摘要：針對天然氣管道法蘭泄漏事件，介紹三種常用法蘭外漏的處理方案，重點介紹了法蘭封堵夾具的原理、安裝方法和注意事項。分析三種方案的適用條件、優缺點，探討如何安全、環保、經濟的處理法蘭外漏。
　　主題詞：天然氣管道、法蘭、泄漏、緊固、夾具、密封
　　
　　天然氣長輸管道運行中，天然氣泄漏嚴重威脅管道的運行安全，其中法蘭泄漏是常見故障之一。法蘭泄漏是由于法蘭緊固螺栓松動，法蘭密封組件失效等原因造成天然氣泄漏。在發生法蘭天然氣泄漏后，不同情況下應選用不同處置方案。本文介紹以下三種常用處理法蘭外漏的方案，并分析方案的適用條件、優缺點供同仁參考。
　　一、 直接緊固法蘭
　　法蘭的直接緊固方式是指以螺栓連接的故障法蘭所在管段天然氣放空至常壓后，直接緊固法蘭螺栓，解決法蘭天然氣外漏的處置方法。
　　1、 適用條件：直接緊固法蘭多用于非干線法蘭外漏處理。如站內的法蘭泄漏，通過流程切換或短時間停輸后，放空故障段的天然氣（天然氣放空量較小），在常壓下對法蘭進行緊固后，充壓檢測。對由于法蘭螺栓松動引起的法蘭泄漏處置非常有效。
　　2、 優點：直接緊固法蘭方法的特點是簡單、快捷。
　　3、 缺點：處理法蘭泄漏成功率相對較低，只適用于因螺栓松動引起天然氣泄漏的法蘭處置，由于多數情況下不能準確判斷是法蘭螺栓松動，還是法蘭密封組件失效故障，為了避免重復放空造成的損失，在放空量較大的干線管道不宜采用。
　　二、 更換密封組件
　　更換密封組件是指對故障法蘭所在管段天然氣放空至常壓后，拆除法蘭螺栓，更換密封組件（如金屬纏繞墊、鋼圈等），然后對法蘭進行緊固處理。
　　1、 適用條件：站內法蘭泄漏經直接緊固無效的法蘭；干線管道法蘭泄漏事件中，干線可以停輸檢修的情況。
　　2、 優點：法蘭泄漏事件處置成功率高。
　　3、 缺點：處置干線管道法蘭泄漏時，需要管道停輸，而且放空量很大，造成很大的經濟損失。
　　三、 制作法蘭夾具，帶壓堵漏
　　在干線天然氣管道發生法蘭泄漏時，雖然可以采用第二種方法處置，但隨著國家對安全、環境保護的高度重視以及經濟的快速發展，為避免干線停輸、大量天然氣放空造成很大的經濟損失，對環境造成污染，帶壓堵漏技術越來越廣泛地被采用，以下重點介紹法蘭堵漏夾具（如圖1）技術的應用。
　　
　　圖1：法蘭堵漏夾具圖
　　1、 法蘭堵漏夾具原理
　　法蘭堵漏夾具是帶狀的兩個半圓金屬圓環通過尾端兩條螺栓固定在發生泄漏的法蘭上，帶狀的半圓金屬圓環內側邊緣各有一道密封條，在法蘭圓周中間形成一個環形的密閉空間，通過夾具上安裝的注脂咀注入密封脂，由注脂槍（泵）擠壓密封脂至密閉空間形成完全密封，從而實現帶壓封堵泄漏法蘭，消除天然氣泄漏。密封條與法蘭接觸面可容忍的最大裕量為0.8mm左右。如圖2所示。
　　
　　圖2：法蘭堵漏夾具示意圖
　　2、 夾具的選型
　　對于標準法蘭（包括壓力等級和尺寸），法蘭夾具生產商一般有標準的法蘭堵漏夾具。如非標法蘭，堵漏夾具要根據壓力等級和實際測量尺寸數據進行制作。
　　3、 密封圈和潤滑濟的選型
　　安裝前，需潤滑全部曝露在夾具內側的密封條，下表中列出了推薦使用的潤滑劑以及各種不同材質密封圈（條）的最大溫度極限，如表1所示。

