1、带压堵漏工程案例带压密封技术实施，是在介质泄漏状态下进行的应急抢险作业，施工过程不仅涉及不同工况和千变万化的泄漏部位及环境，还需针对具体工况条件，通过物理、化学、流体力学、材料力学、传递科学、机械科学等学科知识的综合运用发挥技术效用。具体施工作业包括：泄漏部位现场勘测、泄漏缺陷尺寸测量，密封施工方法和密封剂选用及操作技术运用。针对泄漏部位具体工况条件能够简便快捷地实现再密封。专业带压密封工作者除应掌握相关理论知识和基本施工技术规范外，尚需要具备一定的密封施工技巧。现结合工程实际，介绍相关案例的密封施工方法。一、铲严敛缝注剂密封法（一）适应范围及施工方法法兰密封面发生流体介质泄漏，通常采用夹具法
2、密封施工，实施过程需要设计制造夹具，若遇法兰错口或不规则形状，夹具制造很不便捷，现介绍较为简易的密封施工方法。1. 适应范围（1）适应圆形、椭圆形、方形及其他不规则形状法兰密封面泄漏密封；（2）适用泄漏系统温度从-180800，压力从-0.1MPa20MPa；（3）泄漏法兰连接间隙10mm。2. 施工方法（1）泄漏法兰连接间隙嵌入适量直径尺寸的金属丝，经铲严敛缝阻挡建立密封腔注入密封注剂消除泄漏；（2）泄漏法兰直径尺寸较大，且局部泄漏时，可采用局部密封法处理；（3）泄漏系统压力2MPa 可通过螺孔注剂接头，由螺栓与螺孔的间隙注剂密封施工。金属丝围堵螺孔注剂如图所示： 铜丝敛缝围堵法示意图1-螺
3、孔注剂接头；2-注剂通道；3-密封空腔；4-金属丝4）当系统压力2MPa 时，应由法兰面或法兰外缘钻孔、攻丝，接装注剂阀注剂。金属丝围堵法兰钻孔注剂如图 2 所示： 铜丝敛缝围堵法示意图1-金属丝；2-注剂旋塞阀；3-密封空腔；4-螺纹（5）应用局部法密封，需要采取端部密封增强措施，以防密封注剂由端部被挤出。（二）施工操作程序 1. 由法兰外缘或法兰面适当位置，斜向法兰连接间隙方向钻孔攻丝，接装注剂阀。如图 3 所示： 图 3 法兰外缘钻孔攻丝后接装注剂阀 （3）2. 通过注剂阀直对法兰连接间隙，用 4 钻头钻通剩余厚度引出介质。见图 4 图 4 通过注剂阀钻通剩余壁厚引出介质 (4)3. 法
4、兰连接间隙嵌入适量直径尺寸的金属丝。见图 5： 图 5 法兰间隙嵌入金属丝 (5)4. 用微型风镐铲捻或加密铲捻（高压系统）法兰外缘内边角，敛缝阻挡金属丝。见图6： 图 6 加密铲捻施工操作 (6)5. 关闭起始注入点的注剂阀，接入注剂枪，注入密封剂直到消除泄漏。见图 7： 图 7 注剂操作 (7-1) (7-2)（三）密封注剂的选择 一）密封注剂的性能特点1. Txy-8#密封注剂性能特点（1）无固化过程，具有良好的注射工艺流动性和较强的化学稳定性，适应介质范围广泛。（2）具有一定抗剪切强度和低温冷流性，可在-180条件下保持良好的可模塑性。2. Txy-18#、Txy-16#密封注剂性能特
5、点（1）Txy-18#、Txy-16#密封注剂特性曲线（2）性能特点Txy-18#密封注剂适应介质范围广泛，制剂配方中含阻挡材料，能较快的建立起承压能力；Txy-16#密封剂采用延迟性硫化体系，注射过程能保持较好的塑性和工艺流动性。二）密封注剂对工况的适应性（1）Txy-8#适应温度-180260的各种介质泄漏密封；（2）Txy-16#适应温度 100600，以其良好的注射工艺流动性，适用于注剂通道较小或二次补注时使用；（3）Txy-18#用于温度 100800，系统压力高，泄漏严重的部位。三）密封注剂的选用原则根据泄漏系统温度、泄漏介质性质及泄漏状况选择。（四）局部密封施工方法 法兰外径大于
