变换装置法兰密封性能提升与泄漏风险管控一体化研究
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完成单位:兖矿鲁南化工有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
时 柯、朱 健、陈 明、孙 涛、李卫卫、张振坤、杨文攀、邵 悦、孙锦秀、郇正浩
项目概况
在兖矿鲁南化工净化车间内,变换装置部分高温高压管线法兰在生产过程中反复泄漏。由于装置系统运行存在波动,这直接导致管道温度出现大幅波动,而管道因热胀冷缩产生收缩,使得法兰连接承受额外应力。长期处于这种应力状态下,部分法兰频繁出现泄漏现象,不仅严重影响了装置的长周期运行,还对装置的运行带来安全风险,引发介质泄漏,极易造成安全事故。
为有效解决这一问题,鲁南化工积极开展变换装置法兰密封性能提升与泄漏风险管控一体化研究,创新性构建了“应力调控-密封强化-紧固强度-精准紧固”四位一体的泄漏治理体系。在治理过程中,对频繁泄漏的管线进行应力分析,精准调整管道支撑的位置,对部分支撑形式进行优化,以此改变管道受力结构,消除法兰所承受的额外应力,从根本上降低泄漏风险。其次,选用适用于高温高压及温度变化工况的鱼骨垫片,该垫片采用特殊密封材料,配合独特的波纹状设计,能够在复杂工况下保持良好的密封性能。再者,考虑到原有螺栓多次复紧后存在拉伸变形和强度降低的风险,需更换全部螺栓。最后,在螺栓紧固环节,使用液压扳手,通过精确的液压控制系统,确保紧固力矩达到设计要求,保证每个螺栓紧固均匀,避免局部应力集中。经过一系列治理措施,法兰泄漏问题得到有效解决,装置运行的稳定性与安全性显著提升。
该研究成果首先应用于兖矿鲁南化工有限公司净化车间变换装置,该装置涉及高温高压及易燃易爆介质,该项研究应用后,多处法兰密封的反复泄漏均得到有效地解决,变换装置的法兰泄漏率由最高0.44%,降低至0。鉴于该研究在实践中取得了较好的应用效果,在后续涉及高温高压工况下的法兰泄漏时,均得到推广,泄漏治理取得了较好的成效。高温高压易燃易爆介质泄漏治理的安全效益是综合性的,既直接避免灾难性事故,又间接推动企业合规运营、技术创新和社会责任履行,实现安全与效益的平衡。治理泄漏亦可减少非计划停车次数和时间,避免过千万的停车损失,保障生产连续性。


