隨著現(xiàn)代石油、化工、冶金、原子能、電子、宇航技術(shù)的發(fā)展，對不同用途的高壓、超高壓、高真空、超高真空，甚至極高真空設(shè)備的密封要求越來越高。其中有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部有很多管道和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；有的體積很大，達(dá)幾百立方米，甚至數(shù)千立方米。在這些設(shè)備中管道的總長度可達(dá)幾公里，焊縫、密封連接的總長度可達(dá)數(shù)十公里，檢漏工作量十分巨大。由于實(shí)際上很難制造出沒有泄漏的裝置，且從某種意義上真正實(shí)現(xiàn)無泄漏也是不可能的，因此，一般情況下，對制造出的設(shè)備均應(yīng)進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。而無論采用哪種檢漏方法，總要花費(fèi)一定的時(shí)間、人力、物力和財(cái)力，故進(jìn)行檢漏試驗(yàn)時(shí)，一定要正確理解和使用檢漏方法，盡量減少“漏診和誤診”，并盡可能從工程或成套裝置的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、加工、安裝、試運(yùn)轉(zhuǎn)、正式運(yùn)轉(zhuǎn)等各階段對密封問題作周密的考慮，采取各種有效措施，減少泄漏。以下對裝置在設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試以及運(yùn)行過程中的泄漏預(yù)測與防止以及檢漏程序作一說明。

項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

一、項(xiàng)目準(zhǔn)備階段需考慮的主要問題

在裝置制造、購買、檢查階段，必須充分重視密封問題，特別是項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，即在考慮制作和購買什么樣裝置才能符合使用要求時(shí)，更應(yīng)加倍重視。場地條件、經(jīng)濟(jì)性、裝置的性能、安全性以及環(huán)境問題都是預(yù)備階段應(yīng)考慮的事項(xiàng)。實(shí)際上，在該階段，對可能引起泄漏的主要因素以及發(fā)生泄漏時(shí)應(yīng)采取什么樣的措施等問題均應(yīng)作周密的考慮，主要為：

1、了解裝置的工藝原理和方法，即加工制造的裝置安裝在工藝流程的哪一部分，起什么作用，如何使用等；

2、了解設(shè)備、裝置的工況條件，包括使用的溫度、壓力、介質(zhì)特性以及可能承受的沖擊、振動(dòng)和工藝狀況的波動(dòng)等；

3、確定允許的泄漏率，即規(guī)定指標(biāo)泄漏率，并明確出現(xiàn)泄漏時(shí)如何檢測，如何維修；

4、如何保證裝置的耐久性，即保證裝置在正常運(yùn)行條件下泄漏率不再增加；制定在使用過程中出現(xiàn)異常情況時(shí)應(yīng)采取的措施；

5、對裝置的危險(xiǎn)性、可能出現(xiàn)的突發(fā)事故進(jìn)行分析，預(yù)測裝置在操作失誤時(shí)能否經(jīng)受突發(fā)事故，以及發(fā)生突發(fā)事故時(shí)的危險(xiǎn)程度和影響范圍；

6、制定明確有效的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的措施，判斷所需的經(jīng)費(fèi)和可能取得的效果。

二、指標(biāo)泄漏率

可見不論什么情況，都很難籠統(tǒng)地規(guī)定允許泄漏率。即使是裝置相同，由于設(shè)計(jì)、加工制造和使用工況等千差萬別，其中一個(gè)條件變化，允許泄漏率也要隨之變化。如果不考慮成本，對允許泄漏率要求越嚴(yán)，越有利于安全。

如表7-1所示，確定壓力裝置的允許泄漏率時(shí)，要考慮到各種復(fù)雜因素，其中最難以估量的是漏出的氣體、液體對周圍環(huán)境的污染，或由此產(chǎn)生的危險(xiǎn)

泄漏出的氣體或液體氣化后向周圍擴(kuò)散，由于氣體的擴(kuò)散系數(shù)、性質(zhì)、氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、地形等條件的不同，擴(kuò)散速度和擴(kuò)散狀態(tài)變化很大，因而即使是同樣的泄漏率，其對環(huán)境和人員的危險(xiǎn)性也會(huì)不一樣。

三、泄漏狀況與裝置運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系

任何裝置在使用過程中隨著服役時(shí)間的增加，性能會(huì)不斷下降。通常裝置的泄漏率會(huì)隨著服役時(shí)間的增加而增加。如圖7-1所示，裝置在繼續(xù)使用過程中，泄漏率也會(huì)不斷增大，直到某一時(shí)刻，突然超過允許的泄漏率，發(fā)生嚴(yán)重泄漏，造成裝置無法運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至帶來環(huán)境污染或造成人員和財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。因此，在計(jì)劃、設(shè)計(jì)、制造、購買、組裝和建設(shè)的每個(gè)階段都應(yīng)以符合允許泄漏率為目標(biāo)，并使裝置的緊密性狀態(tài)盡可能長期地維持下去。但實(shí)際上這種要求是很難達(dá)到的，因此，只能通過定期檢修和日常維護(hù)加以補(bǔ)救。任何部門都應(yīng)制定裝置的維修標(biāo)準(zhǔn)和定期維修計(jì)劃。

