高分子复合材料密封技术——【德国博科思高温密封剂】

 

【关键词】烟气轮机、高温管道法兰、法兰密封、高温密封脂、博科思高温密封剂

一、设备背景概括

  烟气轮机是利用催化再生器烧焦所产生的高温低压烟气的热能及压力能作功的旋转机械。

将带有压力（进气压力0.25Mpa）的高温烟气（约750℃~800℃，含CO2、N2、部分NOx、so2气体）经过烟机的进气室和静叶整流，均匀地进入动叶，膨胀做功，推动烟机的转子旋转。同时，烟气的温度和压力降低，将热能与压力能转变成机械能。

国产YL型烟气轮机双支点悬臂式烟气轮机，主要是由底座、轴承箱、排气机壳、过渡机壳、进气机壳、转子六大部分组成。

二、法兰密封原理分析

法兰接口通常由两片法兰、螺栓、螺母、垫片组成。垫片是法兰连接接口的主要密封元件，

在螺栓预紧力的作用下对法兰密封面施加压紧力，由垫片填塞住法兰面凹凸不平的微观几何间隙来实现密封。从法兰整体安全性来看，最重要的应考虑垫片的密封效果、密封时效及法兰拆卸的可操作性。垫片的种类及其物理状态是法兰接口是否安全可靠的根本，即垫片的实际状态决定着法兰接口密封效果。

传统的法兰接口的垫片多采用浸油石棉垫片、聚四氟乙烯垫片、金属缠绕垫片等形式。

石棉垫片的材质易碎裂，且中间夹层松散，导致管道输送的介质较易发生渗漏现象，因此只能用于中低压管道。另外，石棉垫片维修拆卸时常有与法兰密封面粘连现象，需拆卸清理。聚四氟乙烯垫片密封效果良好，但不可重复使用，且价格昂贵。金属缠绕垫片的密封效果较好，承压较高，但在管道维修时无法重复使用，若出现法兰松动现象就必须更换，不能二次夹紧，造成维修成本增高和材料浪费。

传统的高温密封脂最大承受高温约在680°c左右，无法承受烟气轮机及超高温管道法兰的温度要求，经过高温固化、碳化后，会使密封脂加速老化，导致密封性能失效，从而发生泄露。传统的高温密封剂对于0.1mm以下的间隙密封效果良好，间隙再0.1-0.2mm之间的密封效果较差，超过0.2mm的间隙，传统密封剂将无法实现密封，这种情况下如果想利用传统的密封剂进行密封，就需要对密封结合面进行补焊，研磨等加工方式来修补，使密封间隙小于0.2mm，再进行密封，传统密封原理是靠受热后板结、固化，形成固态垫层达到密封效果，密封效果容易受到温度变化的影响，经长时间高温后容易碳化，导致密封失效。且碳化在金属表面的残留物很难清理，清理过程中容易造成金属表面的损伤。

补焊后机加工修复，其最大缺点是必须将设备进行拆除修复，且此工艺易产生不均匀热应力或者热变形，对设备本体使用寿命有非常大的影响。另外停机时间长，修复过程复杂繁重，涉及的现场安全、运输费用、高昂的维修费用及停机时间，企业都难以承受。

博科思高温密封剂是德国原装进口产品，是由德国西门子公司专门研发一种高性能密封产品，最大密封间隙可达1mm，最高耐温可达950度，可耐受：热蒸汽和热空气、热水和冷水、燃料油与润滑剂，以及原油和天然气；在压力到达275bar时，可保证100%密封，对不带密封环的密封耐压性可达到570bar，对于螺栓结合，可达670bar；产品易于清除，使用过的密封面可以用无水乙醇或丙酮轻易的擦去，而不会附着于密封面；根据应用指导使用并正常运行时，对于蒸汽轮机、燃汽轮机、烟气轮机，保证在密封面（对接接头）的使用寿命在10年。以上的各种优势都是国产传统高温密封剂无法比拟的。

三、博科思高温密封剂与常规密封剂性能对比：

四、应用领域

蒸汽轮机和燃气轮机、发电厂、煤气厂和水厂、炼油厂、冶炼厂、造船厂、油漆和橡胶制造、化工厂。高温空气过滤器、高温烤箱、工业锅炉、航空中密封填充、航空器垫圈、高温管道等高温产品的粘接密封等，可以密封加热器、带有法兰的管道接头、通道门、胶合板烘干炉、燃气设备上的烟道；粘合吕械零部件、电气及电子设备；对堆又叠的金属板、管道系统的接头进行填缝。