As fugas nas válvulas prodúcese habitualmente en tres posicións críticas: nas empaquetaduras, nas conexións de brida e nos corpos das válvulas. As fugas non tratadas durante un tempo prolongado causan unha erosión severa nos vástagos das válvulas e nas superficies de estanquidade das bridas, levando finalmente ao desecho permanente da válvula. Ademais, a perda do medio de proceso incrementa o consumo enerxético da planta, os custos operativos e reduce a eficiencia económica xeral.
As fugas convértense en extremadamente perigosas cando o medio transportado é tóxico, inflamable, explosivo ou corrosivo. As fugas externas non controladas poden provocar accidentes de envenenamento, lume e explosións, acelerar a corrosión dos equipos, reducir a súa vida útil e causar contaminación ambiental. Ademais, as fugas nas válvulas aumentan a frecuencia de paradas non planificadas e supoñen ameazas graves para a seguridade operacional industrial.
Este artigo analiza de maneira sistemática as causas máis comúns das fugas externas nas válvulas, explica os principios, vantaxes e métodos prácticos de sellado de fugas en servizo (sellado en vivo), e ofrece directrices profesionais de mantemento para válvulas de centrais eléctricas como referencia industrial.
2. Formas e causas fundamentais das fugas externas nas válvulas
2.1 Fuga na empaquetadura do vástago
Producen-se movementos relativos, incluídos os desprazamentos rotacional e axial, entre o vástago da válvula e o empaquetado durante a operación diaria. Coa conmutación frecuente da válvula, xunto coas fluctuacións de temperatura, presión e propiedades variables do medio, a zona do empaquetado é a parte da válvula máis propensa a fugas.
As causas principais inclúen a diminución progresiva da presión de contacto do empaquetado, o envellecemento do material e a degradación da elasticidade. O medio sobrepresurizado infíltrase para fóra a través das brechas entre o empaquetado e o vástago. A erosión a longo prazo arrastra parte do empaquetado e crea raias acanaladas no vástago da válvula, agravando ademais a gravidade das fugas.
2.2 Fugas na conexión por brida
A estanquidade da brida depende da forza de pretensado dos parafusos de unión para comprimir as juntas e xerar unha presión específica de estanquidade suficiente que impida a fuga do medio. Varios factores contribúen ás fugas nas bridas:
• Forza de compresión insuficiente sobre as xuntas de estanquidade e rugosidade superficial da brida non conforme;
• Deformación da junta, vibración mecánica, envellecemento, perda de elasticidade e fisuración superficial;
• Deformación e alongamento dos parafusos baixo presión operativa a longo prazo;
• Erros operativos humanos: colocación incorrecta da xunta, forza desigual no apriete dos parafusos e desalinhamento das liñas centrais das bridas, o que provoca unha compresión falsa.
2.3 Fugas no corpo da válvula
As fugas no corpo da válvula atribúense principalmente a defectos de fabricación inherentes, como orificios de areia, buracos de aire e fendas de fundición xerados durante os procesos de fundición ou forxado. Ademais, a erosión progresiva do corpo metálico pola acción prolongada do medio e a cavitación forma vías permanentes de fuga.
3. Principios de funcionamento e vantaxes fundamentais do sellado de fugas en servizo
3.1 Principio de funcionamento
O sellado de fugas en servizo é unha tecnoloxía de mantemento continuo baseada no mecanismo de sellado sólido baixo condicións de medio líquido dinámico. Instálase ferramentas especializadas nos puntos de fuga para formar unha cavidade pechada e estanca. Unhas ferramentas de inxección a alta presión introducen un sellante personalizado na cavidade ata que a presión de extrusión interna equilibre a presión do medio. Establécese así unha nova estrutura de sellado estable que bloquee permanentemente as brechas de fuga e os canais de escape do medio.
3.2 Principais vantaxes técnicas
En comparación co mantemento tradicional sen servizo, o sellado de fugas en servizo ofrece vantaxes industriais insubstituíbeis, especialmente adecuado para sistemas de produción continua como centrais eléctricas:
1. Non se require parada: Non é necesario detener a operación da unidade nin illar as tuberías de produción;
2. Non se require descarga de presión: Mantense a presión de funcionamento orixinal de todo o sistema sen redución de presión;
3. Aforro de custos: Reduce considerablemente o consumo de enerxía e os custos manuais de mantemento;
4. Reducir as perdas de potencia: Evitar perdas masivas de potencia causadas pola illamento e apagado do equipamento;
5. Minimizar as perdas económicas: Eliminar as perdas económicas provocadas por paradas non planificadas da produción.
4. Métodos prácticos de estanquidade en servizo para puntos comúns de fuga de válvulas
Para fugas convencionais en condicións de mantemento accesibles, as solucións comúns inclúen a substitución da válvula, a renovación do recheo, a substitución da xunta e a reparación por soldadura. Non obstante, para válvulas en funcionamento continuo con tuberías de medio non illables, son esenciais tecnoloxías profesionais de estanquidade en servizo para garantir un funcionamento estable da unidade. Este capítulo resume métodos maduros de construción no lugar combinados con casos de aplicación en centrais eléctricas.
