管路補償接頭談快速分析墊片泄漏的原因,五森管道工程師來解惑
管道或設備法蘭發(fā)生泄漏時要如何快速并正確地給出解決方案，這是困擾大部分工程師的難題。中醫(yī)看病講究“望聞問切”，其實管路補償接頭工程師也可按照“望聞問切”這4個步驟來判斷或解決墊片泄漏問題。
“望”這里主要是指查看現(xiàn)場使用后的墊片（墊片查看前需經(jīng)過清潔處理），觀察墊片是否壓縮均勻，是否有不對中的痕跡，是否有開裂，是否有明顯的尺寸變形等外觀可以看出的異常。
“聞”對于資深的管路補償接頭工程師有通過聞橡膠氣味判斷橡膠品種的，但是這個僅局限于橡膠墊片，其它材質(zhì)的墊片很難在這一步有突破。
“問”是最關鍵也是解決問題必須了解的環(huán)節(jié)。我們需要了解墊片的材質(zhì)，墊片的名義尺寸，墊片用在什么設備或者管道，設備和螺栓情況，管路補償接頭法蘭間介質(zhì)的種類和名稱，安裝程序，墊片所承受的溫度，壓力等一系列的信息，這些我們都需要跟墊片使用者確認。
“切”這一環(huán)節(jié)需要結合動手來輔助。前面在“問”的環(huán)節(jié)中提到了墊片的名義尺寸，這一環(huán)節(jié)就需要工程師實際測量出使用后墊片的尺寸。為了測量的精確性，管路補償接頭測量工具最好用千分尺，多點測量。需要測量墊片的厚度，內(nèi)外徑或者其它關鍵的尺寸。信息收集完，如何利用以上信息分析并解決問題，就需要工程師找到關鍵信息并按照各自的經(jīng)驗分析和判斷。
通常判斷的第一步就是客戶選擇的墊片材料是否適用于該工況？在我們接受到的失效案例中，有出現(xiàn)因選型錯誤而產(chǎn)生的泄漏。
例如從需要密封的介質(zhì)方面考慮，管路補償接頭墊片是否會被介質(zhì)腐蝕（圖1），介質(zhì)是否具有很強的滲透性而墊片又不夠致密？
從溫度方面，現(xiàn)場的實際操作溫度是否達到該材質(zhì)的極限溫度，墊片是否要承受溫度循環(huán)等？每種材質(zhì)的墊片也都有各自的溫度范圍，比如通常橡膠墊片承受的溫度上限在100℃-200℃，石墨墊片是454℃，無石棉纖維墊片是200℃-300℃，聚四氟乙烯墊片是260℃，超高溫材質(zhì)可以達到1000℃。
所以當發(fā)生泄漏的時候，管路補償接頭需要檢查墊片是否實際承受的溫度超過了該材質(zhì)可承受的溫度范圍（圖2）？
從壓力方面，是否墊片承受了瞬時壓力沖擊，是否將軟墊片用在磅級超過Class300（或PN40）法蘭上？
從密封性上考慮，是否需要纖維類墊片通過鼓泡測試（圖3）？是否需要軟墊片的密封等級在常壓下達到1*10-5cm3/s? 類似這樣的要求，有時管路補償接頭這些應用中的某一細節(jié)被忽略，當墊片到達現(xiàn)場時問題才暴露出來。其實這些不可能達到的要求在選型時就需要及時跟客戶溝通澄清，以便客戶重新選擇更合適的產(chǎn)品在這些特殊工況。
曾接觸過一生產(chǎn)設備的客戶，因購買的墊片過不了鼓泡測試設備無法準時發(fā)貨。后來他們找到五森管道公司，經(jīng)過交流后我們發(fā)現(xiàn)他使用的是壓制纖維橡膠墊片。從材料選擇上來說壓制纖維橡膠墊片根本過不了鼓泡測試，是由于纖維墊片自身的纖維存在間隙不夠致密，很難通過氣密性測試。管路補償接頭最后在綜合考慮了一系列工況影響因素后，我們推薦了改性聚四氟GYLON系列的產(chǎn)品，解決了他們的難題。
當墊片的選型沒有問題的時候，就需要利用實際測量的墊片尺寸信息來分析失效原因。比如利用使用后的墊片厚度結合名義厚度就可以計算出墊片的實際壓縮率，通過壓縮率就可以判斷墊片是否過壓或者壓應力不足或者壓縮不均勻。因為每種類型的墊片都有一個壓縮范圍，如一般橡膠墊片的壓縮率在20%-45%，管路補償接頭無石棉纖維的壓縮率在7%-17%，改性聚四氟乙烯墊片的壓縮率7%-40%（因填充料和加工方式不一樣，所以壓縮率范圍較大），膨體四氟的壓縮率可以達到60%-80%。超過最大壓縮率墊片就會壓裂（見圖4）；
達不到規(guī)定的最小壓縮率，墊片就會因載荷不足（見圖5）從而達不到上緊密封的效果。墊片載荷不足或壓縮不均勻（見圖6）都容易引起墊片受內(nèi)壓吹出，從而產(chǎn)生管路補償接頭泄漏。
以上這些案例都屬于因墊片壓縮不當而造成的泄漏。這種類型的失效有多種原因，包括但不限于不正確的安裝程序。為了避免因安裝不當導致的墊片泄漏，我們需要安裝人員嚴格按照墊片廠家推薦的安裝指導來安裝墊片。安裝指導一般包括如何清理法蘭表面，如何上緊螺栓以及墊片需要的扭矩值（除非金屬法蘭外）等要求，具體信息可參考五森管道官網(wǎng)的安裝指導。在此需要特別說明一下非金屬（PVC,FRP,搪玻璃等）管道或法蘭，管路補償接頭在保證墊片達到密封效果的前提下，需要按照設備或法蘭生產(chǎn)商提供的扭矩值上緊。否則很容易出現(xiàn)墊片尚未上緊而法蘭已因過度上緊而被壓裂的情況，如下圖（圖7）。
分析墊片泄漏的方法很多，包括但不限于以上內(nèi)容。當然,為了減少泄漏事故的發(fā)生，除了選擇可靠的密封方案和妥當?shù)陌惭b外，定期檢修是非常重要的的。特別是有毒有害介質(zhì)或密封要求苛刻等關鍵部位一定要做好檢修計劃以及保管好檢修記錄，管路補償接頭定期更換密封件以確保系統(tǒng)正常運行，減少不必要的停工以及危害。
五森管道將一如既往地將安全放在首位，致力于減少成千上萬的管路補償接頭、泵、閥、法蘭和其它過程設備的泄漏，與您攜手共建更加潔凈、安全的世界。
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