带压密封技术规范讲座——泄漏与密封.pdf

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1、2 0 0 8 年9 月第3 3 卷第9 期润滑与密封L U B R I C A T I O NE N G I N E E R I N GS e p 2 0 0 8V 0 1 3 3N o 9带压密封技术规范讲座泄漏与密封胡忆沩(吉林化工学院吉林吉林市1 3 2 0 2 2)本次讲座介绍泄漏的分类、危害及密封方法分类简介等。泄漏所发生的部位是相当广泛的，几乎涉及所有的流体输送与储存的物体上。泄漏的形式及种类也是多种多样的，而按照人们的习惯称呼多是漏气、漏汽、漏风、漏水、漏油、漏酸、漏碱、漏盐；法兰漏、阀门漏、油箱漏、水箱漏、管道漏、弯头漏、三通漏、四通漏、变径漏、填料漏、螺纹漏、焊缝漏、丝头漏

2、、轴封漏、反应器漏、塔器漏、换热器漏、暖气漏、船漏、车漏、管漏、坝漏、屋漏等等。但流体生产工业中对泄漏术语则有其特定的含义。1 泄漏的分类1 1 按泄漏的机制分类(1)界面泄漏：在密封件(垫片、填料)表面和与其接触件的表面之间产生的一种泄漏。如法兰密封面与垫片材料之间、阀门填料与阀杆之间及密封填料与转轴发生的泄漏等，都属于界面泄漏。(2)渗透泄漏：介质通过密封件(垫片、填料)本体毛细管渗透出来，这种泄漏多发生在致密性较差的植物纤维、动物纤维和化学纤维等材料制成的密封件上。(3)破坏性泄漏：密封件由于急剧磨损、变形、变质、失效等因素，使缺陷通道增大而造成的一种危险性泄漏。1 2 按泄漏量分类(1

3、)液体介质泄漏可分为5 级：无泄漏。检测不出泄漏为准。渗漏。一种轻微泄漏。表面有明显的介质渗漏痕迹，像渗出的汗水一样。擦掉痕迹，几分钟后又出现渗漏痕迹。滴漏。介质泄漏成水球状，缓慢地流下或滴下，擦掉痕迹，5r a i n 内再现水球状渗漏者为滴漏。重漏。介质泄漏较重，连续成水珠状流下或滴下，但未达到流淌程度。流淌。介质泄漏严重，介质喷涌不断，成线状收稿日期：2 0 0 8 0 7 一0 2作者简介：胡忆沩，男，研究员，从事带压密封工程理论研究及实际应用E m a i l：h u y i w e i s i n&c o m 流淌。(2)气态介质泄漏可分为4 级：无泄漏。泄漏检测仪无显示，或用肥皂

4、水检查无气泡。渗漏。用小纸条检查微微飘动，用肥皂水检查有气泡，用湿的石蕊试纸检验有变色痕迹，有色气态介质可见淡色烟气。泄漏。用小纸条检查时飞舞，用肥皂水检查气泡成串，用湿的石蕊试纸测试马上变色，有色气体明显可见。重漏。泄漏气体产生噪声，可听见。，1 3 按泄漏的密封部位分类(1)静密封泄漏：无相对运动密封副间的一种泄漏。如法兰、螺纹、箱体、卷口等结合面的泄漏。(2)动密封泄漏：有相对运动密封副间的一种泄漏。如旋转轴与轴座间、往复杆与填料间、动环与静环问等动密封的泄漏。(3)关闭件泄漏：关闭件(闸板、阀瓣、球体、旋塞、节流锥、滑块、柱塞等)与关闭座(阀座、旋塞体等)间的一种泄漏。这种密封形式不同

5、于静密封和动密封，它具有截止、换向、节流、调节、减压、安全、止回、分离等作用，是一种特殊的密封装置。(4)本体泄漏：壳体、管壁、阀体、船体、坝身等材料自身产生的一种泄漏。如砂眼、裂缝等缺陷的泄漏。1 4 按泄漏的危害性分类(1)不允许泄漏：是指用感觉和一般方法检查不出密封部位有泄漏现象的特殊工况。如极易燃易爆、剧毒、放射性介质以及非常重要的部位，是不允许泄漏的。如核电厂阀门要求使用几十年仍旧完好不漏。(2)允许微漏：是指允许介质微漏而不至于产生危害的后果。(3)允许泄漏：是指一定场合下的水和空气类介质不大于泄漏指标的泄漏。1 5 按泄漏介质的流向分类(1)向外泄漏：介质从内部向外部空间传质的一

