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堵漏技术 胡忆沩等 2003.1x

冲刷造成的泄漏如不及时处理，将会随着时间的推移，孔洞部 会迅速扩大。因此，对这类泄漏应及早采取措施，彻底根除。

在严寒的冬季，我国北方大部分地区的气温都会降到零下十几 度。在工业区和居民区，有时人们会看到一股股清澈的水从地面涌 出，而很快结成新的冰面，这是埋藏在地下的工业水管线或民用自 来水管线被冻裂所引起的。水在受热时会产生体积膨胀，而逐步转 变为气体；而在低于摄氏零度以下时，水同样会出现体积膨胀的现 象。但这时它不是由液体转变成气体，而是由液体转变为固体。如 果结冻过程是在某一输送管道内完成的，这个膨胀的过程就会受到 管壁的制约，当水在结冰过程中所产生体积膨胀力施加给管壁而引！ 起的环向拉伸应力大于管道金属材料的抗拉强度极限时，管壁就会 出现裂纹或破损，而使水大量外流。这种现象对于架设于地面上的

水、蒸汽管路同样会发生。通常的解决办法是立刻停水，挖出理于 地下的损坏管道进行修复。 对于地下铺设的管道，防止冻坏的方法是使其安装深度在冻土 层以下，对于架设在地面上的管线可加设保温层，加蒸汽伴热或使 管线内的水处于流动状态，都可以有效地防止结冻。一日发生冻裂 跑水事敌，应尽快加以消除。在不充许断水的情况下，可根据泄漏 部位情况，采用相应的堵漏技术进行动态消除。对于冻裂同时又冻 堵的管线应在进行堵漏密封作业后，再用加热的方法使管线畅通。

在管路上，阀门是不可缺少的主要控制元件，控制各种设备及 工艺管路上流体介质的运行，起到全开、全关、节流、保安、止回 等功能。由于受到输送介质温度、压力、冲刷、振动、腐蚀的影 响，以及阀门生产制作中存在的内部缺陷，阀门在使用过程中不可 避免的也会发生泄漏。 根据生产现场操作记录，不同类型的阀门都不同程度地发生过 泄漏现象。常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连 接处：丝扣连接处及阀体的薄弱部位上。 +： （1）连接法兰及压盖法兰泄漏工业上使用的阀门多采用法兰 的连接形式与管道或设备形成一个完整的无泄漏的系统。阀门上的 法兰一般为灰铸铁及球墨铸铁材料铸造而成，也有采用焊接形式的 法兰。法兰的泄漏主要有界面泄漏、渗透泄漏和破坏泄漏。 （2）焊缝泄漏焊缝泄漏发生在阀门自身焊缝（铸造体与法兰 的焊接连接）及阀门与管路的焊接焊缝上。自身焊缝采用开坡口、 对焊的方式，并通过必要的无损探伤检测，由制造厂家来完成， 般质量是有保证的。阀门与管路采用焊接连接的阀门多是高压阀或 用于特殊场合用的阀门，焊接的方式有对接焊和承插焊，如焊接连 接锻钢截止阀、承插焊锻钢截止阀等，焊接过程则由用户完成。对 于大口径焊接阀多采用电焊或情性气体保护焊，小口径焊接阀门也 可以采用气焊。无论何种方法焊接成形的焊缝，都可能存在着各种

焊接缺陷，如气孔、夹渣、未焊透、裂纹等，阀门在使用过程中如 果这些缺陷不断地得到扩展，就会造成泄漏事故的发生。 （3）丝扣泄漏丝扣泄漏实质上也是一种界面泄漏。 （4）阀体泄漏：阀体泄漏可以发生在除填料及法兰密封的其他 任何部位。泄漏的主要原因是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引 起。而腐蚀介质的输送、流体介质的冲刷也可造成阀门各部位的泄 漏，腐蚀主要以均匀腐蚀和浸蚀或气蚀的形式存在

2一3圈填料外使径向压紧力最大，可见阀杆填料密封的受力状况 并不是均匀的。阀门在使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运 动。这个运动包括径向转动和轴向移动。在使用过程中，随着开启 次数的增加，相对运动的次数也随之增多，还有高温、高压、渗透 性强的流体介质的影响，以及填料受力情况不合理因素的客观存 在，阀门填料处也是发生泄漏事故较多的部位。

5一开车后径向压力曲

造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，对于编结填料则还会出 现渗透泄漏。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐 减弱，填料材料自身的老化等因素引起，这时压力介质就会沿着填 料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。随着时间的推移，压力介质会 把部分填料吹走，甚至会将阀杆冲刷出沟槽。阀门填料的渗透泄漏 则是指流体介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏。 消除阀门填料泄漏的方法主要是根据阀门的种类、结构形式及 生产工艺上的特点而定。当工艺生产上允许短时间内切断流体压力 介质的供给，而且阀门在关闭后，填料部位不受压力介质的影响 时，可以采用更换填料的办法加以消除。上述条件难以得到满足 时，可以考虑采用某种堵漏技术加以消除，如注剂式带压密封技术

