高温烟气管道法兰接头密封案例

法兰作为常用的连接设备，其在长期使用过程中因机械损伤、介质化学侵蚀冲蚀、密封面有裂纹气泡、密封剂质量不好等原因，会出现法兰面损坏、法兰结合位置渗漏等问题。

法兰面出现损坏后可以采用局部堆焊后人工现场研磨修复（受损量较小）、机加工修复（受损量较大）或更换等方法进行修复，也可以采用高分子复合材料进行现场修复（美国福世蓝2211F、德国博科思等），下面以多个案例的形式重点讲述应用高分子材料进行法兰渗漏的现场修复。

一、某石化行业高温烟气管道法兰密封本案例修复法兰直径为900mm，温度为750-800℃，压力2.5bar，内部主要介质为高温烟气（大部分CO2、N2、部分NOx、so2、水蒸气），法兰结合处有环形金属垫。

此次修复采用德国博科思高温密封剂进行密封。

博科思高温密封剂具有优异的耐温性能，最高耐温可达900℃；良好的耐压性能，在蒸汽压力下承受25Mpa，无密封环法兰承受45Mpa，螺管接头55Mpa；极好的密封性能，由于产品具有良好的塑变性，受热不会固化，密封膜不会被破坏，从而保证了机件密封面的密封；产品易于清除，使用过的密封面可以用无水乙醇或丙酮轻易的擦去，而不会附着于密封面。

修复步骤1、使用无水乙醇将金属垫圈及法兰结合面进行清洗，使表面无污物。

2、将博科思高温密封剂均匀涂抹在金属垫圈表面及法兰结合面，保证厚度。

3、紧固螺栓，确保材料将结合位置填充密实。

二、某化工行业蝶阀法兰面腐蚀渗漏蝶阀密封面腐蚀，深度有1mm，宽度5cm，长度15cm。

该蝶阀是泵的出口阀门，泵共有三台（两用一备），生产不能停机，阀门不能拆卸，只能在线修复。

蝶阀型号：DN400；材质：钛材；管道介质：醋酸、丁醇、醋酸丁酯、少量的醋酸乙酯混合液；温度：130℃；压力：1.0MPa修复采用福世蓝高分子复合材料，福世蓝高分子材料修复可进行现场法兰端面的损坏修复，可以对凸面法兰和平面法兰或者不同形式的端面密封面进行检修，高分子复合材料本质是高分子聚合物，具有抗化学腐蚀和耐高温性能，该材料具有强大的粘结力和抗压性能，此工艺更不受特种环境的影响控制，越复杂的环境工况越能突显该技术的优越性。

62研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2019.02 (上)对于高温高压设备及管道法兰的连接，为确保密封性能，密封面需要满足一定的平面度和粗糙度要求。

由于各种原因，包括加工制造、运行工况要求高、拆卸安装等，造成密封面处出现坑点、刮伤、划痕等缺陷，进而导致密封失效，最终出现密封泄漏。

当出现此类密封面损伤时，需要及时对法兰密封面进行修复处理以保证其密封质量。

考虑到部分设备或管道难以拆卸及移动，也为避免拆装造成的工期延长不可控，对于此部位的缺陷处理，需采用现场修复和研磨进行处理。

1 密封面结构形式高温高压设备及管道常涉及到多处连接密封，其有着不同的密封结构及密封面，如图1所示为涉及到的常见密封面的结构示意图。

一般而言，部分承压筒体中安装有部件、组件等，且相关部件组件的安装精度要求较高，由于筒体较长，相对于装置也有相应的安装和固定要求，对于包括加工制造、运行工况恶劣、拆卸安装等原因引起的密封面损伤，所采取的方式只能依实际现场进行修复和研磨处理。

2 密封面技术要求常用的法兰材质为321不锈钢III 级锻件，法兰密封面机加工后的粗糙度要求（Ra3.2～Ra6.3），其上所采用的密封垫片其硬度值应低于法兰硬度值，以保证密封效果。

3 密封面修复工序密封面修复处理前，现场先行判断缺陷大小及严重性，当密封面出现较大缺陷时，可现场采用微弧焊技术进行补焊处理，在微弧焊修复完成后，进行精磨和粗磨，一般粗磨和精磨后，表面缺陷已经得到较大改善。

