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1、 GGB/TT200承压设备备带压密密封夹具具设计规规范编制说明明前言承压设设备带压压密封夹夹具设计计规范标标准由全全口锅炉炉压力容容器标准准化技术术委员会会提出并并归口。于于20007年经经国家标标准化管管理委员员会在第第五批国国家标准准制修订订计划中中批准。在全国锅锅炉压力力容器标标准化技技术委员员会的指指导下，该该标准主主要起草草单位翔翔悦密封封材料有有限公司司，于220055年起进进行标准准起草准准备工作作，于220066年上报报该标准准立项申申报稿。为为完善充充实该标标准，全全国锅炉炉压力容容器标准准化技术术委员会会于20007年年元月在在北京召召开了有有带压密密封技术术研究和和应用
2、单单位参加加的会议议成立标标准编制制组。 为了保保证该标标准的编编制质量量，我们们组织召召开多次次会议，确确定编制制原则和和编写大大纲。在在编制组组内成立立了承承压设备备带压密密封夹具具设计规规范编编制组。完完成初稿稿后经多多次修改改，并在在天津市市翔悦密密封材料料有限公公司网站站上广泛泛征求意意见。于于20008年88月由全全国锅炉炉压力容容器标准准化技术术委员会会固定式式压力容容器分会会将征求求意见稿稿在网上上向全国国征求意意见。对对提出的的建议经经认真研研究贯彻彻到本标标准中，力力求完善善准确。1、 编制目的的和意义义带压密封封技术在在我国于于19883年通通过省部部级技术术鉴定，填填补
3、了国国内空白白，属于于新型检检维修技技术。组组成带压压密封综综合技术术包括：包容泄泄漏部位位的夹具具、填充充密封空空腔形成成新的密密封比压压的密封封剂、注注入密封封剂的专专用工具具和为建建立新的的密封结结构实施施的封堵堵操作技技术等四四部分。通过国内内外查新新未见同同类国家家标准，该该标准是是以多年年应用实实践为基基础，结结合已进进行的科科学实验验和检测测数据作作为依据据编制的的。带压密封封技术施施工应用用时，保保证夹具具的稳定定，是必必要的基基础条件件。有关关夹具强强度计算算、材料料选择、结结构应用用和尺寸寸确定，在在我国尚尚没有做做为规范范夹具设设计，确确保带压压密封密密封应用用时夹具具稳
4、定的的统一的的国家标标准。特特别是在在夹具包包容被封封堵泄漏漏部位结结构，避避免造成成原结构构产生极极大的附附加拉应应力，甚甚至造成成结构断断裂的恶恶性事故故，在夹夹具设计计时必须须考虑的的问题。因因此，为为提高带带压密封封作业成成功率，保保证带压压密封技技术为流流程企业业连续运运行、创创造更大大的企业业经济效效益、减减少生产产装置发发生泄漏漏污染，实实现节能能目标，有有必要通通过制定定国家标标准来规规范和提提高带压压密封整整体技术术水平。2、 标准编制制的指导导原则在编写过过程中我我们主要要基于标标准的内内容应要要点突出出，溯源源有科学学依据，便便于和方方便使用用，（1） 带压密封封是涉及及
5、多学科科、多领领域、综综合性的的现代化化的检维维修技术术。密封封剂是该该技术组组成部分分之一，是是由高分分子有机机物和无无机物经经特殊组组分配比比混炼制制成，通通过专用用工具产产生的高高压推力力进入密密封空腔腔，在应应用中完完成全固固化过程程、达到到需要的的耐温、耐耐介质性性能。包包容泄漏漏点的夹夹具和原原泄漏结结构均为为承压构构件，发发挥金属属材料性性能，适适应封堵堵漏点需需要的密密封结构构，使夹夹具在复复杂受力力状态下下通过专专有的施施工技术术保持稳稳定,是是指导夹夹具设计计的原则则。同时时在应用用带压密密封技术术过程的的各种泄泄漏介质质，必须须采用不不同的夹夹具材料料。（2） 该标准的的