4.1 Solucións para fugas na caixa de recheo
O sellado en servizo baseado en inxección é a tecnoloxía máis segura e fiable para as fugas na cámara de empaquetadura. Con dispositivos especializados e equipamento hidráulico de inxección, o sellante inxéctase na cavidade sellada para encher rapidamente os defectos. Cando a presión de inxección supera a presión do medio, a fuga bloquéase forzadamente. O sellante transforma-se dun estado plástico a un sólido elástico nun curto período de tempo, formando unha estrutura de sellado elástica duradeira sen afectar á función orixinal de conmutación da válvula.
Os sellantes industriais clasifícanse en dúas categorías: sellantes de curado térmico (sólidos á temperatura ambiente, curados baixo temperaturas altas específicas) e sellantes sen curado térmico (aplicables en escenarios de sellado dinámico a baixa, normal e alta temperatura).
4.1.1 Método de inxección por perforación directa (espesor da parede ≥ 8 mm)
Para empaquetar prensas con un grosor de parede superior a 8 mm, fura os orificios de inxección reservados directamente na parede exterior da prensa. Os pasos detallados da operación son os seguintes: deixar un grosor de parede de 1-3 mm despois da perforación preliminar cun furete de 8,7 mm ou 10,5 mm; roscar filetes M10 ou M12 e instalar unha válvula-tapón específica; atravesar o resto da parede cun furete de 3 mm de lonxitude e instalar unha chapa deflectora para evitar que o medio tóxico, a alta presión e a alta temperatura salpique e provoque lesións persoais. Despois de furar, peche a válvula-tapón e conecte unha pistola de inxección de alta presión para o enchemento co selante.
Caso de aplicación: En xuño de 2003, esta tecnoloxía resolveu con éxito a fuga da prensa de autosselado da válvula principal de vapor eléctrica da Unidade 3 da Central Térmica de Panzhihua Iron and Steel, evitando unha parada innecesaria.
4.1.2 Método de sellado con ferramenta auxiliar (prensas de parede fina)
Para empaquetaduras de pared fina incapaces de taladrado directo, úsanse fixacións auxiliares personalizadas como conectores externos para pistolas de inxección de alta presión. Pulir a parede exterior para garantir un axuste apertado; colocar láminas de amianto e goma nas fendas de carcassas de forma complexa para eliminar o xogo. Despois da instalación, inxectar o sellante seguindo o proceso estándar. Non cambiar a válvula arbitrariamente ata que o sellante estea completamente curado.
Caso de aplicación: En novembro de 2002, empregáronse fixacións auxiliares para reparar a fuga na brida da válvula de equilibrio da válvula de entrada do calefactor de alta presión na central térmica de Panzhihua Iron and Steel, conseguindo un sellado exitoso nunha soa operación.
4.2 Tecnoloxía de sellado en servizo para fugas en bridas
4.2.1 Método de envolvente con fío de cobre
Condicións aplicables: pequenas e uniformes folgas das bridas e presión media-baixa. Instalar polo menos dúas xuntas de inxección nos parafusos desmontados sen afrouxar todos os porcas simultaneamente (para evitar a expulsión da xunta). Introducir fío de cobre cun diámetro que coincida co tamaño da folga na separación entre as bridas para formar unha cavidade estanca pechada. Inxectar o sellante desde a posición oposta ao punto de fuga e desprazarse gradualmente cara á fonte da fuga.
Caso de aplicación: En xuño de 2003, este método reparou a fuga na brida vertical do tubo de comunicación de baixa presión da Unidade 1 da Central Térmica da Planta de Acería de Panzhihua, evitando unha parada non planificada.
4.2.2 Método de envolvente con banda de acero
Condicións aplicables: folga da brida ≤ 8 mm e presión media ≤ 2,5 MPa. Utilizar bandas de acero de 1,5–3,0 mm de grosor e 20–30 mm de anchura, fixadas mediante soldadura ou remachado. Engadir xuntas de transición nas unións para formar unha cavidade estanca integral. Este método require unha alta coaxialidade das bridas e ten baixos requisitos en canto á uniformidade da folga.
4.2.3 Método de ferramenta para brida convexa
Condicións aplicables: Separación da brida de 8 mm ou presión media de 2,5 MPa. Personalícese fixacións integrais de alta precisión resistentes á presión con válvulas de obturación preinstaladas. Os operarios deben situarse na posición de sotavento; mantéñase a separación da fixación por debaixo de 0,5 mm despois de apertar os parafusos. Inxéctese o sellante desde o punto máis afastado cara ao punto de fuga ata que esta cesen. Este método versátil tamén é aplicable para a reparación de fugas en tuberías e úsase amplamente no mantemento rutineiro das centrais eléctricas.
Escenarios típicos de aplicación: Fugas nas bridas das válvulas de drenaxe de aquecemento das bombas de alimentación e das válvulas de illamento do desaerador de vapor auxiliar nas unidades 1, 2 e 3 da Central Eléctrica de Panzhihua Iron and Steel.
