化工工艺管道补漏方法

化工工艺管道补漏方法

李清伟,金毅浪

江油应急抢险维修中心  四川绵阳621000

摘要：管道补漏对保障化工装置正常平稳运行非常重要，本文介绍目前有哪些管道补漏的方法，怎样做出正确合理的应用对策。

关键词：工艺管道 泄漏 补漏 带压密封

前言

由于石化行业的工艺特点，钢结构的工艺管道腐蚀相当严重，管道泄漏事件常有发生，甚至对设备和人的生命造成严重危害。为保障装置正常平稳运行，管道补漏就显得非常重要。

管道补漏方法

当工艺管道泄漏后，有停车补漏或不停车补漏两种情况，它们又各有哪些方法呢？根据我在生产中的实际经历，下面介绍一些管道补漏的方法。

一、停车补漏方法

1、更换管线。当管线大面积腐蚀，所更换管道能暂时停止使用而不影响生产时，就可以选用更换管线的方法。

2、焊接补漏。当漏点所处位置能排除干净管道内介质，不影响生产时，选用焊接补漏的方法。

3、捆扎补漏。即：将漏点表面清理干净，用胶皮裹住，然后用铁丝或钢带捆紧拉紧即可。此法适用于低压、管内介质、密封级别要求不高的情况。它的优点是简单快速，成本低。例如某厂新鲜水埋地DN150管道腐蚀穿孔，压力0.5MPa,采用钢带拉紧，5分钟即成功完成作业。

4、胶粘剂修补。现在国内国外的胶粘剂产品种类繁多，但这些胶粘剂亲水性、亲油性、亲有机溶液性能差。应用在管道及其附件修补时，对漏点表面要求相当高，需清理干净，且要平整，露出金属光泽。并且胶粘剂均不易直接带压粘补，哪怕是很小的压力都不行。由于这些缺陷，极大的限制了它的应用，且胶粘剂产品大多价格昂贵。

5、管道修补器封堵。主要用于直管段和弯头处管道穿孔泄漏封堵，适用介质也较广。现在国内生产管道修补器的厂家很多，规格从DN20至DN500的都有，制作原理大同小异。市场上的管道修补器承压不是很高，最高的不超过2.5MPa。它的优点是操作时不需要太大的空间，操作简单方便，管内介质压力不高时可带压补漏。

二、不停车补漏的方法

注剂式带压密封。

1基本原理
生产装置中的设备、管道、阀门等各种部位，因某种原因造成泄漏时，泄漏介质处于带温、带压和向外喷射流动状态。可以利用泄漏部位原来的密闭空腔，或者在泄漏部位上建立一个封闭的空腔，采用大于介质系统压力的推力，将具有塑性，固化性，能耐泄漏介质和温度的密封剂注入并充满封闭空间，堵塞泄漏孔洞和通道，密封剂在一定的条件下，迅速固化，泄漏被阻止，建立一个新的可靠的密封结构。 

2 技术特点

2.1带温、带压、消除泄漏不用停产，施工过程始终不影响生产的正常进行。

2.2消除泄漏不需要动火，保证安全。
2.3泄漏部位不需作任何处理，便可进行带压密封作业，操作简便、迅速。
2.4不破坏原来的密封结构，新的密封结构易拆卸。
2.5适应性强，应用范围广，几乎所有各种流体的泄漏，都可以用带压密封技术消除。
3适用范围
3.1泄漏部位：法兰、设备、管道（包括直管、弯头、三通、四通等）的孔洞、焊接缺陷、螺纹接头填料函泄漏等。

3.2泄漏介质：水、水蒸汽、天然气、含硫气、液化气、汽油、柴油、煤油、重油、润滑油、酸、碱、酯类、醇类、苯类、各种碳氢化合物等多种化学气体、液体。

3.3泄漏介质温度：-195℃～800℃

3.4泄漏介质压力：0～32MPa。

带压密封的安全问题往往被忽视，主要有两个问题。 一是螺栓的安全问题。测试表明，螺栓受力增加，在其允许范围内，螺栓的工作状态是能够保证安全的。当然，这个结论是有条件的。a、原来的螺栓未受损坏，全部是完好的；b、螺栓所能承受的注剂压力可满足带压密封消除泄漏的密封比压要求。另外一个受关注的问题是设备和管道壁泄漏时进行的带压密封对泄漏部位安全性能的影响。我们知道，设备和管道在外压的作用下，管器壁内将产生环向压缩应力，当外压增大到某一数值时，管器壁会逐步变形被压瘪，这个现象称为设备和管道的失稳。导致失稳的外压，称为临界压力。设备和管道允许工作外压（即外压与内压之差），不能超过或接近临界压力。带压密封消除设备管道上的泄漏正是通过注剂压力（外压）产生足够的密封比压来实现的，这时密封比压是否超过或接近临界压力呢？实验可知，临界压力与设备管道材料的弹性模数、壁厚/外径比有关。弹性模数愈大，临界压力愈高。钢材比铝材、塑料的弹性模数都大，所以钢材的设备管道比铝材、塑料的临界压力要高。同一外径的壁厚愈大，临界压力愈高；同一壁厚的外径愈大，则临界压力愈低。经理论计算和实践证明，设备管道在未受损，壁厚未见明显减薄的情况下，对该泄漏部位进行带压密封，是能够保证安全的。上述两个重要结论，无疑是带压密封施工操作安全性的重要基础，但泄漏部位及其受损情况是比较复杂的，我们应根据不同的泄漏情况，采用不同的方法和措施。

