摘 要:文章探討燃氣輪機儀控設備、中小管徑管道就地安裝密封技術要領、故障原因及處理方法,設備連接、密封方面存在的問題及在實際工作中做的技術改造,震動產(chǎn)生影響的主要因素如何加以消除,充分提高可靠性、準確度。
關鍵詞:燃氣輪機;氣、油滲漏;震動;密封;材質結構分析;安裝調節(jié)
引言
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展推動了石油、天然氣在不同領域的廣泛運用,燃氣輪機就是利用天燃氣做工的發(fā)電機組之一。然而對于石油、天然氣的易燃易爆性,在生產(chǎn)運用過程中如何控制其滲漏成了關鍵。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,新建機組容量的增大,機組的安全運行顯得尤為重要,對于燃氣輪機而言連續(xù)、準確、可靠、無滲漏,對于保障整臺機組在運行中安全可靠的調整、控制尤為重要,從而確保發(fā)電機組長期穩(wěn)定運行。就以V94.3A燃氣機組為例,滲漏不單單是機組運行穩(wěn)定性控制和優(yōu)化調整的關鍵,還是確保燃氣輪機安全、保護動作準確性、可靠性的一項重要指標。
1 雙卡套密封件的工作原理簡介
小口徑管道接頭密封件在傳統(tǒng)工藝中多采用金屬卡套形式,材質普遍為軟金屬,形狀多為鼓型,與管道介于間隙、緊密配合,壓迫變形后進行密封。其缺點是密封性、剛性、抗震性差,材料易變形,不能重復使用。
1947年美國人佛瑞德A.雷能運用幾何原理研制發(fā)明了雙卡套接頭,采用優(yōu)質金屬材料制成后適用于高低溫、真空、高壓等環(huán)境,適合長期使用且確保密封性,且具有可重復拆裝并確保密封性等優(yōu)點。其優(yōu)異的性能被廣泛應用到儀器儀表、石油化工、電力、氣體等行業(yè)。世偉洛克(swagelok)頭就是現(xiàn)在被廣泛應用的雙卡套接的代表,下面就以其為例先介紹一下雙卡套接頭的工作性質。
由圖1可見,雙卡套接頭由接頭本體、卡套螺母、前卡套、后卡套四部分組成。
由圖2可見,被連接管與雙卡套在接頭本體內(nèi)的連接、密封形式。
圖3對接頭本體、前卡套、后卡套、卡套螺母之間的密封狀況做了詳細的標注。
由以上圖片可見,雙卡套接頭采用幾何原理,用機械產(chǎn)生的鉸鏈作用推動卡套螺母、令前、后卡套前后運動,在接頭本體與被密封管道上產(chǎn)生徑向的擠壓作用力,卡套間被相互推入、撐開,產(chǎn)生夾箍應力,隨著剛性變形,消除卡套內(nèi)徑與管道外徑間的公差,在前、后卡套與管道間形成兩道支撐、7個密封面,雙卡套的金屬剛性在確保管道密封性的同時,增加了夾持力抱緊管子,提高了抗震性,且具有良好的重復使用性。
2 雙卡套接頭對中、小管徑管道的要求
雙卡套接頭采用316鋼制成,為硬質鋼材,廣泛被用于中小管徑管道的連接、密封,正確處理和安裝卡套管對獲得可靠地管道密封至關重要??ㄌ坠芤话阋笫褂脕喒夤?,表面光潔度對正常的密封來說是極為重要的,帶有任何類型的壓痕、劃痕、隆起部分或其它表面缺陷的管子很難進行密封,特別是氣體更為重要,在沒有亞光管的情況下,要求管道達到以下要求:(1)管子表面光潔度:卡套使用區(qū)間不應有超過單個卡套長度的縱向劃痕;(2)管子尺寸精度要達到卡套接頭的要求,磨削加工過的管道外徑公差不能超過卡套管所允許的范圍;(3)卡套管材質不應超過卡套材質硬度,不能使用彎曲變形的直管段;(4)卡套管末端不能有毛刺存在,確保管子完全通過卡套,且不損壞卡套的密封邊緣,插入接頭底端。
3 雙卡套接頭使用中常見的問題分析
3.1 雙卡套接頭在使用中常出現(xiàn)的震脫、滲漏,從現(xiàn)場多次檢修出現(xiàn)的狀況分析,多數(shù)是以下原因造成的:(1)使用的卡套管外徑徑、壁厚達不到雙卡套接頭的精度要求,公差較大;(2)卡套管有彎曲變形,硬度、同心度、橢圓度、表面光潔度均達不到要求,并有超出雙卡套接頭密封長度的劃痕;(3)卡套管安裝工藝不能達到質量要求,安裝時有應力產(chǎn)生致使卡套間密封面受力錯位、密封被破壞。
3.2 從以上分析出的原因來看,造成雙卡套密封不嚴密的主要因素應是人員對所使用密封器件材料、性能特點、安裝工藝不熟悉造成的。針對以上原因,在現(xiàn)場生產(chǎn)中應注意以下幾方面:(1)選用達到精度要求的亞光管,在沒有合用的卡套管的情況下,可以選擇合適硬度的管子磨削加工,嚴格把控壁厚和內(nèi)、外徑之間的公差精度;(2)安裝時要注意卡套管與卡套接頭的同心度處理,避免產(chǎn)生扭力造成各卡套件的移位,確保密封面平齊、緊密結合。用手可以輕松的把卡套管插入接頭底部,無明顯局部受力。手動可將螺母緊到底部,說明雙卡套與管子保持在同軸心位置,沒有其他應力存在,用扳手帶上力即可。反之,說明有應力產(chǎn)生,卡套接頭與管子不同軸心,需要調整以消除應力。(3)雙卡套接頭緊力要適當,首次安裝時尤其要注意。緊力適當?shù)慕宇^在松開后應可以輕松地從管子上取下,并能再次使用。(一般用扳手扭轉90°-540°,明顯感覺到扳手受到阻力即可)緊力過大時會造成不應有的剛性永久變形,致使卡套抱死管子無法退出。
4 雙卡套接頭使用中的安全、預防滲漏措施
(1)禁止在卸壓前松動螺母或管接頭堵頭來泄放系統(tǒng);(2)系統(tǒng)在受壓、增壓時不要裝配和緊固接頭;(3)確??ㄌ坠懿迦氲娇ㄌ捉宇^的底端,可以輕松轉動;(4)錐管螺紋上必需應用適當?shù)穆菁y密封劑;(5)切勿固定卡套螺母,或采用固定雙卡套接頭的方式進行加固、減震,避免產(chǎn)生應力;(6)對震動較大的設備可以采用彎制緩沖彎,有效延長管子長度,增加支撐固定點等方式來減震,并避免因震動較大造成的連接松脫故障。
就地儀控設備及管道使用雙卡套接頭,在注意以上選擇條件及安裝調節(jié)的工藝細節(jié)后,消除了諸如防喘空壓機、濾油機等震動相對嚴重部位的設備滲漏、管路震動松脫問題,消除了氣、油滲漏問題。同時,提高了機組啟動后的長期運行調整的穩(wěn)定性、可靠性,徹底解決了系統(tǒng)故障頻發(fā)的問題。
參考文獻
[1]世偉洛克.SWAGELOK卡套接頭專業(yè)資料(豆丁網(wǎng))[EB/OL].