　　注：溫度極限只對密封條材質適用，與壓力等級無關。
　　表1：密封圈、潤滑劑選擇對照表
　　4、 密封脂的選用
　　在天然氣管道中，一般采用SP-Seal3164系列密封脂注入夾具中，達到密封的效果。在購買夾具時，應根據管道的壓力、溫度等數據選擇配套的密封脂和注脂槍。
　　5、 現場安裝
　　（1） 將法蘭夾具裝配到法蘭上：使夾具正好在兩個法蘭面縫隙中間并匹配。
　　（2） 在夾具尾端安裝上螺桿和螺母，用手擰緊。
　　（3） 根據扭矩圖表的指示，所有螺栓和螺母都應嚴格按照扭矩圖表中的數值擰緊。在擰緊螺栓的過程中，盡量做到兩側的縫隙一致，這樣可以獲得最佳的緊固效果。（扭矩圖表見表2）
　　　說明：當Cf摩擦系數等于0.08的時候，我們認為螺栓和螺母處于干凈、活動自如、無瑕疵且使用高牌號石墨螺紋潤滑油潤滑過的狀態；當Cf摩擦系數等于0.15的時候，我們認為螺栓和螺母處于干凈、活動自如、無瑕疵且使用普通設備潤滑油潤滑過的狀態；上述扭矩值是最低的安全值。
　　（4） 安裝完成后，需根據扭矩表對應的數值檢查兩個半圓夾具環尾端連接螺栓是否已完全擰緊。兩個半圓夾具環尾端的縫隙應在1/8－3/16英寸之間（3－5mm）為宜。
　　（5） 注脂：每一套法蘭堵漏夾具環上都至少有一個或多個注脂咀（閥）。當將注脂咀卸下前，要關閉注脂閥。當注脂咀卸下后，如果需要，在安裝過程中打開注脂閥后，可使管線中輸送的介質從排氣孔排出，起到排氣的作用。關閉注脂閥并重新將注脂咀裝上。注脂前，請確定注脂閥處于打開狀態。將注脂槍與注脂咀接好，通過注脂咀慢慢向法蘭堵漏夾具環內注脂，直到密封脂已充滿整個夾具為止。注脂應先從離泄漏點最遠處注脂咀注入，逐漸靠近泄漏點，直至泄漏停止。
　　6、 注意事項
　　（1） 安裝區域的法蘭表面應首先清理干凈，做到無涂層和毛茬。
　　（2） 如果泄漏量較大，作業前應在夾具上安裝旋塞閥，并使旋塞閥處于開啟狀態，操作人員應站在上風口，并持續檢測可燃氣體濃度，必要時現場使用防爆鼓風機，確保作業現場的安全。
　　（3） 如需要密封的表面縫隙不均或腐蝕嚴重。這樣的情況就需選用很粗糙的密封脂。此類密封脂無法通過標準的注脂咀注入，但可通過注脂閥直接注入。
　　7、 法蘭夾具堵漏技術的優點
　　（1） 堵漏過程中可帶壓不影響設備、裝置及管線的正常運行。
　　（2） 堵漏過程中不需動火，保證安全。
　　（3） 堵漏過程中不需對泄漏部位作任何處理，消除泄漏快速簡便。
　　（4） 新的密封結構易拆卸，不破壞原來密封面。
　　（5） 減少天然氣放空而造成的環境污染，快速安全隱患。
　　（6） 操作簡便迅速、時間短、費用低、經濟效益高。
　　8、 法蘭夾具堵漏技術的缺點
　　由于密封脂本身的原因和/或出于某一特定應用，法蘭泄漏有可能重新出現。所以法蘭夾具堵漏適合不能停輸狀況下的一種緊急處置方案。管道需要停運檢修、停輸放空時，建議按照第二種方案進行處置，徹底消除安全隱患。
　　結束語：本文介紹了三種法蘭泄漏常用的處置方案，為快速、安全、環保、經濟的處理法蘭泄漏事件提供參考。建議天然氣管道運營單位根據所屬干線管道法蘭壓力等級、尺寸等數據，提前定做相應的法蘭堵漏夾具，以備應急使用。