泄漏孔中，快速把压板压下，紧固顶杆，通过顶杆向泄漏点注入密封剂，即能消除泄漏。
3.2.5 凹凸型密封面法兰、榫槽型密封面法兰
在凹凸型密封面或榫槽型密封面法兰的泄漏点附近开注剂孔直达凹槽，然后注入密封剂即能消除泄漏。这种方法的关键是所钻注剂孔必须对准凹槽中的泄漏点。
3.3带压堵漏技术在消除阀门本体泄漏中的应用
3.3.1介质压力低，泄漏量小
对于介质压力低，泄漏量小的砂眼、气孔部位，在确认该泄漏点周围的阀体尚未受到明显的腐蚀减薄后，可以先把泄漏点周围打磨出金属光泽，然后用大小适宜的锥度销钉对准泄漏点，以适当的力度缓慢平稳地打入，使泄漏明显减少或暂时性封堵。利用胶粘剂固化速度快和密封胶带具有一定的强度和韧性，受热时相互之间有一定的自展性和固化性能的特点。及时地将销钉周围涂满胶粘剂，缠绕一定宽度的密封胶带，zui后缠绕成纺锤形增加其强度，泄漏点被缠绕密封在正中央，形成一个新的密封结构，达到止漏的目的。
3.3.2 介质压力高，泄漏量大
在泄漏现场允许的前提下，用一个内径比泄漏点大一倍以上的螺帽，让泄漏介质从螺帽内流出，把螺帽焊接在阀体上，再配一个与螺帽相配合的堵头，将堵头螺牙及顶部都缠绕上生料带拧入螺帽内，达到阻止泄漏的目的。对于泄漏面积较大的阀体，可用引流焊接法。首先在一块铁板的中间开设一圆孔，把一个与圆孔相当口径的隔离阀焊接在铁板的圆孔上，把铁板中心孔对准阀体的泄漏点并与之贴合，如果贴合面不好，可在贴合面放置橡胶垫或石棉垫。打开隔离阀，让泄漏介质及时排出，使密封腔内压等于零。然后把铁板周围与阀体焊好，再关闭隔离阀就能达到重新密封的目的。
4 结束语
带压堵漏技术在阀门外泄漏处理中的运用，不仅不需要停机或对系统进行隔离，不需要对系统进行泄压，而且能够保证阀门的开启和关闭功能，可以减少非计划停机次数，节省大量的能源，减少了企业的经济损失。同时带压堵漏属于一种应急抢修性质的工作，工作环境恶劣，作业中不确定因素多、风险大，作业前的风险分析一定要充分，安全措施一定要落实到位。对漏点的处理是一种临时措施，有一定的局限性和时效性，在有条件的情况下，要对泄漏部位进行*检修。
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关键词：电厂阀门；带压堵漏；操作方法
0 引言
电厂阀门是用来改变管道通路断面以实现关闭、开启，或调节管路系统输送介质的流量及其它介质参数，以实现管道系统正常运行的装置。阀门的外泄漏不但造成工质的损失，而且对周围的设备及人员构成事故隐患，影响发电机组的安全、经济运行。运用带压堵漏技术治理阀门的外泄漏，就是针对不同的泄漏部位、压力及阀门通用件的结构特性，采取与之相适应的技术措施，对阀门实施在线堵漏，改变了只有停机或切断介质才能修复阀门消除泄漏的维修方法，保证了机组的安全平稳运行。
1 阀门通用件外泄漏的类型及原因分析
1.1 填料外泄漏
阀门的阀杆和阀盖之间的密封采用填料密封结构。阀门在使用过程中，阀杆有由绕其轴线的转动和在轴线方向的上下移动两种运动形式。随着阀门开关次数的增加，相对运动的次数也随之增多，使填料的磨损增加，加上填料由于使用时间太长，老化而失去弹性，高温下烧焦萎缩而失效，使填料的接触压紧力逐渐减弱，这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄漏，长时间的泄漏会把部分填料吹走或将阀杆冲刷出沟槽，从而使泄漏进一步扩大。
1.2 阀盖或法兰外泄漏
阀盖或法兰密封是通过紧固螺栓压紧垫片实现密封的。预紧螺栓时，法兰产生弹性或塑性变形，通过垫片填满法兰面上微小的凹凸不平，达到足够的密封比压，阻止被密封流体介质的界面泄漏。造成泄漏的原因有以下几方面：
1、 螺栓受热伸长，造成螺栓的预紧力不够；以及紧固螺栓时，紧力不均匀，结合面间隙不一致，形成张口而发生泄漏。
2、 垫片硬度高于法兰、老化失效、机械振动等都会引起密封垫片与法兰结合面的密合不严而发生泄漏。
2.2.3 接触面有沟槽、削纹等缺陷，以及被介质腐蚀、渗透而发生泄漏。