6、 600 局部泄漏时，可采用局部密封法施工。一）局部密封承压部件相关尺寸确定1. 金属丝尺寸（1）金属丝直径略大于泄漏法兰连接间隙；（2）金属丝长度由泄漏缺陷边缘向两侧各延长 12 条法兰螺栓距离的弧长确定；（3）金属丝端部与端封板压紧处，锻制成长方形截面。2.端封板形式及相关尺寸（1）端封板型式见右图：（2）相关尺寸确定端封板厚度 F = 法兰连接间隙-0.1mm；端封板长度 A=法兰边缘至密封垫距离-0.95金属丝端部截面径向边长；缺口尺寸 =法兰螺孔直径+1.5mm；缺口中心定位尺寸 E=（D-K）/2-金属丝截面径向边长；D-泄漏法兰外径；K-法兰连接螺栓孔中心圆直径。端封板宽度 B=
7、 +2（1520）二）注剂方法（1）由两侧端封块相邻注剂孔起始注入，建立边界阻挡；（2）两侧对称顺序向中间推进；（3）控制推进速度与密封剂固化时间协调，防止密封剂从端部被挤出或注入到泄漏介质系统；（4）系统温度较低或采用填充型密封剂，要缓慢均衡施压；（5）注意补注压紧，防止产生应力松弛。三）注剂填充过程密封腔内动态变化注剂过程密封腔内填充变化（五）技术特点 1. 适用于不同型式法兰密封面泄漏密封，且不受法兰微量错口和偏心影响；2. 施工简便快捷，不需要设计制造夹具；3. 可缩短注剂流动距离，宜于控制注剂推进速度和密封剂固化时间协调；4. 有利于提高注剂填充质量，提高作业成功率。二、简易夹具法密
8、封施工 （一）泄漏设备及部位 1. 泄漏设备：苯胺合成塔2. 泄漏部位：合成塔封头法兰密封面泄漏，泄漏部位密封结构见图 1： 图 1 设备泄漏部位密封结构（二）泄漏部位相关尺寸 1. 泄漏法兰外径：上、下法兰直径均为 2920；2. 法兰连接间隙：最大的间隙为 10mm，最小间隙为 8mm；3. 法兰外缘与螺栓距离：最小距离为 15 mm；4. 法兰厚度：上法兰 160 mm，下法兰 130 mm；5. 连接螺栓数量及规格：84 条 M30 双头螺栓；6. 两法兰错口情况：有 部分不错口，最大错口为 1.5mm。（三）泄漏介质参数 泄漏介质参数见下表：泄漏介质参数表介质名称 系统压力/MPa
9、系统温度/ 苯胺、氢气、硝基胺、触媒 0.2 90、180（四）密封方法 1. 采用简易夹具法密封（1）夹具结构型式：用钢板煨制拼焊成简易法兰夹具（2）强度计算式中：S夹具厚度，mm；D夹具内径，D=2920 mm；Pc设计压力，Pc = 0.2 + 0.4 = 0.6 MPa；t夹具材料许用应力：t= 105 MPa；焊接系数， =1。（3）夹具制造采用宽度 50mm，厚度为 8mm 钢板煨制；补强措施：本体中部环向周圈拼焊 8 钢筋补强；注剂孔处焊接 M12 螺母增强；夹具采用六剖分，以使紧固受力均匀；耳板厚度 20mm。夹具示意图1-注剂孔；2-夹具本体；3-夹具连接耳板六剖分夹具示意图
10、2. 密封剂选用及用量估算(1)密封剂的选择;密封后因温度变化密封结构材料膨胀差异，影响密封效果，为便于补注，选用 Txy-8#密封剂；(2)用量估算约需密封注剂 34kg。(五) 密封效果与协调互补作用 1.密封效果（见下图）完成注剂后进行气密试验，密封效果良好。 2.工程质量与补偿措施影响工程质量的因素 补偿措施 主要问题 对质量的影响 夹具补强措施 密封剂选用 注剂方法 夹具强度裕量问题 承载能力勉强，影响结构稳定 拼焊补强、增设螺母及采用六剖分 TXY-8#初始注射压力低 控制挤压传递速度 系统温度变化90180 材料膨胀系数不同影响密封效果 温度变化后再行补注 TXY-8#无固化过程
