缩短加氢装置气密周期方法研究

发布时间：2020-09-16 18:32

　　新建加氢装置原始开车一般包括加热炉烘炉、催化剂装填、氮气气密、催化剂干燥、氢气气密、催化剂硫化、引油等过程,其中氮气气密和氢气气密是影响加氢装置原始开车时间的关键因素。缩短加氢装置原始开车时间,关键在缩短氮气气密和氢气气密时间。缩短原始开车时间,对降低原始开车成本有着重要的意义。本文首先从加强业主方施工管理开始,提出对法兰-垫片-螺栓连接的施工技术要求,利用为原始开车准备的操作人员加强施工管理,从源头上减少连接的缺陷,从而缩短原始开车时间。然后提出法兰泄漏处理方法,通过螺栓紧固、法兰平行度调整、密封面研磨、密封面加工等手段,使螺栓紧固度、法兰平行度、密封面粗糙度达到规定的技术要求,促进气密快速合格。最后,本文通过对橡胶、聚四氟乙烯、密封胶、密封脂和石墨材料特性分析,结合ASME新垫片设计方法,提出将柔性石墨复合至八角垫密封面,以解决密封面微泄漏的方法。利用ASME新垫片设计方法,计算出将柔性石墨复合至DN400 CL1500 RJ法兰密封面的设计常数,根据设计常数得出法兰可以实现严格的“零泄漏”。为了便于柔性石墨复合至八角垫密封面在工程上应用,分析了石墨化学镀、石墨涂敷和石墨带粘贴的可操作性,选择将柔性石墨带粘贴至密封的方法进行工程应用。将本文所述的方法应用于内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目化学品加工车间加氢装置,在设计阶段严格审查,施工阶段按照第2章所述的方法进行质量管控,气密阶段按第3章所述的处理方法对漏点进行常规处理,对顽固的漏点采用第4章所述的柔性石墨复合八角垫进行处理能够有效的缩短加氢装置气密时间。实际运用表明本文第2章至第4章所述的缩短加氢装置气密方法有利于加氢装置缩短气密周期。
【学位单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ052
【部分图文】：

波齿复合垫片,柔性石墨,基本型,金属

将柔性石墨板复合到骨架上形成密封带[15]。其基本结构如图1-1所示：图 1-1：基本型柔性石墨金属波齿复合垫片整个复合垫片中金属骨架的作用是支撑石墨带，承受施加到法兰上的预紧力。当预紧力超过石墨带能承受的压力范围时，石墨就会被压入金属骨架突起部分与法兰密封面之间的环形密封槽中，进一步施加预紧力时，金属骨架会在预紧力的作用下产生可恢复骨架形状的变形，这时环形密封槽中的柔性石墨被进一步压紧，从而达到密封作用。这种密封不是单一的，它是金属材料和柔性石墨相结合的多重密封，从作用上来看，这种密封效果非常稳定，密封寿命也较长。根据这一多重密封理论一些工业公司又根据自身对密封性的要求进行了强化，开发了一种由两种金属及柔性石墨组成的自密封复合垫

波齿复合垫片,自密封,双金属,典型结构

好[16]。双金属自密封波齿复合垫片典型结构见图1-2。图1-2：双金属自密封波齿复合垫片典型结构关于此复合垫片研究者们从石墨复合层密度、厚度和金属骨架厚度、波齿齿距及齿深等方面对垫片密封性能进行研究[17]，同时也对柔性石墨复合波齿垫片采用正交试验方法对整体垫片和单独骨架的压缩回弹性能进行了分析研究，研究采用有限元计算结合实际密封性试验的方法。这一研究表明垫片及其单独金属骨架压缩率、回弹率受

石墨垫,金属接触,典型结构

[20]，具体如图1-3 所示：这种嵌入式的方法出自于金属与金属接触的原理很好的保护的密封面不受损伤同时也起到了多重密封的效果。图1-3：金属接触型石墨垫片典型结构这种垫片的工作原理是在受到了螺栓预紧载荷作用下，上下法兰进行压缩，当两个法兰的金属片接触后，由于有一面的法兰是限制面，所以下压到一定的程度会停止，不会对石墨环进行进一步的压缩。同时这种金属环还会通过吸收机械附加力来使垫片的密封性得到保障，所以这种垫片能够在有温度和压力的波动的地方工作，在安全性和密封性方面都具有非常好的性能。但是由于这种垫片的结构及材料使得此垫片的价格比较贵，所以目前运用的范围关不是很广范，目前核电站的核岛系统等密封要求很高的场合运用的比较多，目前运用比较多的有法国LATTY 密封件厂生产REFLEX 系列产品[21]。目前中国宁波天生密封件有限公司也生产和加工出了核电级高纯无杂质柔性石墨材料。宁波天生密封件有限公司所研发的SELEX系列金属接触型柔性石墨密封垫片，在我国核电站的高压蒸汽和高压锅炉水系统管道中得到广泛应用，这也表明该公司在核电关键系统密封垫的生产和制造技术上达到了国内一流水平。在应对法兰泄漏方面，目前国内外设计院基本都采用CAESARⅡ管道应力分析软件进行应力分析计算

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