6、适用范范围压力力从4000Paa(绝压压)到330Mpa（表压）,温度度从-1800到8000和各种种介质。夹夹具包容容泄漏结结构形成成承受内内压的密密封空腔腔，夹具具成为承承压构件件。因此此，组成成夹具的的本体、耳耳板和连连接螺栓栓，均以以相应温温度下承承受内压压做为压压力源进进行强度度校核，夹夹具承受受的内压压是以泄泄漏到空空腔内的的系统压压力和完完成封堵堵的密封封剂挤压压力二项项合力为为依据。两两项合力力中，系系统压力力是以均均布载荷荷作用在在夹具上上、密封封剂挤压压力是通通过多孔孔注入到到密封空空腔内，每每一个注注入孔附附近承受受密封剂剂流动、填填满、压压实全过过程，表表现的挤挤压力，
7、经经试验台台模拟封封堵作业业注入操操作进行行夹具受受力后的的应力应变测测试，证证明在各各注入口口应力值值是不同同的，如如控制不不当，集集中载荷荷的大小小差别在在十倍以以上。为了降低低过大的的注入集集中载荷荷，必须须严格执执行多点点均匀缓缓慢注入入，通过过注入操操作控制制密封空空腔内的的密封挤挤压力，尽尽量实现现夹具均均匀受力力。最终终达到夹夹具强度度计算的的合理性性。（3） 夹具设计计参数，主主要取自自对泄漏漏部位的的现场勘勘测。夹夹具设计计参数由由几何参参数和理理化参数数两部分分构成。3、 主要条文文说明为了帮助助标准的的使用方方正确的的理解标标准的内内容，以以便今后后标准得得到更好好的贯彻
8、彻实施，标标准中下下列主要要条款等等内容说说明如下下：（一）本本标准第第5章“夹具设设计参数数勘测”5.1.3对于于带压密密封的应应用进行行现场勘勘测是必必要的。带带压密封封必须针针对不同同泄漏结结构（法法兰、管管道、阀阀门、设设备）和和不同系系统压力力、温度度、介质质，完成成包容泄泄漏部位位的夹具具设计。不不仅夹具具设计参参数是以以现场勘勘测数据据为依据据，对于于决定带带压密封封的作业业环境条条件及密密封剂的的选择和和应用都都是必要要的。5.3.2注：b为确确定夹具具空腔覆覆盖宽度度尺寸是针对管管道泄漏漏部位的的壁厚减减薄状况况勘测的的尺寸。可可以根据据泄漏点点附近原原壁厚被被腐蚀减减薄后的
9、的壁厚，决决定是否否采用隔隔离式管管道夹具具，确定定密封空空腔的宽宽度等夹夹具设计计尺寸。（二）本本标准第第6章“夹具设设计准则则”6.2.1带压压密封是是在带温温带压介介质泄漏漏状态下下，通过过夹具包包容泄漏漏部位形形成空腔腔并填充充密封剂剂，最终终由于递递增的注注剂压力力，达到到超过原原泄漏压压力的密密封比压压终止泄泄漏。因因此夹具具的稳定定是带压压密封应应用的密密封保证证。6.2.2夹具具包容泄泄漏部位位建立的的空腔内内，注入入密封剂剂产生挤挤压力是是通过注注射枪的的推力形形成的。密密封剂挤挤压力作作用到空空腔内壁壁形成内内压，应应当用提提高刚度度使内压压对夹具具不产生生变形。6.3.2
10、夹具具连接部部位的结结构应满满足强度度条件。对对夹具承承受密封封剂挤压压力后，经经夹具的的应力应变测测试表明明，夹具具产生最最大应力力分布状状况是在在本体与与耳板组组焊的过过度区内内。封堵堵作业曾曾有耳板板与本体体组焊部部部位发发生断裂裂的事故故案例。因因此要求求夹具整整体结构构应满足足强度条条件。6.3.3选择择夹具结结构型式式时，不不应产生生对泄漏漏缺陷部部位形成成拉力的的受力状状态。例例如，对对异径（大大小头）管管道焊缝缝泄漏的的夹具结结构如图图1所示示：图1异径径管道夹夹具夫家家应力示示意这种异径径管道夹夹具在封封堵作业业时，会会产生位位移现象象。因为为空腔内内的密封封剂挤压压力，在在
11、小管径径端面上上所受的的推力要要大于夹夹具大管管径端面面所受的的推力。这这个位移移力为:F=/4(DD02-D12)P （11）式中 F密封剂剂挤压力力产生的的位移推推力 （N） ；D0大大管直径径 (mm);D1小小管直径径 (mm);P密封封剂挤压压力 (MPaa).由公式（11）可以以看出，位位移推力力的大小小取决于于异径管管的管径径差，必必须对夹夹具采取取限位移移措施。如如果限定定夹具位位移固定定点设在在小管径径段，则则密封剂剂推力，同同时作用用在缺陷陷部位，产产生拉应应力，当当应力大大于材料料强度极极限时会会将缺陷陷部位拉拉断。因因此，必必须将限限位固定定点设在在大管径径段。6.3.
