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石油化工生产危险场所的密封问题

作者:方再标  
评论: 更新日期:2011年04月01日

 从管道密封和机泵密封两个方面论述了在石油化工生产危险场所中降低密封泄漏率和提高密封可靠性的问题。
    在石油化工生产危险场所中的工艺介质大部分是危险介质,具有易燃、易爆、有毒和强腐蚀性的特点。危险介质的泄漏是造成火灾、爆炸事故和人身安全的主要原因。有效的密封可以防止泄漏减少事故,提高装置安全运行的水平。因此,在石油化工生产危险场所中,搞好系统的密封以及动设备的机械密封等,是减少危险介质泄漏,保证装置安全运行的重要环节。

    1 管道系统的密封
    1.1 管道的连接
    危险介质的管道除需要采用连接外,均应采用法兰连接。每一个法兰都是一具潜在的泄漏点,应尽可能少用法兰。法兰应放在合适的位置以便 维护和清理。由于螺纹连接的密封效果难以保证,应避免使用螺纹连接来连接危险介质管道,若管道和阀门的公称直径不大于25mm,可使用螺纹连接,但需在螺纹处采用密封焊。此外,在危险介质的管道连接中还应尽量避免使用活接头连接。
    1.2 垫圈的使用
    在大多数石油化工装置中垫圈是较薄弱的环节。由于的损坏造成的重大事故屡有发生,因此垫圈的安全使用问题应引起足够的重视。缠绕垫是平面、凸面法兰中可以采用的最安全的一种垫圈。缠绕垫一般带有内环,有时同时带有内外环。带有金属内外环的缠绕垫(带有金属的内外环,内外环之间环向填充石棉或石墨)不会使环向铺设的材料吹出,肯具有良好的回弹性能。作为加强环的内环,可保护填充料在安装过程中免受扭曲拉直;而外环可以缓冲有内压引起的径向力。在内外使用标准尺寸的环,可以避免内部的填充材料伸展开,同时增强垫圈对压力和温度的适应能力。缠绕垫虽不是所有垫圈问题的唯一解决办法,但应广泛采用。缠绕垫的使用须按压力等级选用。
    缠绕垫的螺栓连接问题很重要。因为强度问题,使用普通的碳钢全来紧固缠绕垫时,往往出现无法紧固的现象,必须使用强度较高的合金钢螺栓,同时相应将螺母的材质提高一个等级。螺栓拧紧的扭紧力,应比普通垫圈的扭紧力大10%左右。
    在现有装置中,将石棉垫圈更换成缠绕垫能大幅度降低泄漏率,同时可避免因石棉垫圈呲开时,大量危险介质泄漏造成的危险、被动局面。近几年我们对这一问题进行了尝试,效果较好。
    当然,很多法兰的泄漏,并来自垫圈本身。法兰面不平整,法兰种类不正确,螺栓选用错误,扭矩不正确以及法兰面脏等都可造成法兰使用时出现泄漏问题。
    1.3 柔性节或膨胀节的使用
    设置柔性节或膨胀节的目的一般是实现热位移补偿或消除相邻设备的震动等。由于安装在管道系统中的柔性节或膨胀节是管道系统中最弱的部分,最容易出现故障导致泄漏,管道连接中必须对它们予以特别的关注:对现有的柔性节或膨胀节加强监护,注意平稳操作(按一定的升温升压速率进行操作);对新设备、新装置应尽量避免使用柔性节或膨胀节,改用水平管理的补偿功能来消除热位移或震动。
    需要注意的是不能用柔性节或膨胀节来对不对正管理进行校正。

    2 机泵密封
    大石油化工装置中,机泵密封问题的检修工作量最大。因此机泵密封尤其是机泵的密封形式的选用对装置的安全稳定运行起着十分重要的作用。
    2.1 简单的填料密封或箱式填料密封
    简单的填料密封或箱式密封,因可靠性不是很高和泄漏问题,一般不推荐在危险场所使用。它们常使用在水或高密度流体中。当流体温度较高或具有一定的腐蚀性时,可以使用箱式填料密封。
    2.2 单个机械密封
    单个机械密封是机械密封中最常用的。在机械密封损坏时,它不能提供第2道防线,不推荐在危险场所使用。
    2.3 双机械密封
    双机械密封可以考虑在危险场所使用。对于双机械密封,机械密封之间的流体需要密封液来密封,其压力约比输送的流体压力高0.05~0.15MPa,此时工艺液体的损失很少。监视此类密封的运行主要是监视密封液的液位,一旦泄漏发生,密封液将进入工艺液体中或外泄出低压端密封,造成密封液的液位不正常下降。

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