事實(shí)上，在許多企業(yè)的裝置維修方案中，對泄漏問題常常沒有做明確規(guī)定，有的甚至在項(xiàng)目裝備階段也沒有認(rèn)真做過考慮。

       對裝置運(yùn)行過程中泄漏率的增加，突發(fā)性泄漏事故的產(chǎn)生及其預(yù)防、解決措施等均應(yīng)做認(rèn)真考慮，這不僅對防止危險(xiǎn)和事故的發(fā)生十分必要，而且對了解裝置和部件的可靠性、耐久性也很重要。另外，通過裝置實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和理想狀態(tài)的比較，可以獲得重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，對裝置的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)均有十分重大的意義。

進(jìn)行嚴(yán)格的檢漏試驗(yàn)、提高允許泄漏率指標(biāo)是提高裝置可靠性、延長裝置維修周期的重要保證。但是，即使已經(jīng)進(jìn)行了嚴(yán)格的檢漏試驗(yàn)，使用過程中，也必須經(jīng)常注意泄漏的發(fā)生，可能情況下，要了解泄漏發(fā)生的概率和應(yīng)該采取的措施，完善日常檢修和定期檢修的標(biāo)準(zhǔn)，確定定期檢修的時(shí)間間隔。

設(shè)計(jì)階段

從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)到包括每一張零部件圖和組裝圖的實(shí)際設(shè)計(jì)，中間要經(jīng)歷很多階段，每一階段都不應(yīng)忽略泄漏問題。雖然設(shè)備制造階段和檢查階段同樣存在引起泄漏的各種原因，但是，經(jīng)驗(yàn)表明，泄漏問題大多出在設(shè)計(jì)階段。因而，如果在設(shè)計(jì)階段就能加以重視，就有可能大大減少泄漏的發(fā)生和由此引起的各種事故。在設(shè)計(jì)階段，對泄漏問題主要應(yīng)考慮如下幾項(xiàng)內(nèi)容。

（1）合理規(guī)定設(shè)備的最大允許泄漏率，由此再規(guī)定各零、部件的最大允許泄漏率。

（2）加工、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，對不同零部件（或整個(gè)設(shè)備）采用哪種檢漏儀器和檢漏方法。

如果用壓力檢漏方法時(shí)，要考慮：

1、容器充氣后的耐壓性能；

2、容器中有無會(huì)被示漏氣體腐蝕的材料；

3、檢漏時(shí)焊縫的位置是否暴露在外面；

4、如何通入示漏氣體；

5、檢漏過程中若采用氨、放射性氣體等，則設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮排除、沖洗和回收等裝置。

如果用真空檢漏法時(shí)，要考慮：

1、容器是否允許處于負(fù)壓狀態(tài)；

2、采用什么樣的真空泵；

3、檢漏儀的連接方法。

（ 1）工藝設(shè)計(jì)要合理。例如，通常只允許真空容器的一側(cè)有焊縫，如需增加焊縫的強(qiáng)度，在真空一側(cè)應(yīng)采用連續(xù)焊，在非真空一側(cè)則采用斷續(xù)焊。

（2）選擇材料時(shí)也應(yīng)考慮泄漏問題。選擇金屬材料時(shí)應(yīng)考慮材料的抗拉、抗壓強(qiáng)度以及高溫強(qiáng)度、低溫脆性、硬化特性、切削性、焊接性、使用過程中的耐腐蝕性等。有機(jī)材料的選擇通常比金屬材料的選擇困難得多。對有機(jī)材料，應(yīng)根據(jù)使用目的、溫度、壓力、力學(xué)性能（壓縮率、回彈率、復(fù)原力）、耐久性等進(jìn)行選擇。選擇過程中應(yīng)全面考慮與泄漏有關(guān)的因素，如材料的致密性、透氣率、表面蒸汽壓等。

（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮密封、檢漏和修復(fù)等方面要求。設(shè)計(jì)中要盡可能避免“寄生空間”，以縮短檢漏的反應(yīng)時(shí)間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)如表7-3 所示。

