管线泄漏处理作业指导书

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作业指导书

文件名称：管线泄漏处理作业指导书 文件编号： 拟制部门： 储运生产部 版号/修订状态：

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拟制/日期：2009年6月13日 页 码： 共7页 第1页 审核/日期： 生效日期： 批准/日期：

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管道的泄漏及带压堵漏夹具的设计

关键字：管道泄漏,带压堵漏,设计 1 概述 在现代化学工业的连续生产中，即使是使用最新技术装备起来的生产装置，实行高水平的管理方 法，由于流体介质的腐蚀、冲刷和温度、压力、振动、焊接缺陷、密封材料的损坏等因素的影响，在 设备、管道上不可避免地会出现跑、冒、滴、漏等问题。据调查，炼油化工装置中 80 %以上的泄漏 都出现在管道上。一旦出现泄漏，就应及时处理，否则泄漏的程度发展很快。 目前处理管道的泄漏采用的方法是注剂式带压密封技术。 其基本原理是： 在泄漏部位装上合适的夹具， 夹具与泄漏部位外表面形成新的密封空腔。以高于泄漏介质的压力将密封剂注人密封空腔内，密封剂 迅速固化，从而建立新的密封结构，达到堵漏的目的。 高质量的堵漏工作，除了正确执行操作工艺方法外，更主要的是由密封夹具来保证。密封夹具是注剂 式带压密封技术的重要组成部分，是加装在泄漏缺陷的外部与泄漏部位的部分外表面共同组成新的密 封空腔的金属构件，是用于包容密封剂，承受泄漏介质压力和注射密封剂压力的受压元件。2 密封夹 具的设计 密封夹具的设计要依据泄漏的条件和环境，介质的温度和压力，合理地选材和确定其结构。 2 . 1 密封夹具材质的确定 密封夹具的材质，应根据泄漏工况来选定。综合考虑泄漏介质、温度、压力以及各种材料的基本性能 等因素。 在无特殊要求的情况下，一般选用普通碳素钢。由于其强度与塑性有着较好的配合，在相应温度下， 其机械性能足以满足夹具材质的要求。此材质适应范围广，且价格低廉，又便于切削加工，有良好的 焊接性能。对强酸强碱等具有腐蚀性的介质，因夹具本体与介质的接触仅在密封剂注人前的一瞬间， 采用 Q235 钢制作的夹具同样具有良好的机械性能。因此，选取普通碳素钢中较为

常见的 Q235 钢作 为夹具制作的材料，能够满足大多数介质泄漏夹具制作的要求。 对于高温泄漏介质， 密封夹具的材质应尽可能选用与设备材质相同或耐高温性能好的材质， 如不锈钢， 以避免金属在高温和应力同时作用下产生蠕变现象。2

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2 . 2 密封夹具结构的设计 ( 1 )密封夹具设计过程中应考虑的因素① 夹具的强度 夹具的强度由夹具本体的强度，耳板焊缝的强度、耳板夹紧螺栓的强度三方面的因素决定。因此夹具 的强度计算应包括这三部分的内容图。 ② 夹具的刚度 为保证夹具堵漏的有效性及长寿命，夹具除应具有足够的强度外，还需有一定的刚度，以保证堵漏时 夹具在高温高压下不产生过大的变形。因此，夹具的设计厚度取强度计算厚度的 2 ? 4 倍。③ 温 度的影响 高温作用导致热膨胀，引起夹具几何尺寸发生变化。因此，用于高温条件下的夹具，其尺寸的确定应 考虑到加工余量的问题。 ④ 压力的影响 对于高压介质的泄漏， 必须增强夹具的封闭性能。 可在夹具的卡环与法兰外边缘的接触处开设密封槽。 对于厚度)24m 二‘的法兰甚至可夯：用两道密封槽。 ( 2 )密封夹具的设计应满足以下要求 ① 密封夹具应具有一定的强度和刚度。② 夹具与泄漏部位之间必须有一个密闭的密封空腔，以保证 其封闭性能。 ③ 夹具应该是分体的(两块以上) ,以便于安装。④ 夹具上应带有内螺纹的注剂孔，孔的位置和数 量以能将密封注剂注满整个密封腔为宜。⑤ 夹具和泄漏部位的间隙以不外溢密封剂为原则，一般 控制在。 .smm 以下。 3 管道的泄漏及处理 管道的泄漏一般发生在管道上的连接部位、焊接部位及流体的转向部位。因此，管道上容易发生 泄漏的典型部位包括法兰、直管、弯头、三通。3