1）、大部分的泄漏部位能满足带压密封技术安全施工操作要求，可以用常规的施工操作方法消除泄漏。

2）、设备管道壁出现减薄泄漏，必须检测清楚减薄情况，以便采取对应措施，保证带压密封施工操作安全。但如果由于某种原因，无法检测清楚的，不能用带压密封方法消除泄漏。

3）、使用专用密封剂、专用工具，专业防护服。

4）、 应对夹具进行强度计算，选择夹具结构形式，确定夹具结构设计与关键尺寸、公差。

带压密封的施工操作，除了保障泄漏部位和系统安全外，还要保障操作者自身的安全。由于操作者与泄漏介质最近距离的接触，极易受到泄漏介质的各种伤害和由泄漏介质引起的各种事故（包括火灾和爆炸事故、致命中毒事故等）。因此，人身的防护和操作现场的防护和管理就显得十分重要，这些防护是按照国家及带压密封作业的相关规定执行的。带压密封施工操作的安全性，说到底是由施工队伍和施工人员的技术安全素质和管理水平来决定的，与作业人员技术能力、操作水平、安全意识有关。很难想象，一个没有经过带压密封技术专业培训，对带压密封技术一知半解或者没有条件去研究和培训施工队伍和人员的施工单位，即使在带压密封施工中，可能做成了个别工程，但并不能说明他们都能安全施工操作。由于他们对带压密封技术的不了解，而必然陷入了操作的盲目性，这是非常危险的。

三、其他补漏方式

根据管道泄漏的实际情况，我们也选用过其它的一些补漏方式，例如：某水厂外新鲜水管道补漏，当时情况是新鲜水管道直径为DN500，管道腐蚀穿孔点在管道正下方，长30mm，宽15mm，半月形。原防腐材料较厚，底部已形成凹凸不平的坑状，水压高于1.5 MPa，且作业时无法停水。最终我们制定了以下方案：

1、先挖深1米、宽1.5米的作业坑，再挖好导流槽；

2、清理干净管道底部漏点周围直径300mm范围的防腐材料；

3、预制好带大小头的φ159×φ108×7×6的阀门短节；

4、焊前再次清理焊接点附近杂质；

5、将阀门全开，使水流正对阀门口，以免水流乱溅，然后将大小头坡口修好，焊接在DN500管道上，焊好后关闭阀门； 

6、对管道防腐后回填土方。

整个补漏只用了不到40分钟即成功完成。

又如：某厂净化气出站总管直径DN200弯头出现一小裂纹，虽然泄漏很小，但若不及时处理将存在安全隐患。据统计，设备管道裂纹是最危险的一种缺陷，很多爆破事故都起源于裂纹。据国外报道，由于裂纹而造成的事故，占全部事故的89.4%，因此裂纹的泄漏要引起特别的关注。产生裂纹的原因很多，也比较复杂，但一般都会继续扩展，可以根据不同的情况采取不同的措施予以消除，防止继续扩展。应该特别指出，如果没有止裂措施，则不能用带压密封的方法消除泄漏。所以我们用了如图所示方法。

水泥封堵。在一些不重要的位置，不影响规范和美观的情况下可采用此法。

某厂某装置风机风管线腐蚀，根据漏点大小、位置情况我们采用了水泥封堵，

简单方便。

堵焊。即在漏点处向管道内打木塞，然后电焊或气焊封堵。这种方法适用于低压废弃管道或者低压管道末端、盲肠的补漏。

四、总结：

综上所述，我们可以得出：

1、管道补漏方法应根据管道泄漏的压力等级、温度、位置、泄漏原因、输送介质的不同等因素决定，以确定相应密封的级别、相应补漏产品的结构形式、补漏产品对管线本体的保护形式和最佳施工方式。

2、补漏产品在补漏后不影响原工艺状况。

3、对于注剂式带压密封 ，一定要按照相关规定，操作人员经过培训，取得资质后方可操作。

4、主管领导和从业人员要更新观念，正确认识带压密封技术。

5、管道补漏方法要根据实际情况大胆创新。

结束语

在当今许多行业，越来越离不开管道补漏技术，本人想籍此文，提请大家对管道补漏的重视，使其越来越专业化、规范化。

以上是本人的一点粗浅认识，由于水平有限，不足和错误之处还请批评指正。

参考文献：

1、注剂式带压密封技术  作者：胡忆沩       机械工业出版社

2、带压密封技术规范  标准编号：HG/T20201-2007  发布部门：国家发展和改革委员会     出版社：中国计划出版社

3、不停车带压密封技术  作者：赵庆远       中国石化出版社