储油容器、输油管道和阀门及油浸式变压器等都存在严重的渗漏油问题,传统的处理方法是:①排油后电焊补漏,这种方法有时会出现新的焊接砂眼,造成重复施工,耗费人力物力;②更换密封胶垫,这种方法治标不治本;③单层胶堵,由于所用胶粘剂品种单一,物理性能差,工艺也不完善,维持不再渗漏的时间很短。针对储输油金属本体上的砂眼、焊缝、螺纹连接、瓷绝缘子密封等不同部位的渗漏特点,“一堵二补三固化”粘接工艺效果良好。
1.主要粘接材料的性能及特点
补漏密封材料主要包括“金属魔幻钢”(金属魔力胶)、速凝钢油灰、钢油灰和泰特密封胶(均为美国乐泰公司产品),其主要性能指标见表8-1。
表8-1 粘接材料的主要性能指标
由表8-1可以看出,4种材料的共同特点是强度远大于一般胶,对钢、铜、铸铁、陶瓷具有极强的粘接力。
2.粘接工艺
储油容器、输油管道、阀门和变压器的主要渗漏部位是砂眼、焊缝和法兰连接缝。
(1)点、缝渗漏部位的粘接(www.xing528.com)
1)渗漏部位的查找与清理。通常的渗漏部位用肉眼就可以观察到,原因是这些储输油设备在外界环境下由于渗油而吸附尘土,时间稍长就与其他部位颜色明显不同,由此可以初步判断渗漏部位就在附近,然后对相应部位的油污及其防腐层进行清理,直至暴露本体材料。间隔一段时间(一般数分钟即可),若该处重新渗漏油污,即可准确确定渗漏点或缝的具体位置。对确定的渗漏部位及其附近表面本体材料进行粗化处理,并清洗干净。
2)渗漏部位的初步封堵。按照渗漏部位的大小和长短将金属魔幻钢制成棒形,心部和环状外圈为不同性能组分。心部为本体,外圈为固化剂,颜色分别为黑色和灰色。使用时根据需要切取,经糅合充分后呈褐色,封堵时对准渗漏部位用力按压,室温下操作时间不得超过3min,若环境温度高于25℃或低于20℃,则操作时间应适当缩短或延长,控制涂层厚度,以不超过3mm为宜。待完全固化后,用砂布打磨表面,观察10min左右,若打磨过的局部有油渗出,则相应部位呈浅褐色,需要清理胶粘层,重新施胶封堵;若表面全部呈白色,说明渗漏处被堵住,可以进行下一步操作。
3)渗漏部位的补堵。用金属魔幻钢对渗漏部位进行了初步封堵,但由于储、输油设备大都是在一定的压力下作业,因而封堵部位往往在短时间内出现微渗情况。因此,需尽快利用速凝钢油灰进行补堵。速凝钢油灰含有树脂和固化剂两种组分,使用时按体积1∶1的比例混合成膏状,其粘结力很强,固化速度也很快。操作时间参考表8-1有关数据,操作步骤与2)所述一样,随环境温度的不同,需对操作时间进行适当调整。该涂层厚度为3mm左右,面积应比第一次封堵的周边扩大5mm左右,检验方法也与2)步骤相同。
4)封堵层的固化。确定第2次补堵完全做好以后,就要对封堵层进行彻底的固化。其方法是将含有钢质的增强型树脂和固化剂按2.5∶1的体积比进行充分混合,形成一种新的材料,即钢油灰。将钢油灰涂抹在补堵的部位,厚度在5mm左右,面积比第2层周边再扩展5mm左右。钢油灰固化时间较长,一般需要3h以上才能基本固化,固化后强度优于前两种材料,拉伸强度达45MPa。
(2)法兰密封缝的粘接 法兰连接渗漏主要是密封胶垫引起的,需先铲掉露在缝外的胶皮,再逐个将螺纹连结处用泰特密封胶处理并紧固。泰特密封胶是一种厌氧型多功能胶,具有锁合、密封和固持功能,无需调制,从管中挤出即可使用,尤其适用螺纹连接密封。用于螺纹连接时,先在内、外螺纹表面喷洒催化剂,然后涂胶于螺纹处,螺纹拧紧后的缺氧状态可使之迅速固化,达到密封粘接的目的。每个螺纹连结处粘接完后,按照2.(1)的封堵步骤对法兰连接的圆周进行全缝处理。如果只封堵缝的一段,因橡胶垫的老化是均匀发生的,油容易从另一段渗出,难以实现预期效果。处理后所形成的封堵固化层有一定的脆性,较易錾削下来,对法兰的拆卸没有影响。
3.成本
采用上述材料和工艺进行渗漏处理时,具体费用大约是漏点:380元/处;普通缝:500元/cm;法兰缝:600元/cm,其中直接耗材成本约占65%。相对于传统的焊接、更换密封件等渗漏处理方法来说,耗材成本明显提高,但采用传统方法处理时必须停机、排油后才能处理。工序烦琐且人力物力投入较大,如变压器缸体底部本体或法兰渗漏,仅排油少则几十升,多则几千升;且排油后再灌入前,油品必须经过重新处理。所以综合考虑各方面因素,新的堵漏方法不仅操作方便,而且综合成本也大为降低。
运用上述工艺对储油容器、输油管道、阀门及油浸式变压器的渗漏部位进行处理,处理后历经时间的验证,再次渗漏率在2%以下。实践证明,在充分发挥不同材料各自特点的基础上,制订的粘接工艺实用、快速、可靠,是解决油田储输油设备渗漏问题的有效办法。
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