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3 . 1 法兰的泄漏及处理

法兰的泄漏一般是由于密封垫片失效引起垫片与法兰面之间密合不严而发生泄漏。

法兰夹具一般设计成卡环式夹具。考虑到法兰连接螺栓的问题，必须避免介质从法兰的螺栓孔中渗出。因此，夹具上注剂孔的设计是否合理，会直接影响堵漏的成败。注剂孔的数量应和被堵漏法兰的螺栓孔数量相同，每个注剂孔的分布应在两螺栓孔之间。常采用如下两种结构型式的法兰夹具：( 1 ）凸形法兰夹具

当泄漏法兰的连接间隙大于smm ，泄漏介质压较大时，应使用凸形法 力大于2 . 5 MPa ，并且泄漏量较大时，应使用凸形法兰夹具。这种法兰夹具中间有一定位凸台，其宽度 可根据法兰间隙而定。该夹具的加工尺寸较为精确，安装在泄漏法兰上后，整体封闭性能好，堵漏作业的成功率高。其基本结构如图1 所示。 ( 2 ）凹形法兰夹具

当泄漏法兰的连接间隙小于Zmm 以下，可以采用凹形法兰夹具法进行作业，以适应这类小间隙法兰泄漏的特殊情况。凹形法兰夹具中间有一凹槽，形成一个密封腔，用于填充密封注剂。其基本结构如图2 所示。 3 . 2 直管的泄漏及处理

直管段的泄漏常发生在两管对接的环向焊缝上，主要是由焊接缺陷所引起。如气孔、夹渣、裂纹、未焊透等。非焊接部位在流体介质的腐蚀、冲刷、振动及金属内部缺陷等因素影响下，容易在管道的薄弱环节处发生腐蚀穿孔，导致泄漏。常采用如下三种结构型式的直管夹具：

( 1 ）压板式直管夹具

当泄漏介质压力比较小，温度低于200 C ，泄漏量不太大，作业人员可以接触到泄漏缺陷时，可以利用密封剂塑性好的性能，采用夹紧法来消除泄漏。如图3 所示。

( 2 ）小直径直管卡具

当泄漏管道的公称直径小于DN50 ，泄漏介质的压力较高，泄漏量较大，泄漏介质的渗透性较强时，可以采用小直径直管卡具进行堵漏作业。小直径直管卡具结构如图4 所示。

( 3 ）直管焊制夹具

当泄漏管道公称直径大于DN50 时，可采用直管焊制夹具。这种夹具的结构与凹形法兰夹具的结构相似，仅尺寸有差别。如图5 所示。

3.3 弯头的泄漏及处理

弯头是流体介质改变方向的必经之路。在冲压成型、冷弯或热弯成型弯头时，在管壁内中性层以上的金属，即曲率半径最大一侧的金属受到拉应力的作用，而使该处的金属管壁有所减薄。弯头在使用过程中，由于受到流体介质的冲刷和腐蚀，弯头曲率半径的最大一侧，即管壁的转弯处承受较大的冲刷力，也是经常发生泄漏的部位。一般采用图6 所示的弯头夹具。

3.4 三通的泄漏及处理

三通是流体介质分流及改变方向的部位。对于一般的流体输送管道的三通多采用焊接的形式做成，这样在接头焊缝上由于存在安装应力、振动、流体冲刷、腐蚀以及焊缝自身缺陷的影响，三通也是泄漏发生的部位。

三通夹具一般设计成盒式夹具。一般采用图7 所示结构。此结构可用于等径三通和异径三通，适用范围广。

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4 结语 注剂式带压堵漏技术是在特定条件下实施的一项应急修补技术， 所处理的各种泄漏部位及接触到 的泄漏介质 是千差万别的，而夹具设计的优劣直接关系到堵漏作业能否成功以及使用寿命的长短。尽管我们已针对不同 部位的泄漏情况设计出各种不同的夹

具结构，但实际应用中还可能会遇到更加复杂的情况。而有些泄漏点， 虽然当时止住了泄漏，但两三天后又出现了二次泄漏。因此，我们还需要在现场实践过程中，不断总结经验， 对夹具的结构逐步进行优化设计。

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如图所示：

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标题：夹具的设计图

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