管道系統泄漏分內漏和外漏兩種類型。內漏是夾套管、閥門等在管道系統內部產生的泄漏,從管網外表很難察覺,一般可通過管網的運行狀態或物料性質的變化來分析;外漏是指不銹鋼管內的介質漏至大氣,也就是由管外部能夠檢測到的泄漏。


  管道泄漏不僅浪費資源、能源和污染環境,影響管網的輸送能力,特別是易燃、易爆、有毒介質的外漏,嚴重威脅管道內流體的正常輸送和人身安全,甚至造成重大事故及停車、停產。公用管道的泄漏,也會造成停水、停汽等后果,給用戶帶來不便。因此,妥善處理泄漏問題,是管網安全運行的一大關鍵。


 管道泄漏多發生在連接件及其管段上,連接法蘭、連接螺紋、閥門體及填料上發生的泄漏,屬于管道連接件泄漏,而管段上的泄漏,則多發生在焊口、流體轉向的彎頭、三通及蝕孔等部位。


1. 法蘭泄漏


  法蘭密封是化工裝置中應用最廣泛的一種密封結構形式。這種密封形式一般是依靠其連接螺栓所產生的預緊力,通過各種固體墊片或液體墊片達到足夠的工作密封比壓,來阻止被密封流體介質的外泄,屬于強制密封范疇。如圖6-1所示為法蘭強制密封示意圖。這種連接形式主要存在三種泄漏形式。


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 ①. 界面泄漏 


  密封墊片壓緊力不足、法蘭結合面上的粗糙度不恰當、管道熱變形、機械振動等都會引起密封墊片與法蘭面之間密合不嚴而發生泄漏,這種由于金屬面和密封墊片交界面不能很好地吻合而發生的泄漏稱為界面泄漏,如圖6-2所示。


  ②. 滲透泄漏


   墊片材料的纖維和纖維之間有一定的縫隙,流體介質在一定條件下能夠通過這些縫隙而產生的泄漏現象稱為滲透泄漏。滲透泄漏一般與被密封的流體介質的工作壓力有關,壓力越高,泄漏流量越大。另外滲透泄漏還與被密封的流體介質的物理性質有關,黏性小的介質易發生滲透泄漏,而黏性大的介質則不易發生滲透泄漏,如圖6-3所示。


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  ③. 破壞泄漏


  由于安裝質量欠佳而產生密封墊片壓縮過度或密封比壓不足導致的泄漏稱為破壞泄漏,如圖6-4所示。



2. 閥門泄漏


  不銹鋼管路上閥門是不可缺少的主要控制元件,由于受到輸送介質溫度、壓力、沖刷、腐蝕的作用及閥門生產制作中存在的內部缺陷,閥門在使用過程中不可避免地會發生泄漏,而且泄漏可能發生在閥門的任何部位。


  ①. 連接法蘭及壓蓋法蘭的泄漏。


  ②. 焊接過程中可能遺留下各種焊接缺陷,在使用過程中擴展而發生泄漏。


  ③. 絲扣連接中的絲扣泄漏。


  ④. 閥門在生產過程中的鑄造缺陷以及腐蝕介質的輸送、流體介質的沖刷造成的閥體的泄漏。


  ⑤. 由于填料老化等因素造成的填料泄漏,在無法更換填料的情況下,可以采用“管道注劑式帶壓密封技術”,當把密封注劑注射到閥門填料部位后,立刻能達到止住泄漏的目的,同時又能起到閥門填料一樣的自潤滑功能及長期密封的效果。



3. 管段泄漏


  ①. 焊縫缺陷引起的管道泄漏


  在焊接過程中,由于人為的因素及其他自然因素的影響,在焊縫成形過程中不可避免地存在著各種缺陷,如裂紋、未焊透、未熔合、夾渣、氣孔等,焊縫上發生的泄漏現象,很大一部分是由焊接過程中所遺留下的焊接缺陷,在管道使用過程中由于使用條件如交變應力、振動等的影響,使缺陷擴展,以致引起管道泄漏。因此,管道工程施工必須嚴格執行相關規范及工藝措施,認真對待,盡量減少缺陷的產生。


  ②. 腐蝕引起的管道泄漏 


  有些管道系統在腐蝕介質、環境因素及應力等的作用下造成管道的腐蝕,如應力腐蝕、氫腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕及大面積的均勻腐蝕等,使管壁變薄,造成管子局部穿孔,發生泄漏。


  ③. 沖刷引起管道泄漏 


  由于高速運動的流體在改變方向時,對管壁產生較大的沖刷力,使管壁逐漸變薄,這種過程就像滴水穿石一樣,最終造成管道穿孔而泄漏。如蒸汽管道的彎頭處常發生沖刷引起的管道泄漏。


  ④. 振動引起的管道泄漏 


  強烈的機械振動或流體的氣錘、水錘的沖擊作用,使管材承受交變載荷產生疲勞裂紋,導致泄漏。凡是經常振動的管道,發生泄漏的比率要比正常管道大得多。振動能使法蘭的連接螺栓松動,墊片上的密封比壓下降,還會使管道焊縫內的缺陷擴展,最終導致嚴重的泄漏事故。因此要消除或隔離振源,才能有效消除振動。


  ⑤. 凍裂引起的管道泄漏 


  因管子內的水凍脹將管子凍裂,或因管子周圍的土產生凍脹使管子移位而造成管子泄漏。對于地下鋪設的管道,防止凍壞的方法是使其安裝深度在凍土層以下。對于架設在地面上的管線,加設保溫層、加蒸汽伴熱或使管線內介質處于流動狀態,可以有效地防止結凍。


  ⑥. 外力作用引起的管道泄漏 


  因外部靜載荷或沖擊載荷超過管子的允許限度而使管子泄漏,如管道在道路下埋設較淺,在車輛沖擊、振動載荷作用下則產生泄漏。


 ⑦. 管材本身缺陷引起的管道泄漏


 由于管材存在細小的砂眼、裂縫,初期不明顯,經過一段時間運行后,缺陷擴大,產生泄漏。