加工制造階段

加工制造過程中出現(xiàn)的泄漏，通常與制造水平和加工人員的素養(yǎng)有關(guān)，例如電焊工的水平低，或者沒有按照圖紙要求加工等。有時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)對密封問題考慮不周造成的后果，可以通過加工制造階段加以彌補(bǔ)。因此，加工制造人員具備密封的基本知識(shí)，時(shí)時(shí)關(guān)注泄漏問題十分重要。

在加工制造過程中，對泄漏問題主要應(yīng)作如下考慮。

1、 焊接件的檢漏

設(shè)備零部件的焊縫是否需要進(jìn)行檢漏，應(yīng)根據(jù)焊接質(zhì)量和設(shè)備所允許的最大泄漏率來確定。焊縫的檢漏是在零部件的加工過程中進(jìn)行還是在總裝以后進(jìn)行，需視具體情況而定。例如，某些設(shè)備由于裝配后焊縫不暴露在外面，此時(shí)，即使發(fā)現(xiàn)了漏孔也無法進(jìn)行補(bǔ)焊。又如某些大容器在總裝后其容積過大，因而檢漏靈敏度可能很低，檢不出小漏孔，從而達(dá)不到檢漏的要求。對于類似這樣的容器和設(shè)備，應(yīng)在零部件的加工過程中就對焊縫進(jìn)行檢漏。

經(jīng)過檢漏的零件在對焊縫進(jìn)行切削加工后，應(yīng)再次進(jìn)行檢漏，補(bǔ)焊后的焊縫也需重新檢漏。

2、其他加工件的檢漏

金屬板材一般不需檢漏（除鑄件外），但對表面和內(nèi)部有缺陷（夾渣、氣孔、裂紋）的金屬材料，則必須進(jìn)行檢漏。

     機(jī)械加工后的工件一般也不需要檢漏。但薄壁管材經(jīng)彎曲后可能出現(xiàn)裂紋，因此需要對彎曲部位進(jìn)行檢漏。

3、機(jī)械加工

與焊接加工相比，機(jī)械加工一般不會(huì)引起泄漏。機(jī)械加工時(shí)，尺寸和精度符合圖紙要求就可以了，通常無需另外采取措施。

鑄造件進(jìn)行機(jī)加工時(shí)，去掉表層氧化皮后，里面的鑄造氣孔可能暴露出來。雖然鑄造氣孔未必都會(huì)引起泄漏，但對泄漏率要求很嚴(yán)的裝置和部件，這樣的鑄造件就應(yīng)報(bào)廢，或應(yīng)采取有效的修補(bǔ)措施。密封面的光潔度對連接的密封性能有明顯影響，對金屬密封件來說，通常密封面光潔度越高，密封效果越好。對非金屬墊片，則不必采用很高的光潔度。密封面光潔度的選擇，除了應(yīng)考慮連接的密封效果外，還應(yīng)考慮機(jī)加工成本。此外，連接的密封面部分必須采取保護(hù)措施，以免在加工、組裝和使用過程中出現(xiàn)劃傷等缺陷。

4、組裝過程

組裝過程中認(rèn)真注意泄漏問題十分重要。組裝階段，可以對以前各階段出現(xiàn)的問題作綜合檢查，也可對設(shè)計(jì)或加工階段采取的防止泄漏措施作進(jìn)一步的檢驗(yàn)。在組裝過程中，可以對各零部件的尺寸精度、表面加工狀態(tài)、有無傷痕等進(jìn)行再次檢查。根據(jù)組裝狀況，還可大致判斷出設(shè)備是否會(huì)發(fā)生泄漏。組裝人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水準(zhǔn)，將對組裝后的設(shè)備質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

安裝調(diào)試階段

在以前各個(gè)階段中，認(rèn)真注意了泄漏問題，而且又進(jìn)行了檢漏試驗(yàn)，但是否真有效果還有待于在安裝調(diào)試階段作綜合判斷。

安裝調(diào)試階段應(yīng)考慮的檢漏問題如下：

      1、經(jīng)過檢漏的零、部件如受到過較大的機(jī)械沖擊或振動(dòng)，需在總裝前再次進(jìn)行檢漏。

      2、根據(jù)安裝順序按步驟進(jìn)行檢漏。最好是在每裝好一個(gè)部件后，便對該部件和連接處進(jìn)行檢漏，檢漏合格后再安裝下一個(gè)部件。

      3、在安裝過程中，對經(jīng)過再次加工過的某些零部件應(yīng)重新檢漏。例如有些管道在裝配時(shí)承受了較大的載荷，或者重新彎曲過，都會(huì)造成焊縫和母材的開裂，此時(shí)，必須重新檢漏。