12、4关于于夹具与与泄漏部部位外表表面接触触间隙的的大小，是是影响带带压密封封作业成成功率的的关键因因素之一一。从带带压密封封施工需需要间隙隙量越小小越好，但但在泄漏漏结构尺尺寸测量量的准确确程度、夹夹具制造造尺寸偏偏差、热热膨胀量量计算的的准确性性等因素素都会使使间隙量量偏大。而而过大的的间隙量量，当封封堵泄漏漏系统压压力高、系系统温度度低都会会造成密密封空腔腔内的密密封剂在在未固化化增强前前被挤出出，造成成封堵失失败。因因此，通通过对常常用密封封剂固化化特性和和测量准准确性及及制造公公差范围围的实际际经验，确确定采用用本标准准10.1.22的表99中规定定的系统统压力和和间隙量量的关系系。6.
13、3.5 aa）管道道夹具密密封空腔腔高度的的确定。密封剂由由注剂孔孔进入密密封空腔腔后，堆堆积填充充过程需需要一定定的时间间，在这这段时间间内，密密封剂与与系统泄泄漏介质质温度接接触，也也就是与与受热的的夹具内内壁面接接触。以以橡胶为为基体材材料为例例，受系系统温度度作用后后，发生生碳化分分解。大大分子变变为小分分子，与与配合剂剂一起形形成复合合材料，对对热传递递起阻挡挡作用，如如果密封封剂层厚厚（即空空腔高度度大），对对外层密密封剂起起稳定作作用，保保证外层层密封剂剂的弹性性，易于于实现密密封。如如果空腔腔高度低低（即密密封剂层层较薄），填填满空腔腔的密封封剂很快快固化，无无法实现现补注压压
14、实的操操作过程程，即达达不到予予期的密密封比压压。当系系统温较较高配用用高的密密封剂层层，先进进入空腔腔与夹具具内壁面面接触部部份虽然然开始固固化，但但后续的的密封剂剂在一定定时间内内仍具有有粘弹性性。有可可能按操操作规程程实现补补充注入入，也可可以在最最终注入入点提升升注入压压力，达达到压紧紧和最终终实现需需要的密密封比压压。6.3.6 bb)法兰兰夹具注注剂孔数数参照原原泄漏法法兰连接接螺栓数数和管道道夹具注注孔间距距小于1100mmm的规规定，目目的都是是为了缩缩小密封封剂进入入空腔后后，在注注剂孔附附近区域域实现填填满过程程的流动动距离。因因为密封封剂常温温下呈粘粘弹性，流流动性在在承
15、受温温度作用用后有一一个流变变性增加加的过程程。密封封剂在填填满流动动过程与与空腔内内壁面产产生摩擦擦形成阻阻力。为为了克服服阻力完完成填满满空腔，需需要相应应的推力力。如果果密封剂剂流动距距离过大大，则推推力必然然要加大大。此时时过大的的推力，以以密封剂剂在空腔腔内挤压压力，作作用于夹夹具本体体和夹具具连接螺螺栓，同同时传递递到原法法兰螺栓栓上。这种过大大的推力力形成的的密封剂剂挤压力力对夹具具稳定是是不利的的，对原原法兰螺螺栓有可可能产生生超载断断裂的危危险。因因为原法法兰螺栓栓设计，是是以法兰兰密封予予紧力和和法兰承承受最大大内压力力二项计计算取其其大值设设定的。密密封剂挤挤压力传传递到
16、螺螺栓上，相相当于使使法兰螺螺栓又承承受了第第三个拉拉力。法法兰螺栓栓对第三三个附加加力的影影响，全全国锅炉炉压力容容器标准准化技术术委员会会会同清清华大学学和中石石化集团团公司进进行了带带压密封封技术管管道法兰兰螺栓安安全性测测试与分分析的研研究。通通过测试试和扩大大计算，结结论为带带压密封封注入密密封剂，严严格执行行操作规规程，法法兰螺栓栓仍处于于弹性范范围是稳稳定的。在夹具注注剂孔数数量设置置上的规规定和封封堵操作作规范的的注剂压压力控制制，都是是基于夹夹具和法法兰螺栓栓的安全全稳定而而规定的的。6.3.8国家家质检总总局在220055年以总总局700号令确确定带压压密封属属压力容容器和压压力管道道特种设设备作业业。