11、，便于补注 缓慢施压进行二次补注 三、改进型夹具密封施工中的应用 （一）泄漏部位及状况 1. 泄漏部位：锅炉给水备用泵出口 DN150 法兰2. 泄漏部位状况，见下图： （二）泄漏介质参数泄漏介质名称 系统压力/MPa 系统温度/ 工况特点 热水 22 150封堵后形成盲端温度 150常温 （三）密封施工方法 1. 夹具型式：增设环形腔密封增强凸形法兰夹具。2. 密封剂选用：选用能较快建立起承压能力的 Txy-18#密封注剂。3. 注剂操作方法（1）中间腔引流保温法兰外缘环形腔注剂建立边缘阻挡；（2）根据密封剂的固化特性控制注剂推进速度。（四）封堵操作程序1.夹具各注剂孔装配注剂阀，安装夹具，
12、夹具安装后情况，见下图：2.在主密封腔注剂阀引流的情况下，向边缘环形腔注入密封剂；3.按“规定”方法注剂，填满压实，密封剂基本固化后补注压紧；4. 建立边缘阻挡后，中间密封腔注入密封剂。（五）新密封比压建立 由远离主泄漏部位开始顺序注入，逐渐向主泄漏点靠近。1.初始注剂推进阻力（1）注剂推进摩擦阻力；（2）泄漏介质产生的阻力。2.区域充填状况（1）初始注入密封剂向注剂孔两侧移动；（2）后续注入，密封剂向空腔内部移动；（3）推进阻力增加，区域内形成致密整体；（4）区域边缘呈自然推进层面。3. 顺序注入密封腔压力变化密封腔压力变化，见下图：注剂顺序与压力变化注剂压力变化示意4. 有效密封比压建立（
13、1）最终注入密封腔压力=系统压力；（2）缓慢施压，挤压传递，积聚弹性能量，泄漏被阻止；（3）提升压力，顺序补注压紧，防止产生应力松弛。完成封堵后的情况，如右图所示：四、THF 装置减温减压系统泄漏密封 （一）泄漏部位及状况汽包平盖法兰泄漏，泄漏状况见图 1。 （二）泄漏介质参数介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa 热焓 kcal/kg蒸汽 241 3.5 669.3（三）密封施工注剂操作见图 2，完成封堵情况见图 3。图 2 密封注剂操作图 3 竣工后投入运行五、苯酚丙酮装置泄漏 （一）异丙苯 E-1021 换热器密封泄漏状况，见图 1。 （二）介质参数介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa
14、蒸汽 252 4.2（三）密封施工1.夹具安装后的情况，见图 2。2. 密封施工注剂操作，见图 3。图 1 异丙苯 E-1021 换热器 图 2 夹具安装后现场情况4.2MPa 蒸汽泄漏 图 3 作业人员正在注剂封堵管道泄漏密封 一、异径管焊缝泄漏密封 （一）泄漏部位及状况1. 泄漏部位：异径管道连接处泄漏；2. 泄漏状况：两处泄漏点均较严重。 （二）泄漏介质参数及工况条件介质参数表介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa蒸汽 180 0.9（三）密封施工方法1.夹具结构型式泄漏缺陷尺寸及密封腔容量大，采用设环形腔隔离式夹具。夹具结构型式图2. 注剂方法（1）从远离泄漏点的环形腔注入密封剂，直至
