苯乙烯装置法兰泄漏被“治愈”始末

特约撰稿人：凯特克集团有限公司市场总监王剑波

·凯特克螺栓预紧力控制技术推广·

苯乙烯装置法兰泄漏被“治愈”始末

特约撰稿人：凯特克集团有限公司市场总监王剑波

海南实华嘉盛化工有限公司乙苯装置R101反应器设备属于高温设备，在运行过程中容易出现泄漏现象。原用大锤敲击方式紧固，难以保证法兰平行闭合及密封垫片充分发挥密封作用。经凯特克公司人员对该设备现场进行VOCS排放量检测及调研后，按照设备实际情况做出了修复方案，于2015年8月2日对7道法兰实施修复，采用无反作用力臂的预紧力控制紧固技术，提高了螺栓预紧力的准确性，设备运行至今没有出现过泄漏现象，紧固效果十分理想。

海南实华嘉盛苯乙烯装置，因设备介质为剧毒，厂方要求的VOCs排放量标准为50ppm，2015年7月22日凯特克公司对现场37道法兰使用火焰离子检测仪做定量检测，检测结果部分法兰泄漏量超标。其中1道法兰泄漏量甚至超过了检测仪器50000ppm的最大量程，另一道法兰由于之前存在泄漏现象，在1个月前被注胶打上卡子，也未能彻底消除泄漏，现场检测其排放浓度为4600ppm。所有检测出排放浓度超过2000ppm的法兰，依靠传统用感观判断泄漏的方法都没有任何泄漏的现象，而采用专业的仪器能更加准确的判断设备的故障。最后该公司采用了凯特克公司的法兰零泄漏预紧力控制技术，对部分超标严重的7道法兰做修复处理，修复结果令人满意。

仔细找到泄漏源

通过利用专业的火焰离子检测仪对37道法兰逐个进行泄漏浓度的检测，依据国内及国际实施LDAR（泄漏检查及与修复）所遵守的检测方法——美国EPA关于泄漏排放量的检测方法21及相关的排放量计算方法，37道法兰总的排放量结果如下：

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3.道法兰的平均排放量为23.442kg/年，总的排放量为867kg/年，中位数为672g/年，由此可看出其排放主要来自于几个较大泄漏的法兰。经过细致的筛选，主要排放量来源于9片泄漏量超过2000ppm的法兰，这9片法兰全年贡献的排放量达845.7kg。

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检测中针对每个检测的连接面都有详细的记录，包括位置排放量计算值及照片，如下表及配图。

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法兰修复前的检测

细致周到的“诊断”

针对苯乙烯装置VOCs的法兰泄漏量超标的问题，经与客户共同协商，2015年7月底小修选择部分超标严重的7道法兰做修复处理。修复方案计划采用凯特克公司提供的无反作用力臂预紧力控制技术对法兰进行紧固，修复完成后开车正常再使用火焰等离子检测仪检测结果。凯特克公司在施工修复前，对需要进行处理的法兰作了认真的调研，各个工况参数如下：

E-110壳程出口法兰工况参数

R-101A/B出口管线法兰工况参数

制定科学的维修方案

压力边界条件下影响法兰密封有很多因素，主要集中在：（1）法兰；（2）密封垫；（3）紧固件；（4）螺栓紧固力等几个方面，因此对泄漏原因的分析及泄漏治理也应该是一整套的方案，应包括对上述几个方面的考查及衡量。

凯特克公司提供从泄漏检查到泄漏治理的完整解决方案，针对影响法兰密封的各个因素，依照ASME （美国机械工程师协会）制订的PCC-1-2010（压力边界螺栓法兰连接装配指南）进行全面的分析和科学的指导，保证紧固完成后的法兰连接的可靠性和长周期稳定运行。

施工步骤

1.拆卸法兰并检查

（1）清除法兰面并检测及执行标准，检查法兰的平面度，螺母转动面光洁度，平整情况。

（2）检查法兰的密封面，根据不同的密封垫片要求的表面精度进行检查，如果有必要进行修复，以达到要求。

2.检查并更换密封垫片

（1）检查拆卸下来的密封垫片，分析造成密封垫片损坏的原因，为更换密封垫片提供参考

（2）跟换新的密封垫片。不同厂家的密封垫片质量不一样，推荐使用质量更高的密封垫片。

3. 检查紧固件及润滑

螺栓全部跟换新螺栓及二硫化钼润滑，不同的螺栓条件及不同的润滑效果对紧固后螺栓紧固力的精度影响较大。

4.恢复安装法兰

法兰对中时采用先进的英国进口法兰对中和调整设备，抛开传统的手拉葫芦，提高作业效率及定位精度。

5.紧固法兰螺栓

紧固法兰采用凯特克独特的无反作用力臂预紧力控制紧固技术，不需要反作用力臂，不需要超接，螺栓紧固时不跟转，不需要支撑扳手，不需要热紧。并严格按照ASME规定的四同步紧固要求，分步骤进行紧固。

令人满意的维修效果

2.15年12月2日，设备运行3个月以后，凯特克公司再次携PHX 21火焰离子检测仪对已经实施修复的部分法兰进行检测，最终结果较为理想，当初泄漏最为严重的两片法兰没有发现泄漏，再次证明HYTOR C采用的预紧力控制技术对法兰泄漏的修复是可靠的。

对于此次的法兰修复结果，海南实华嘉盛华工有限公司非常满意，特此证明如下：

“我厂乙苯装置R 101反应器设备属于高温设备，在运行过程中容易出现泄漏现象。原用大锤敲击方式紧固，难以保证法兰平行闭合及密封垫片充分发挥密封作用。后经凯特克公司人员来到我厂对该设备现场调研及VOCS排放量检测，并按照设备实际情况做出了修复方案，于2015年8月2日对7道法兰实施修复，安装了凯特克自反作用力垫圈，提高了螺栓预紧力的准确性，设备运行至今没有出现过泄漏现象，紧固效果十分理想。2015年11月2日再对该法兰使用火焰等离子检测，检测排放量下降显著。”