2.2.4 装配时中心没有找好，导致密封垫片装偏，使局部紧力过度，超过了垫片的设计极限，造成局部的密封比压不足，而发生泄漏。
1.3阀门本体外泄漏
主要是由于阀门在制造过程中的铸造或锻造缺陷所引起的，比如砂眼、气孔、裂纹等，以及磨损性流体介质对阀体的冲刷，比如电厂经常用于输灰系统、排污排渣系统的阀门。
2 带压堵漏的原理及密封剂的选择
带压堵漏就是利用高压注剂枪的压力大于介质泄漏的压力，将密封剂注射到特型夹具与泄漏部位外表面所形成的密封空腔内，并在短时间内由塑性体转变为弹性体，形成一个有弹性的新密封结构，代替已经失效的密封填料，来堵塞泄漏孔隙各通道，阻塞介质的外泄，并且能够维持一定的工作密封比压，达到重新密封。
密封剂选用主要依据是泄漏介质的化学性能及温度，要求密封剂不污染被密封的流体介质，不被介质溶解或与其发生化学反应，其自身也不腐蚀阀杆及填料壁面，在使用温度下与介质接触应保持其弹性和密封性能不变，并且具有良好的耐老化性能，同时应该有良好的自润滑性能，堵漏后要保证阀门的开启和关闭功能。
3 带压堵漏技术在阀门通用件的几种常见外泄漏处理中的应用
根据电厂生产现场的实际情况，可以采用更换阀门填料、更换法兰垫片、焊补孔洞或更换阀门的方法来消除泄漏。对于生产运行中的在线阀门，运用注剂式带压堵漏技术对阀门实施带压堵漏，是目前治理阀门泄漏比较直接有效的一种技术手段。需要特别指出的是：每次注入密封剂的操作都要均匀平稳地进行，并且要充分充满密封腔的每个角落。每次注完密封剂后都应先关闭注剂阀，再卸掉注剂枪的压力，整个带压堵漏作业完成后，不要急于取下注剂阀换上堵头，不要立刻进行阀门的开关操作，等到密封剂充分固化后，才可投入正常使用。
3.1带压堵漏技术在消除阀门填料函泄漏中的应用
从注剂孔把密封剂注入到填料函内，利用阀门的填料函形成的密封腔，建立与填料所起作用相同的新密封结构。这样在动态条件下运用带压堵漏技术，便能消除阀门填料的泄漏。下面介绍两种常用方法。
3.1.1 填料函壁较厚或直径较大的阀门
直接在阀门填料函外壁的适当位置（一般选择填料函中部），用φ8.4mm的钻头开孔，大约留1--3mm左右，退出钻头。用m10的丝锥攻螺纹，形成注剂孔。将m10的注剂阀拧上，并处于“打开”位置。为了防止钻孔时高温、高压、有毒或腐蚀性强的介质喷出伤人，在钻小孔前，先制作一块钻有φ5mm孔的挡板，通过挡板上的小孔用φ3mm的长杆钻头，通过注剂阀把余下的阀门填料函壁钻透。如果阀门填料函内介质压力低，也可以用φ3mm的长钻头直接将填料函壁钻透。钻透小孔后退出钻头，把注剂阀拧到“关闭”位置。拧松填料压盖螺母，让压盖上移，增大填料函空间。接入高压注剂枪注入密封剂，密封剂在密封腔内充分填充并固化，随着密封剂的注入，阀杆和压盖间隙处的泄漏逐渐减少，直至消除泄漏。关闭注剂阀，取下注剂枪，拧入堵头将注剂孔密封，拧紧填料函压盖螺母，堵漏结束。
3.1.2 填料函壁较薄的阀门
采用特型辅助夹具进行动态密封。辅助夹具用以弥补阀门填料函壁厚的不足，增加其壁厚和强度连接高压注剂枪。辅助夹具一般难以得到理想的局部贴合面，在条件允许情况下，可以适当修整阀门填料函的外壁，使之与辅助夹具的局部贴合面更好地贴合。如果泄漏阀门的填料函外壁形状复杂或修整条件不允许时，可在辅助夹具底部垫一块石棉橡胶板或橡胶板，拧紧夹具螺栓，使橡胶板能很好地*辅助夹具与填料函外壁贴合面的缝隙。接下来的操作与3.1.1一致。
3.2 带压堵漏技术在消除阀门法兰泄漏处理中的应用
3.2.1 间隙较小，间隙量均匀，泄漏介质压力低的法兰
在拆下的螺栓上直接安装螺栓注剂接头，保证泄漏点附近有两个以上的注剂孔。其方法是：安装注剂接头时应松开一个螺母，安装好注剂接头后，拧紧螺母，然后再安装另外的注剂接头。不能同时将所需接头螺母全部松开，造成螺栓的预紧力不够，使垫片的密封比压下降，导致泄漏量增加，甚至会出现泄漏介质将垫片吹走的现象。如果泄漏量较大，可用g形夹子来维持密封比压的均衡。安装完注剂螺栓后，借助于小榔头把铜丝或盘根逐步嵌入到法兰间隙中去，其两端搭接长度50mm以上；也可以用截面尺寸较小的铜丝或盘根在法兰付间隙上缠绕数圈，捣密实。同时将法兰的外缘冲出唇口，使铜丝或盘根固定在法兰间隙内，这样就组成新的密封腔。安装注剂阀，连接高压注剂枪，从离泄漏点zui远处的螺孔注入密封剂，逐渐靠近泄漏点，直至消除泄漏。