15、填满压实；（2）进行泄漏点侧的环形腔注入；（3）环形腔完成注剂后，进行夹具结合处密封腔注剂密封，如下图：密封施工后现场图二、遮挡隔离法处理异径三通泄漏1.泄漏装置：纺丝装置2.泄漏部位：异径三通焊缝及主管线泄漏3.泄漏介质参数及密封剂选用，见下表：介质参数表介质名称 系统压力/MPa 温度/ 密封剂选用 二甲基乙酰胺 1.0 150 TXY-8#4.泄漏封堵处理方法（1）泄漏三通主管 1150mm 的范围内均减薄；（2）采用遮挡隔离式异径三通夹具，包容泄漏部位；（3）夹具结合面用聚四氟乙烯垫密封。5.封堵后运行情况 （1）投入运行至设备检修期两年间，未再发生泄漏；（2）运行状况见右图。三、紧固
16、密封法应用案例(一) 泄漏部位及状况1. 泄漏部位： 273 天然气地下长输管道泄漏。2. 泄漏状况：管道多点泄漏，并有环向裂纹，泄漏状况如图示：管道局部泄漏状况(二) 泄漏介质参数泄漏介质参数及工况条件，见下表：介质参数表爆炸极限（体积%） 介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa下限 上限 天然气 常温 1.8 5.0 15.0(三) 密封施工方法1. 密封方法：鉴于缺陷尺寸较大，采用紧固密封法。2. 夹具结构型式：由于管壁腐蚀严重，并且有环向裂纹，为确保密封效果和平衡轴向应力，采用设环形槽嵌入金属条密封增强及卡紧限位措施，夹具结构型式见右图：紧固密封夹具图 3.密封剂选择（1）紧固密封选用
17、经过硫化，厚度为 8mm 的 Txy-18#片状密封剂;（2）泄漏部位周边密封增强，采用 Txy-8#密封注剂。4.密封操作程序（1）夹具安装：夹具内衬紧固密封剂后，在管道泄漏点旁侧拼合；（2）调整方位使主泄漏点与夹具接口处环向错位 90；（3）推移夹具使其覆盖泄漏处，再紧固耳板螺栓；（4）由设置在漏点周边的注剂孔缓慢注入密封剂，进行密封增强。四、海底输油管道 325 海底输油管道泄漏处理（一）施工前的准备1.模拟操作培训施工人员（1）安装实验设施，见图 1；（2）325 实验管道起吊，安装夹具，见图 2：（3）潜水员经过陆上培训，准备潜入水下施工。图 1 实验装置安装（二）作业人员进入施工现
18、场 图 2 起吊安装夹具 图 3 作业人员入现场阀门泄漏密封 一、调节阀体泄漏密封(一) 泄漏部位及泄漏介质参数：1. 泄漏部位：制氢装置 DN350 调节阀体泄漏2. 泄漏介质参数：工况条件及泄漏介质参数，见下表：泄漏介质参数(二) 密封施工方法1. 夹具设计（1）密封施工采用盒式夹具包容泄漏阀体，建立密封腔注入密封剂。（2）夹具设计及关键尺寸： 采用外形尺寸为 100010001000 立方毫米的盒式夹具； 端封板及侧板厚度 40mm（材质为 Q235）； 注剂孔型式及数量：M20 注剂孔 12 个，M12 标准注剂孔 6 个； 注剂孔设置：泄漏部位开设标准注剂孔，周边采用 M20 注剂孔
19、。2. 密封注剂选用及用量（1）采用 Txy-18#通用型耐高温密封注剂；（2）密封注剂用量 300kg。3. 注剂方法（1）采用 4 支注剂枪，由两侧对称注入；（2）远离主泄漏部位开始注入，控制注入压力，平稳均衡施压；介质名称 系统压力/MPa 系统温度/ 爆炸范围（在空气中体积）/%最小点火能/mj 气体比重 氢气 3 370 475 0.02 0.07（3）注意推进速度与密封注剂固化时间的协调；（4）密封注剂基本固化后再行漏点处注入；（5）泄漏部位注剂操作时，缓慢均衡施压，操作压力略高于系统压力。(三) 安全与防护1. 防火防爆、严禁明火、防止静电产生和电击放电；2. 蒸汽冲淡保护（见图