为进一步提高表面光洁度，采用研磨处理，直至符合型面要求，经过如上工序，密封面表面的平面度、粗糙度已得到极大改善，达到密封的目的。

如原始缺陷不大，就不需要采用微弧焊进行修复，只采用后续工序就可以完成。

4 微弧焊4.1 微弧焊的基本原理微弧焊接工艺是将电源存储的高电能，在高合金电极与金属母材间进行瞬时高频释放，形成空气电离通道，使电极与母材表面产生瞬间的微区高温、高压的物理化学冶金过程。

专利名称：舰船高温排气管路法兰防腐蚀包覆结构专利类型：实用新型专利
发明人：杨文平,张元盛,田旭军,何其健,韩彬
申请号：CN201220596201.9
申请日：20121113
公开号：CN202911942U
公开日：
20130501
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种舰船高温排气管路法兰防腐蚀包覆结构，两端法兰间通过螺栓连接，两端法兰间的间隙内夹置将两个对接管口封闭的密封垫片，其特征在于：两端法兰间的间隙内、密封垫片往管路外的径向空间填充有耐高温填缝材料层，耐高温填缝材料层的填充面与两端法兰面平齐；两端法兰间的间隙内还填塞有沿管路周向缠绕的一层石棉绳，石棉绳位于耐高温填缝材料层的径向中间位置；在两端法兰的表面、螺栓表面、法兰与螺栓连接处以及所述耐高温填缝材料层的表面还设有耐高温隔离密封胶涂层。

可有效避免高低温交变产生的热胀冷缩对法兰部位防腐蚀包覆涂层的不利影响，提高防腐可靠性。

适用于舰船排烟管路等高温连接部位的隔离海水密封包敷。

申请人：中国舰船研究设计中心
地址：430064 湖北省武汉市武昌区紫阳路268号
国籍：CN
代理机构：湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：胡建平
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汽轮机、法兰、阀门高温高压平面密封适用于高温平面密封，如汽轮机、高温法兰、阀门等需要高温平面密封的场合一、产品描述博科思高温密封剂是德国舒尔茨公司生产的高温密封材料系列，主要应用于高温平面密封，如汽轮机、高温法兰、阀门等需要高温平面密封的场合，在国外得到西门子、阿尔斯通、GE等制造厂商的认可和认证。

博科思高温密封剂是一种单组份、膏状密封剂，工业用途，优质密封混合物，适用于对光滑、平整密封面（对接接头）温度和压力要求高的工况。

使用灰泥刀或橡胶刮刀摊涂在干燥表面。

由于密封产品不会固化，但其稠度会稍稍变化，保持柔韧性及弹性，因此使用中没有时间要求，施工完毕可马上投入到运行中，无须等待。

如需修复有划痕损伤的高温密封表面，则应配合博科思高温F系列修复产品使用。

二、技术数据耐温：耐高达900℃（F系列耐温高达950℃）的热蒸汽、气体，热、冷水，轻质燃油、润滑剂，原油及天然气。

耐压：密封面及无密封环水平法兰耐压高达450bar（459 kg/cm2），螺管接头耐压高达550bar（561 kg/cm2）。

塑性变形：塑性无限制，因此，即使在最高要求的条件下，密封膜也不会破裂。

应用领域：蒸汽轮机和燃汽轮机、发电厂、煤气厂和水厂、炼油厂、冶炼厂、造船厂、油漆和橡胶制造、化工厂。

工作建议：使用灰泥刀或橡胶刮刀摊涂在干燥表面。

由于产品不会固化，但其稠度会稍稍变化，保持柔韧及弹性，在接头处应用没有时间要求，产品可马上承受工作载荷。

储存：当正确储存时，储存期是无限的。

其性能稳定，使用时柔韧。

如果产品只使用了一部分，容器锡罐要正确密闭。

包装：产品包装在特制的1kg锡罐中。

颜色是红棕色，更多产品性能请参看材料安全数据表。

储存期：没开封锡罐，正确储存在原始包装中，我们保证5年储存期。

使用中的锡罐，部分使用后正确密闭，我们保证3年储存期。

使用寿命：根据应用指导使用并正常运行时，对于蒸汽轮机和燃气轮机，我们保证在机加密封面（对接接头）的使用寿命在10年。