6、种现象。万方数据1 0 6润滑与密封第3 3 卷(2)向内泄漏：外部空间的物质向受压体内部传质的一种现象。如空气和液体渗入真空设备容器中现象。(3)内部泄漏：密封系统内介质产生传质的一种现象。如阀门在密封系统中关闭后的泄漏等。1 6 按泄漏介质种类分类即按泄漏介质的名称来分类。如漏气、漏汽、漏水、漏油、漏酸、漏碱、漏盐等等。2 泄漏危害图1 按事故发生的行业分类炸、中毒、人身伤亡等事故。2 0 0 4 年4 月1 6 日凌晨，重庆天原化工总厂氯氢分厂氯气泄漏，随后引发爆炸事故，造成9 人死亡，3 人受伤，罐区1 0 0m 范围部分建筑物被损坏，如图3 所示。大量氯气泄漏致使周围1 5 万居民疏

7、散，事故震惊世界。图3 重庆天原化T 总厂氮气泄漏现场(2)环境污染：外泄的物料形成“三废”，污染环境，破坏农、牧、渔业生产，损害人员的身体健康。有些地下输送工业流体的管线泄漏会造成地下水污染，使地下水变色变味，无法饮用，有害的泄漏流体侵入地面还会使地上的植物死亡。2 0 0 5 年3 月2 9 日在京沪高速公路淮安段发生的特大液氯槽车泄漏事故，泄漏的氯气造成大面积环境污染，死亡2 9 人，3 5 0 多人中毒入院治疗，受灾农作物面积2 06 2 0 亩，如图4 所示，畜禽死亡1 50 0 0头(只)，直接经济损失将达到29 0 1 万元。图2 按事故产生的后果分类据国外某机构对6 2 4 例

8、工业事故进行分类，得出图1 和图2。图1 是按事故发生的行业分类示意图，其中化工装置所发生的事故为2 1 0 件，占3 4 3，图4 京沪高速公路液氯槽车泄漏事故现场其中表现为泄漏形式的事故为1 1 5 件，占化工装置事(3)经济损失：物料介质的大量外泄，引起消故的5 5；图2 是按事故产生的后果分类示意图。耗增加，成本上升，企业的经济效益下降。价格贵的从中可以看出各类因素所占的比例。综上所述，泄漏气体、液体泄漏所造成的经济损失是显而易见的。但所造成的危害有：像水及蒸汽这类似乎价格较便宜的物料泄漏可能不会(1)引发灾害：主要是指易燃、易爆、有毒、马上引起人们的注意，而累计起来可能就会使人大吃有

9、害物料从设备及管道内发生外泄，易发生火灾、爆一惊。例如一个3r a i n 的孔洞，在压力为1 0M P a 时，万方数据2 0 0 8 年第9 期胡忆沩：带压密封技术规范讲座泄漏与密封1 0 7每天流失热水约1 0t，一个4m m 的泄漏孑L，在压力为1 6M P a 时，每天损失饱和蒸汽2 5t。泄漏的存在严重威胁着安全生产，甚至使生产无法进行，装置被迫停车，企业的非计划停产事故增多。而有毒有害介质的泄漏危害经济损失会更大。2 0 0 3 年1 2 月2 3 日，位于重庆市开县高桥镇中石油J i I 东北气矿“罗家1 6 H 井”发生特大天然气泄漏事故，造成2 4 3 人中毒死亡，5 97

10、 9 0 名群众不同程度中毒和受灾，10 0 0 多人住院，9 万多人被迫离开家园，并造成大量牲畜、家禽、野生动物、鱼类死亡和严重环境污染。图5 是泄漏井口通过点火燃烧的方式排除毒气现场照片。本次事故是我国石油行业介质泄漏伤亡人数最多的一次，直接经济损失达64 3 2 万元人民币。图5 重庆市开县天然气泄漏点火燃烧现场(4)噪声及腐蚀：泄漏产生的噪声，影响操作人员的工作情绪，导致误操作事故增多。强腐蚀介质的外泄，加快了厂房、设备的腐蚀速度，设备使用寿命缩短。3 密封分类隔离高能流体向低能区进行负面传质的有效措施统称为密封。根据采取措施的差异，密封可分为静密封、动密封和带压密封3 大类。3 1

