[发明专利]一种局部法兰带压密封夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种局部法兰带压密封夹具，用于“注剂式带压密封技术”中处置大型法兰泄漏事故，并且只密封法兰泄漏的有效的局部区域，可节省夹具制作成本，降低特制密封注剂用量，缩短泄漏现场带压密封作业时间。

背景技术

在连续化流程工业生产领域，流体介质的泄漏问题仍然是导致各种恶性事故发生的主要因素。目前国内外用于消除泄漏事故的主要技术手段是采用带压密封技术，以达到快速消除泄漏，保证生产安全正常运行的目的。

带压密封技术是专门研究原密封结构失效后，怎样在不降低压力、温度及泄漏流量的条件下，迅速在泄漏缺陷部位上重新创建带压密封结构为目的的一门新兴的工程技术学科。带压密封技术采用带压密封夹具、带压密封注剂及液压注射工具，可在压力：真空～32MPa；温度：-198℃～800℃范围内，消除连续化流程工业生产领域发生的各类介质泄漏，具有无需停产、安全、可靠及使用寿命长的特点。其基本原理是：“向特定的封闭空腔注射专用密封注剂，达到止住泄漏所需的工作密封比压，实现再密封目的”。是涉及到力学、液压技术、高分子材料学、无机材料学、金属材料学、流变学等多学科的一门综合应用技术，是流程工业安全生产和公共安全不可或缺的应急抢险技术，属于密封技术范畴，其中华人民共和国学科分类与代码为：4107010。

带压密封技术中的“密闭空腔”主要是由“带压密封夹具”与泄漏部位外表面组成的，有严格的强度、刚度和密封间隙要求。因此，带压密封夹具是带压密封技术中安装在泄漏缺陷部位外部，与泄漏缺陷部位部分外表面形成密封空腔，提供强度和刚度保证的金属构件，是决定带压密封技术应用成败的关键环节。

带压密封夹具的作用：

带压密封夹具的作用之一，是包容住由注剂枪注射到带压密封夹具与泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔内的密封注剂，保证密封注剂的充填、维持注剂压力的递增、防止密封注剂外溢、使注射到夹具内的密封注剂产生足够的密封比压，止住泄漏。简称密封保证。

带压密封夹具的作用之二，是承受注剂枪所产生的强大注射压力以及泄漏介质压力，不允许出现变形和位移，是新建立的密封结构的刚度保证体系。简称刚度保证。

另外，带压密封夹具还有一个辅助作用，这就是通过注剂孔连接注剂枪，并提供注剂通道。

带压密封夹具的作用的设计准则：

由于带压密封夹具在“带压密封技术”中具有举足轻重的作用，它设计的优劣将直接关系到带压密封作业的成败以及现场操作时间、密封注剂的消耗量等多项指标。应遵循下列准则：

1)良好地吻合性。设计制作的带压密封夹具形状必须能够与泄漏部位的外部形状完全吻合。

2)足够的强度。带压密封夹具在承受注剂压力、泄漏介质压力及安装应力等叠加应力作用下，不允许有任何破坏现象发生。

3)足够的刚度。带压密封夹具在承受注剂压力、泄漏介质压力及安装应力等叠加应力作用下，不允许有任何形式的位移和变形，保证密封比压的形成和维持。

4)合适的密封空腔。带压密封夹具与泄漏部位之间必须有一个封闭的密封空腔，以便于注射和包容密封注剂。密封空腔的宽度应当超过泄漏缺陷的实际尺寸20～40mm左右，密封空腔的高度，即形成新密封结构的密封注剂的厚度，一般应在6～15mm之间，特殊情况还可以加厚。

5)接触间隙严密。带压密封夹具与泄漏部位外表面的接触部分的间隙与泄漏介质压力呈反比。当这一间隙不能有效地阻止密封注剂外溢，则可以考虑在夹具与泄漏缺陷接触部位上设计制作环、槽形密封结构或其它形式的密封结构，增大密封注剂的外溢阻力。

6)注剂孔开设。为了把高压注剂枪连接在带压密封夹具上，并通过高压注剂枪把密封注剂注射到密封空腔内，带压密封夹具上应设有带内螺纹的注剂孔。注剂孔的数量和分布以能顺利地使密封注剂注满整个密封空腔为宜。考虑到带压密封作业时必须排出带压密封夹具与泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔内的气体，同时排放尚未停止泄漏的压力介质，一般夹具上至少应设有两个以上的注剂孔。

7)分块合理。带压密封夹具应当是分块结构的，安装在泄漏部位上后再连成刚性整体，形成一个封闭的密封空腔。根据带压密封夹具的大小，并结合泄漏部位的具体情况，带压密封夹具可以设计成两等份、三等份或更多的份数。

8)局部夹具选择与设计制作。