淺論液氨籃式過濾器封頭法蘭密封失效成因

?某油田石化公司尿素裝置采用SNAM氨汽提法工藝，來自界區(qū)的原料液氨在進入中壓系統(tǒng)之前須經(jīng)過液氨籃式過濾器先行過濾。自2010年5月開工生產(chǎn)運行以來，在歷次開車引氨階段液氨籃式過濾器封頭法蘭密封均出現(xiàn)失效現(xiàn)象，現(xiàn)場數(shù)次更換墊片以及緊固螺栓也沒有得到有效解決，導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場操作條件惡化，裝置運行能耗上升，環(huán)境受到污染。

影響法蘭密封失效的因素很多，如法蘭的加工質(zhì)量、法蘭的傾斜、法蘭的錯位、法蘭密封面的缺陷、螺栓預(yù)緊力的松弛、墊片的正確選型及安裝、介質(zhì)對墊片的腐蝕狀況、壓力的波動以及溫度的變化等，都會對密封效果產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)統(tǒng)計，造成法蘭密封泄漏的原因，50%-80%是由于螺栓預(yù)緊力下降導(dǎo)致密封的失效。一般地，螺栓原始施加的預(yù)緊力使螺栓有一定的伸長，并使墊片產(chǎn)生一定的壓縮量(形成一定的比壓)，但由于介質(zhì)溫度變化、介質(zhì)壓力變化或機械振動等原因，將使螺栓松弛，預(yù)緊力發(fā)生變化，密封比壓下降而引起密封泄漏。

以開車引氨階段液氨籃式過濾器內(nèi)部溫度變化為例：在合成氨裝置沒有生產(chǎn)出滿足熔融尿素裝置開車需求熱氨的情況下，需要從液氨儲罐通過冷氨產(chǎn)品泵泵送一部分冷氨補充到熔融尿素裝置中壓系統(tǒng)，為了滿足熔融尿素中壓系統(tǒng)對所接受液氨溫度的工藝要求，冷氨產(chǎn)品泵泵送的冷氨先行經(jīng)過液氨儲罐區(qū)域氨加熱器后再進入熔融尿素裝置界區(qū)，由于冷氨溫度提升需要一定時間，使得引氨初期總有一部分低溫液氨(-20℃左右)進入液氨籃式過濾器，而正常運行狀態(tài)下合成氨裝置供應(yīng)液氨溫度為10℃左右，近乎30℃負溫差變化首先引起法蘭的冷縮，使墊片壓縮量減?。欢o固螺栓由于處于環(huán)境溫度中，受到比法蘭小得多的負溫差影響，其冷縮量比法蘭冷縮量要少得多，由此導(dǎo)致預(yù)緊力的下降，密封失效。