【泵技术知识】法兰密封及泄漏密封处理方法

　　几十年来，美国国家标准学会设计的ANSI法兰已经为石油和天然气工业提供了一种适用的密封技术，而且卓有成效。但由于石油天然气工业的需求已经发生变化，ANSI法兰的缺陷不断暴露出来。成本效益原则、环境保护以及最佳的健康和安全保证是21世纪的作业者和承包商所面对的三大课题，因此，人们开始考虑新的法兰密封方法。

　　ANSI法兰的密封原理极其简单：螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封。但这同时也导致密封的破坏。为了保持密封，就得维持巨大的螺栓作用力。为此，螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母，这就意味着需要直径更大的螺栓为上紧螺母创造条件。殊不知，螺栓的直径越大，适用的法兰就会变得弯曲，唯一的办法就是增大法兰部分的壁厚。整个装置将需要极大的尺寸和重量，这在近海环境下便成了一个特殊问题，因为在这种情况下重量始终是人们必须引起关注的主要问题。而且，从根本上来说，ANSI法兰是一种无效的密封，它需要把50%的螺栓负荷用于挤压垫片，而用于保持压力的负荷只剩50%。

　　然而，ANSI法兰的主要设计缺点是它不能保证无泄漏。这就是其设计上的不足：连接是动态的，而且诸如热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动，影响法兰的功能，从而使法兰的完整性受损，最终导致泄漏。

　　由Vector公司最新开发的新型法兰克服了ANSI法兰的缺点。紧凑的法兰具有各方面的优点：标准法兰不仅节省了空间、减轻了重量，更重要的是确保接头部位不会发生泄漏。紧凑法兰尺寸之所以减小，是由于减小了密封件的直径，这将会减小密封面的截面。其次，法兰垫片已被密封环所代替，以确保密封面对密封面的匹配。这样一来，为了压紧密封面仅需要很小的压力。随着所需压力的降低，螺栓的尺寸和所需数量都可相应减小。最终设计出了一种体积小且重量轻(比传统的ANSI法兰的重量减轻70%～80%)的新产品。

　　法兰泄漏密封处理方法

　　一、泄漏部位及状况DN150阀体两侧连接法兰螺栓泄漏，由于法兰连接间隙极小，不可能通过间隙注入密封剂消除泄漏。泄漏介质为蒸汽，泄漏系统温度400～500℃，系统压力4MPA。

　　二、密封施工方法根据泄漏部位现场勘测，为实现有限封堵，采用固定夹具法包容泄漏点形成密封腔，注入密封剂，从而消除泄漏。

　　1、夹具设计

　　(1)夹具结构形式确定

　　①包容泄漏点，建立阀体法兰与管道法兰连接短节法兰间的密封腔。为防止因憋压使阀体与法兰间隙潜在泄漏处出现再泄漏，在夹具与阀体法兰外缘吻合处设环形腔注胶。

　　②异径法兰注剂过程中，夹具易向小径法兰侧发生位移，故采用齿形接触卡紧的限位措施。

　　2、密封剂选择及用量估算

　　(1)密封剂选择根据泄漏系统温度和泄漏部位特点，采用TXY-18#A型密封剂。该密封剂耐温、耐介质和注射工艺性能优异，易于建立均匀致密的密封结构，且密封可保持长期稳定。

　　(2)用量估算单侧泄漏点需用密封剂4.5KG。

　　3、施工操作

　　(1)夹具安装，由于齿形接触，齿尖内径尺寸较小，安装时需要周圈敲击夹具外壁发生齿端变形，卡紧限位。

　　(2)注剂操作完成夹具和阀体及法兰环形腔注入密封腔后，再进行中间腔注剂，注剂过程要均衡施压，并注意补注压紧，防止应力松弛。

　　(3)密封剂固化后，经过效果观察，进行局部补注压紧，防止应力松弛，再封闭注剂孔。