3.2.2 间隙较大，泄漏介质压力高的法兰
当泄漏法兰间隙较大，泄漏介质压力高时，为了增加操作的安全性和可靠性，应设计加工耐高压、整体密封性能好的凸形夹具。夹具的注剂孔应处于两法兰连接螺栓的中间，并保证泄漏点附近有注剂孔，不要使注剂孔对准螺栓，以免增加密封剂进入的阻力。安装注剂阀，并使注剂阀处于开启状态。操作人员应站在上风口，若泄漏压力或流量较大，可用压缩空气把泄漏介质向一边吹扫，使操作人员避免或少接触泄漏介质。夹具螺栓拧紧后，夹具与法兰面接触的zui大间隙不应超过0.5mm，注剂方向应从泄漏点相反处依次进行，终点应在漏点附近，直至消除泄漏。
3.2.3 大直径，泄漏介质压力低的法兰
采用局部带压堵漏法，即用夹具整体固定，而从局部注入密封剂。采用这种方法主要是考虑到由于法兰的直径大，在动态泄漏点消除后，如果其它地方出现新的泄漏点也方便处理。夹具的宽度为覆盖法兰付外圆周，圆周长度应至少能覆盖泄漏点相邻两侧两个螺栓之间的空间小扇形，而且每个小扇形有两个以上的注剂孔。以螺栓为依托在泄漏点的两侧加挡板，挡板插到螺栓上，上部嵌入夹具凹槽内用螺栓压紧，下部一直到达法兰凸台和垫片上，宽度等于法兰付间隙以防止注入的密封剂从局部密封腔溢出。装上固定夹具，全部包住法兰间隙，拧紧夹具螺栓，形成完整的密封空腔。根据法兰尺寸确定安装注剂接头的数量，调整好间隙后，连接高压注剂枪从注剂孔注入密封剂进行动态密封作业，直至消除泄漏。
3.2.4 介质泄漏压力较低，泄漏较微弱的法兰
制作一块宽度等于法兰付间隙的弧状压板，中间开注剂孔，把软填料填入泄漏孔中，快速把压板压下，紧固顶杆，通过顶杆向泄漏点注入密封剂，即能消除泄漏。
3.2.5 凹凸型密封面法兰、榫槽型密封面法兰
在凹凸型密封面或榫槽型密封面法兰的泄漏点附近开注剂孔直达凹槽，然后注入密封剂即能消除泄漏。这种方法的关键是所钻注剂孔必须对准凹槽中的泄漏点。
3.3带压堵漏技术在消除阀门本体泄漏中的应用
3.3.1介质压力低，泄漏量小
对于介质压力低，泄漏量小的砂眼、气孔部位，在确认该泄漏点周围的阀体尚未受到明显的腐蚀减薄后，可以先把泄漏点周围打磨出金属光泽，然后用大小适宜的锥度销钉对准泄漏点，以适当的力度缓慢平稳地打入，使泄漏明显减少或暂时性封堵。利用胶粘剂固化速度快和密封胶带具有一定的强度和韧性，受热时相互之间有一定的自展性和固化性能的特点。及时地将销钉周围涂满胶粘剂，缠绕一定宽度的密封胶带，zui后缠绕成纺锤形增加其强度，泄漏点被缠绕密封在正中央，形成一个新的密封结构，达到止漏的目的。
3.3.2 介质压力高，泄漏量大
在泄漏现场允许的前提下，用一个内径比泄漏点大一倍以上的螺帽，让泄漏介质从螺帽内流出，把螺帽焊接在阀体上，再配一个与螺帽相配合的堵头，将堵头螺牙及顶部都缠绕上生料带拧入螺帽内，达到阻止泄漏的目的。对于泄漏面积较大的阀体，可用引流焊接法。首先在一块铁板的中间开设一圆孔，把一个与圆孔相当口径的隔离阀焊接在铁板的圆孔上，把铁板中心孔对准阀体的泄漏点并与之贴合，如果贴合面不好，可在贴合面放置橡胶垫或石棉垫。打开隔离阀，让泄漏介质及时排出，使密封腔内压等于零。然后把铁板周围与阀体焊好，再关闭隔离阀就能达到重新密封的目的。
4 结束语
带压堵漏技术在阀门外泄漏处理中的运用，不仅不需要停机或对系统进行隔离，不需要对系统进行泄压，而且能够保证阀门的开启和关闭功能，可以减少非计划停机次数，节省大量的能源，减少了企业的经济损失。同时带压堵漏属于一种应急抢修性质的工作，工作环境恶劣，作业中不确定因素多、风险大，作业前的风险分析一定要充分，安全措施一定要落实到位。对漏点的处理是一种临时措施，有一定的局限性和时效性，在有条件的情况下，要对泄漏部位进行*检修。
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