11、静密封采用相对静止的密封副来阻止泄漏的密封称为静密封。目前静密封可分为垫密封、胶密封、填料密封和波纹管密封。其中垫密封包括：非金属密封垫、金属-非金属组合密封垫和金属密封垫。3 2 动密封密封副间存在相对运动的密封结构称为动密封。动密封可分为接触式动密封和非接触式动密封2 大类：(1)接触式密封。目前接触式密封包括压盖填料、成型填料、机械密封、油封、刮油封、毛毡密封、涨圈密封、滑环密封等。其中成型填料密封包括V 形密封圈、u 形密封圈、Y 形密封圈、J 形密封圈、L 形密封圈、O 形密封圈、方形密封圈、D 形密封圈、T 形密封圈、x 形密封圈及三角形密封圈等。(2)非接触式密封。目前非接触式密

12、封包括浮动环密封、迷宫密封、螺旋密封、叶轮离心密封、甩油环密封、气垫密封、电磁密封和磁流体密封等。3 3带压密封在流体介质泄漏状态下，可重新实现密封目的的方法或技术手段的总称。目前可分为注剂式带压密封技术、带压粘接密封技术、带压顶紧式密封技术和带压焊接密封技术4 大类。详见第三讲带压密封技术组成及特点。参考文献【1】H G T2 0 2 0 1-2 0 0 7 带压密封技术规范 S 北京：中国计划出版社2 0 0 7(上接第9 4 页)研究的课题期间完成的，部分观点受益于张嗣伟教授、谢友柏院士等项目组专家，再次对中国工程院及本项目组全体专家表示感谢。参考文献【1】张嗣伟摩擦学科学与上程的进展与

13、展望 M 谢友柏工程前沿第2 卷北京：高等教育出版社，2 0 0 5：3 2 0【2】汪德涛摩擦学发展史话 C 2 0 0 6 全国摩擦学学术会议纪念摩擦学4 0 周年论文集，2 0 0 6：2 4 6 2 5 0【3】D e p a r t m e n to fE d u c a t i o na n dS c i e n c e：L u b r i c a t i o n(T r i b o l o g y)R AR e p o r to nt h eP r e s e n tP o s i t i o na n dI n d u s t r i e sN e e d s，H M S O。

14、1 9 6 6【4】中国机械1：程学会中国科学院技术科学部中国机械工程学会联合举办第一次全国摩擦磨损润滑研究工作报告会议 J 机械学会动态，1 9 6 2，1 8：2【5】中国机械工程学会中国机械工程学会第二次全国摩擦磨损润滑学术会议专辑 J 机械学会动态，1 9 7 9，6 8：12 0【6】中国机械工程学会摩擦学学会召开理事扩大会议 J 机械学会动态，1 9 8 1，9 3：4 1 4 2【7】中国机械工程学会摩擦学学会全国摩擦学工业应用调查报告 R 北京，1 9 8 6【8】周仲荣，张嗣伟摩擦学发展前沿研究 M 北京：机械工业出版社，2 0 0 6【9】姚国欣，张德义国外润滑油生产发展新

15、动向 J 润滑油，1 9 8 9(4)：1 1 1【1 0】张华中国润滑油市场展望 J 石油商技，2 0 0 6(4)：2 6 2 9【1 1】罗吉甫，王善彰铁路运输中的摩擦学与节能 J 润滑与密封，1 9 8 4(2)：l l 1 6 万方数据带压密封技术规范讲座泄漏与密封带压密封技术规范讲座泄漏与密封作者：胡忆沩作者单位：吉林化工学院,吉林吉林市,132022刊名：润滑与密封英文刊名：LUBRICATION ENGINEERING年，卷(期)：2008,33(9)参考文献(1条)参考文献(1条)1.HG/T 20201-2007.带压密封技术规范 2007 本文读者也读过(10条)本文读者

16、也读过(10条)1.胡忆沩 带压密封技术规范讲座带压密封技术发展简介期刊论文-润滑与密封2008,33(2)2.焦清朝.齐然.赵新敏 新型钢丝绳防喷盒及其使用期刊论文-通用机械2004(10)3.历玉英.刘扬.彭敏.LI Yu-ying.LIU Yang.PENG Min 过油管防喷器胶芯的密封特性期刊论文-大庆石油学院学报2006,30(2)4.卫顺 工程机械液压管接头的防漏措施期刊论文-工程机械与维修2001(5)5.李吉元 蝶阀密封材料的改进期刊论文-中国设备工程2005(1)6.马斌 法兰泄漏堵漏方法期刊论文-科技风2010(18)7.王荣 管接头漏油的处理期刊论文-农机具之友2005(3)8.曲运国 快捷处理高压胶管漏油的办法期刊论文-设备管理与维修2008(8)9.刘刚 车辆液压系统泄漏故障原因与诊断方法期刊论文-农机使用与维修2011(1)10.赵志方 法兰泄漏密封处理方法期刊论文-中国设备工程2008(11)本文链接：http:/