4.3 Métodos de reparación de fugas no corpo da válvula
A tecnoloxía de tratamento de fugas no corpo da válvula é universalmente aplicable a tuberías industriais. Adoptáronse dous procesos maduros principais para distintas condicións de traballo:
4.3.1 Método de sellado por adhesión
Para fugas de baixa presión e pequena escala en buratos de areia: limar a zona fuxida ata obter brillo metálico, introducir pasadores cónicos nos puntos de fuga para reducir o fluxo de saída e aplicar un adhesivo de alta resistencia ao redor dos pasadores para formar unha capa de sellado sólida.
Para fugas de alta presión e gran caudal: fixar unha ferramenta externa de elevación para comprimir os puntos de fuga mediante remaches. Encher as fendas con xuntas de metal brande, despois recubrir a superficie con adhesivo e reforzar co tecido de fibra de vidro tras eliminar a ferruxa e o aceite para mellorar a resistencia á presión.
4.3.2 Método de reparación por soldadura
• Fugas microscópicas de baixa presión: Soldar unha porca de maior tamaño que o orificio de fuga no corpo da válvula e sellala con parafusos e xuntas de goma;
• Fugas graves de alta presión: Empregar soldadura con drenaxe. Soldar unha válvula de illamento nunha chapa de acero perforada, adaptar a chapa ao punto de fuga para realizar a drenaxe e sellar a chapa mediante soldadura antes de pechar a válvula de illamento;
• Fuga microscópica a alta presión e alta temperatura: soldar primeiro as fendas periféricas da soldadura, despois conectar un tubo de derivación personalizado cunha válvula adecuada para cubrir o punto de fuga e cortar o fluxo do medio pechando a válvula de derivación.
4.4 Método universal de sellado por envoltura
Como solución polivalente para puntos de fuga complexos, o método de envoltura fabrica caixas metálicas personalizadas que envolven a zona de fuga e se soldan firmemente ao corpo da válvula. Para operacións de soldadura difíciles, reservar orificios de escape e completar o sellado mediante o proceso de soldadura de drenaxe. Este método caracterízase pola súa elevada estabilidade e excelente adaptabilidade no lugar.
Casos de aplicación: aplicado con éxito ao sistema de drenaxe da tubería principal de vapor e ás tuberías de drenaxe dos aquecedores de alta presión das unidades 1, 2 e 3 da central térmica de Panzhihua Iron and Steel. É o proceso de mantemento máis amplamente utilizado e eficaz para a revisión diaria de tuberías e válvulas.
5. Conclusión e recomendacións para o sector
O sellado en servizo de fugas ofrece notables beneficios económicos para as centrais térmicas. Un só ciclo de arranque-parada dunha unidade de 100 MW causa perdas económicas directas superiores a 300.000 RMB. A aplicación razoable da tecnoloxía de sellado en marcha reduce eficazmente o tempo de parada non planificado e os custos operativos. Baseándose na experiencia de construción in situ, resúmense catro conclusións clave para os usuarios industriais:
1. Mantemento temporal de emerxencia: O sellado en servizo actúa como unha medida de tratamento de emerxencia cunha efectividade limitada no tempo. Aínda é necesario realizar unha revisión completa con parada total para eliminar fundamentalmente os perigos ocultos cando as condicións de produción o permitan.
2. Control rigoroso da seguridade: As operacións de sellado caracterízanse por condicións de traballo adversas, alta intensidade laboral e riscos incertos. É obrigatorio realizar unha avaliación previa completa dos riscos e adoptar medidas integrais de protección contra riscos.
3. Elevados Requisitos Profesionais: Esta tecnoloxía require coñecementos mecánicos sólidos, adaptabilidade no lugar e operación cualificada de ferramentas profesionais de sellado. Actualmente, a maioría das obras no lugar son realizadas por equipos de enxeñaría especializados.
4. Mellora Tecnolóxica Continua: Limitada polas restricións dos materiais e da estrutura, o sellado en servizo non pode resolver todos os problemas de fuga. A tecnoloxía aínda se atopa nun proceso iterativo de optimización para ampliar o seu rango de condicións de traballo aplicables.
6. Sobre Nós – Shanghai Xiazhao Valve
Shanghai Xiazhao Valve Co., Ltd. é un fabricante e provedor de servizos profesional de válvulas industriais, centrado en válvulas de alto rendemento para as industrias da enerxía, química, petróleo e tuberías. Ofrecemos solucións integrais que inclúen a personalización de válvulas, a detección de fugas no lugar e o mantemento de sellado en servizo.
Cumprindo rigorosos estándares internacionais de fabricación, os nosos produtos presentan alta resistencia á presión, resistencia á corrosión e un rendemento estable de estanqueidade. Ofrecemos válvulas personalizadas para condicións de traballo extremas e prestamos servizos técnicos globais de posvenda. Para a selección de válvulas, consultoría técnica e colaboración en mantemento no lugar, non dubide en contactar con Shanghai Xiazhao Valve.
válvula industrial, solución para fugas de válvulas, estanqueidade de válvulas en servizo, reparación de fugas en marcha, válvula para central eléctrica, estanqueidade de bridas, mantemento do prensaestopas, reparación do corpo da válvula, estanqueidade de válvulas de alta presión
Novas de última hora
EN