中就有一种专门用于处理阀门填料泄漏的密封注剂，当把它注射到 阀门填料部位后，立刻就能达到止住泄漏的目的：同时又能起到与 阀门填料一样的自润滑功能及长期密封的效果。

大型连续化生产企业中，高温、高压、易燃、易爆、有毒系统 的仪表控制元件上出现的微小泄漏，复杂程度会更高一些，想一举 达到重新密封的目的，也非容易之事。 某些压缩机的强制润滑供油系统高位贮油槽上部，O形圈密封 结构出现的泄漏事故，要想在不间断供油的条件下，及时有效地加

汽车油箱、水箱泄漏，飞机、坦克油箱漏油，舰艇漏油、漏 水，航大飞机密封垫片失效，电冰箱氟里昂泄漏，大型油罐、气罐 泄漏，变压器贮油箱铁板翻边咬口处漏油，大型输油管线上突然发 生的泄漏事故，民用采暖系统暖气片上微小裂纹或微小砂眼引起的 漏水，各种计量仪表如孔板流量计上出现的泄漏以及各种储存、输 送流体介质的设备、机器、管道等各种部位上发生的泄漏，都需要 人们想出各种行之有效的方法加以消除。 以上介绍了各种常见的泄漏部位，并分析了造成泄漏的主要因 素，但仍有很多其他泄漏部位，很难一一谈到。研究这些问题的目 的，就是为了能够准确地判断出引起泄漏的主要因素及泄漏缺陷的 大致情况，为在动态条件下成功地应用堵漏技术，最终消除泄漏提 供第一手详实有益的参数。

第3章注剂式带压堵漏技术

注剂式带压堵漏技术的基本原理和特点均属于动态密封技 术领域范畴，即在动态条件下，重新建立密封体系的理论与实 践。注剂式带压堵漏技术的密封原理与静态密封技术的密封原 理有许多相同之处，同时在形成密封结构的过程中又存在着很 大的差异，这一点从第1章密封技术详细组成中可以体现 出来

无论是静态密封还是动态密封，即堵漏技术，其密封止漏的基 本原理是相同的。 密封原理：采用某种特制的机构，以彻底切断泄漏介质通 道、堵塞或隔离泄漏介质通道、增加泄漏介质通道中流体流动

封比压值（夹具精度不高、间隙过大，密封注剂外溢）时，泄 漏通道无法堵塞，则泄漏无法消除。密封空腔内的密封注剂经 过一段时间工作，其密封比压值有可能小到某一数值（开停车 的温度影响所至）工艺流程-锚杆施工工艺流程图，就会出现三次泄漏，已经堵塞的泄漏通道又 重新开通。

静态密封技术中的动密封，其高低压相联通的具有相对运 动的部位是泄漏易发生的地方，因为这些部位存在着相对运动、 所以必然要留有间隙，把间隙堵塞，即能达到密封的目的。压 盖填料密封、成型填料密封、滑环密封都属于这一类。隔离泄 漏通道就是在通道中间设置障碍，使通道切断。机械密封、油 封、防尘密封等接触式密封以及泵的水封环等都属于这类 密封。 磁流体密封也是一种彻底切断泄漏通道的密封形式，它是依靠 磁铁与磁流体形成的闭合回路而平衡泄漏通道两侧的压差，特别适 用于各种低压流体的动密封。 （3）增加泄漏通道中流体流动的阻力根据流体力学，流体在 泄漏通道中做外泄流动时，会遇到各种复杂因素所产生的阻力作 用。阻力的大小与通道两端的压差、通道的长短、壁面的表面粗糙 度、棱缘的圆滑程度以及通道中是否开槽（突然扩大、突然收缩损

把两种或两种以上密封形式组合，例如迷宫一填料密封组合 填料一水封组合、波纹管机械密封等，这种组合的结果可以进一步 增强密封的可靠性。 无论哪种密封形式，其原理均基本遵循上述二项原则，只 不过实现密封的密封结构形式有所差别而已。如法兰的密封有 平面法兰、凸凹面法兰、槽面法兰、八角面法兰等等，其密 封原理就是堵塞或隔离泄漏通道：只要其密封结合部位上的密 封比压不小于其工作密封比压值，就能达到良好的密封 性能。 注剂式带压堵漏技术所遵循的密封原理也是上述三条，只是实 现密封的途径是在流体介质大量泄漏的情况下，采用特殊技术手段 而迫使泄漏停止，在泄漏缺陷部位上重建一个新的密封结构，从而 实现了动态条件下的堵漏。

在生产企业中，泄漏所发生的位置、泄漏缺陷的形状是多种多