     4、安裝后首先應(yīng)對密封連接處進(jìn)行檢漏，其次再做分段和總體檢漏試驗(yàn)。

      5、總體檢漏試驗(yàn)通常可采用壓降法或靜態(tài)升壓法。如果系統(tǒng)允許的泄漏率較低，就應(yīng)適當(dāng)延長試驗(yàn)時(shí)間。使用經(jīng)過校正過的壓力計(jì)、真空計(jì)或傳器。由于檢測元件通常受氣溫、氣壓變化影響，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。如果系統(tǒng)總的泄漏率低于允許的泄漏率，便可結(jié)束試驗(yàn)，進(jìn)入運(yùn)行階段。相反，如果系統(tǒng)總的泄漏率高于允許的泄漏率，就應(yīng)作進(jìn)一步的檢漏，找出泄漏原因和泄漏點(diǎn)，并采取修補(bǔ)、更換等措施。

      6、在做總體檢漏試驗(yàn)前，最好先進(jìn)行分段檢漏。試驗(yàn)時(shí)關(guān)閉連接各種裝置的閥門，或臨時(shí)安裝盲板，將整個(gè)裝置分為幾段。然后，對每一段進(jìn)行檢漏。檢漏時(shí)亦可采用壓降法或靜態(tài)升壓法。為縮短試驗(yàn)時(shí)間，各段檢漏可同時(shí)進(jìn)行。必要時(shí)應(yīng)采用其他檢測儀器和方法進(jìn)行檢漏，以確定每段的泄漏狀況，找出泄漏點(diǎn)。對于需進(jìn)行烘烤或冷卻的部件，必須經(jīng)冷、熱沖擊試驗(yàn)后再進(jìn)行檢漏。例如冷阱、冷卻障板等部件，在烘烤除氣后，應(yīng)立即注入冷卻劑（液氮、氟里昂等），然后測量其泄漏率。值得注意的是，在這些過程中，泄漏不一定是在最冷態(tài)或最熱態(tài)出現(xiàn)。

       7、如果檢測出泄漏，又確定了泄漏點(diǎn)，就應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ)或更換。修補(bǔ)或更換后的部件或設(shè)備應(yīng)重新進(jìn)行檢漏，直至合格為止。表7-4列出了部分泄漏原因和應(yīng)采取的措施。

運(yùn)行維修階段

如果在以前各階段中，作了徹底檢漏并進(jìn)行了修補(bǔ)，通常短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)泄漏。正式運(yùn)轉(zhuǎn)階段中，如果經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，就應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生泄漏的不同性質(zhì)，重新進(jìn)行計(jì)劃、設(shè)計(jì)和加工階段的審查。運(yùn)行維修階段主要應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。

1、運(yùn)轉(zhuǎn)日記

為了能對事先制定的維修計(jì)劃不斷進(jìn)行修正，使之趨于完善，應(yīng)該詳細(xì)記錄設(shè)備每天的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)日記里同時(shí)應(yīng)記錄泄漏方面的情況。不僅要記錄系統(tǒng)壓力、溫度、流量等的變化，而且應(yīng)把與泄漏有關(guān)的情況都記錄下來。由于泄漏與工況、介質(zhì)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料等諸多因素有關(guān)，所以有時(shí)很難檢查出泄漏的原因，如果有詳細(xì)的記錄，就便于依據(jù)記錄作出正確的判斷，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。此外，對維修檢查內(nèi)容也應(yīng)作詳細(xì)記錄。

       2、 維修、檢查

在設(shè)備運(yùn)行維修工作中應(yīng)高度重視泄漏問題，并采取相應(yīng)的措施。例如，積極地進(jìn)行檢漏試驗(yàn)，也屬于維修工作的一部分。對加壓裝置，可采用檢漏器每天巡回檢測一次；對真空裝置，可暫時(shí)關(guān)閉排氣系統(tǒng)的閥門，采用靜態(tài)升壓法作短時(shí)間的檢漏試驗(yàn)。某些部件更換后，如出現(xiàn)泄漏故障，與更換前的狀況比較后往往可以判斷出具體的泄漏點(diǎn)。若能每天堅(jiān)持記錄設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，則除了突發(fā)性泄漏外，一般可以預(yù)測系統(tǒng)何時(shí)將出現(xiàn)超過允許泄漏率的泄漏問題。實(shí)際使用過程中應(yīng)逐步修改維修計(jì)劃以使之更符合實(shí)際情況。

3、定期檢修

定期檢修對防止泄漏十分重要。平時(shí)發(fā)生泄漏，設(shè)備不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只能采取臨時(shí)性措施。定期檢修時(shí)，由于設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，因而可以做徹底的修補(bǔ)，也可以更換新的部件，對更換的部件要進(jìn)行檢漏。另外，定期檢修可以進(jìn)一步查明泄漏原因，找出防止泄漏事故發(fā)生的方法。