20、 1），使可燃气体浓度降至低于爆炸下限；3. 采用防爆工具施工；4. 作业人员穿防静电工作服和防静电鞋。图 1 蒸汽冲淡保护示意 图 2 局部补注压紧(四) 效果观察和补注压紧完成注剂后经密封效果观察，再进行局部补注压紧，见图 2。(五) 施工过程控制与工程质量1.夹具选材与厚度确定（1）端封板及侧板选用 Q235-A；（2）根据工厂条件，采用 40mm 厚的板材焊制盒式夹具。2.增强措施与密封注剂选择（1）Txy-18#密封注剂，固化后产生承压补强作用；（2）密封注剂性能的发挥，有助于增强新结构的承压能力；（3）环境温度可确保补强材料长期稳定。3.注剂操作与强度保障（1）起始注入，多点卸压，
21、系统压力较低；（2）在系统温度影响下，密封注剂逐渐向弹性体转化；（3）注剂充填过程，密封空腔容积和压力发生变化；（4）密封注剂固化后形成的承压能力可承担夹具部分载荷；（5）最终注入缓慢施压，有利于填满压实和平衡系统压力；（6）严格控制压紧力，防止局部超压，确保结构稳定。4.技术组成的协调互补作用本项目施工过程，不仅取决于 Txy-18#密封剂的性能特点，技术之间的互补作用更是实现有效封堵的关键。二、自密封式高压阀盖泄漏封堵 （一）自密封阀结构与泄漏部位泄漏部位，如图（1）；阀门结构，见图（2）。图（1） 图（2）（二）密封施工方法1.利用 12 孔通过四合环注剂法（1）封堵操作程序 利用 4
22、12 小孔进行扩孔攻丝； 攻丝后安装注射阀； 通过注射阀用 3 长钻头，钻透四合环引出介质； 采用嵌入金属丝敛缝或加阻挡材料消除阀盖与牵制板的间隙； 关闭注射阀，接注剂枪，注入密封剂。（2）泄漏介质参数介质参数介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa锅炉给水 160 14（3）现场施工及密封效果施工现场作业人员注剂密封操作 完成注剂后效果观察 2.直对楔形垫钻孔注剂密封（1）操作程序 确定钻孔方位； 钻孔、攻丝，接装 M12 注剂阀； 通过注剂阀用 3 长钻头钻通剩余壁厚引出介质； 关闭注剂阀，接入注剂枪，注剂密封； 消除泄漏后封闭注剂孔。（2）现场注剂密封施工钻孔位置及注剂密封情况，见右图：三
23、、阀门中法兰泄漏密封（印尼 PT.M.D.ENGIN）（一） 泄漏部位：蒸汽管线阀门中法兰泄漏（见图 3.1）。（二）泄漏介质参数介质参数介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa蒸汽 550 11.0图 3.1（三）施工采取措施1.采用凸型法兰夹具；2.选用 Txy-18#密封剂；3. 消除夹具受热膨胀对吻合超差的影响。四、阀门填料函泄漏密封(一) 密封施工方法1. 填料函中部略偏阀体侧定位冲窝。用 5 钻头打过渡孔，剩余(45)mm 壁厚；2. 扩孔攻丝装配注剂阀；3. 通过注剂阀、过渡孔，用 4 钻头钻透剩余壁厚引出介质；4. 接入注剂枪，注入密封剂消除泄漏。(二) 泄漏介质参数介质参数介质名称 系统温度/ 系统压力/MPa蒸汽 480 22（三）封堵前后的现场情况封堵前 封堵后
