Analyse der Hauptursachen und Abhilfemaßnahmen für Flanschleckagen

Erstens, Analyse der Ursachen vonFlanschLeckage

Bei Flanschdichtungen hängt die Leckage von vielen Faktoren ab, darunter die physikalischen Eigenschaften des Dichtungsmediums, die Betriebsbedingungen, die Rauheit der Flanschdichtfläche, die Klemmkraft, die Qualität des Flansches selbst sowie die grundlegenden Eigenschaften, Abmessungen und der Ein- und Ausspannvorgang der Dichtung. In einer bestimmten Anlage traten an der Außenseite des Auslassrohrflansches des Hydrocrackreaktors DC102 unter hohen Temperaturen, hohem Druck und Wasserstoffeinwirkung Risse und Leckagen auf.

 

Da die metallische Ringdichtung im K201-Vorhydrierungsreaktor der Reformieranlage nach der letzten Überholung ersetzt wurde, der zweieinhalb Jahre ohne Leckage in Betrieb war und das abgedichtete Prozessmedium sowie der Flansch unverändert blieben, kann allein der Einfluss der Betriebsbedingungen betrachtet werden.

01: Statistische Analysen zeigen, dass im Zeitraum zwischen der letzten Reaktorinspektion und dem Auftreten des Lecks etwa 20 An- und Abfahrzyklen stattfanden. Unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen erlitt die Dichtung Materialermüdung, was zum Leck führte.

02: Anhaltend hohe Temperaturen verursachen Kriechen und Spannungsrelaxation in Schrauben und Dichtungen, wodurch der Dichtungsdruck sinkt. Schrauben werden gedehnt und Flansche verformen sich. Ist der verbleibende Dichtungsdruck niedriger als der minimale Betriebsdruck, tritt Leckage auf.

03: Sobald ein Leck auftritt, tritt unter hohem Druck stehendes Material aus der Leckstelle aus, erodiert die Dichtfläche und verursacht radiale Lochfraßkorrosion.

 

Zweitens: Maßnahmen zur Leckageverhütung, Flanschreparatur und Montage

1. Vermeiden Sie anormale Temperaturschwankungen sowie übermäßig schnelle Aufheiz- und Abkühlraten beim Anfahren und Abfahren.

Minimieren Sie ungeplante Abschaltungen und vermeiden Sie drastische Temperaturänderungen im Reaktor, um den Temperaturgradienten zu verringern.

01: Bei Stillständen und Materialunterbrechungen muss die Zufuhr von Wasserstoff in die Frischöl- und Umlaufölleitungen langsam erfolgen, um Leckagen an den Hochtemperatur- und Hochdruckflanschen durch schnelle Abkühlung zu vermeiden. Sollte es dennoch zu einer Leckage an einem Flansch durch Abkühlung kommen, ist umgehend Dampf zum Abspülen des Öls und Gases einzusetzen, um einen Brand zu verhindern.

02: Durch Wärmeausdehnung und Spannungen beim Erhitzen von Anlagen können kleine Leckagen an Flansch- und Dichtungsverbindungen entstehen. Tritt eine solche Leckage auf, sollte ein Dampfschlauch an der Leckstelle angebracht werden, um das Öl und Gas abzuleiten und so einen Brand zu verhindern, bevor die Verbindung festgezogen wird. Um die Gefahren der Wärmeausdehnung zu minimieren, sollte die Aufheizrate im Allgemeinen 25 °C/h nicht überschreiten.

03: Nach Wartungsarbeiten oder bei der ersten Inbetriebnahme wurden möglicherweise Schrauben an Rohrleitungen der Anlagen ausgetauscht oder demontiert. Diese wurden bei Raumtemperatur (kalt) angezogen, während sie im normalen Produktionsbetrieb bei höheren Temperaturen angezogen werden.

2. Reparatur der Flanschdichtfläche

Aufgrund ungleichmäßiger Erosion an der Ringkontaktfläche des Flansches müssen Reparaturen gemäß den „Vorschriften zur technischen Überwachung der Sicherheit von Druckbehältern“ durchgeführt werden. Der Geräteanschlussflansch ist mit dem Gerätekörper verbunden und kann vor Ort mit Spezialwerkzeugen repariert werden. Diese Spezialwerkzeuge bestehen aus einer Stützplatte, einer zentralen Welle und einem Werkzeughalter.

3. Auswahl von Hochleistungsdichtungen und digitaler Technologie

Für Reformierungs-Hydrierungsreaktoren, die in einem relativ breiten Temperaturbereich arbeiten, ist die Auswahl von Hochleistungsdichtungen entscheidend. Gleichzeitig kann die Dichtleistung und Zuverlässigkeit der Flansche durch die Kombination von hochpräziser Konstantdrehmoment-Anziehtechnik, digitaler Prozesskontrolle für die Flanschmontage vor Ort sowie Online-Überwachung und -Prävention weiter verbessert werden. Darüber hinaus ist die Verwendung hochtemperaturbeständiger Schrauben eine der wichtigsten Maßnahmen, um geringe Leckagen während einer Generalüberholung nach der Isolierung der Ein- und Auslassflansche des Hydrierungsreaktors zu gewährleisten. Dies reduziert effektiv den Energieverbrauch und die Umweltbelastung und verbessert gleichzeitig die Produktionseffizienz und -sicherheit.

4. Flanschdichtung: Die kontinuierliche Online-Überwachung von Daten und Leckagetrends des Flanschdichtungszustands ermöglicht es Unternehmen, den Betriebszustand der Anlage umgehend zu erfassen und potenziellen Sicherheitsrisiken vorzubeugen. Die Echtzeitüberwachung und -analyse der Flanschdichtungsdaten liefert Kunden fundierte und sachgerechte Empfehlungen zum optimalen Zeitpunkt für das Nachziehen von Flanschen im warmen Zustand. Dadurch wird das Risiko von Anlagenausfällen reduziert und die Produktionssicherheit gewährleistet.

 

Drittens: Betriebsergebnisse nach der Reparatur.

Nach der Flanschreparatur wurde eine neue elliptische Metallringdichtung eingebaut. Nach dem Vor-Ort-Schleifen, der Druckprüfung und der Dichtheitsprüfung wurde die Anlage in Betrieb genommen. Während einer Generalüberholung traten keine Leckagen auf. Im Rahmen der regelmäßigen Wartung wurde die Flanschdichtfläche demontiert und geprüft; sie befand sich in einwandfreiem Zustand.Zunächst eine Analyse der Ursachen für Flanschleckagen

Bei Flanschdichtungen hängt die Leckage von vielen Faktoren ab, darunter die physikalischen Eigenschaften des Dichtungsmediums, die Betriebsbedingungen, die Rauheit der Flanschdichtfläche, die Klemmkraft, die Qualität des Flansches selbst sowie die grundlegenden Eigenschaften, Abmessungen und der Ein- und Ausspannvorgang der Dichtung. In einer bestimmten Anlage traten an der Außenseite des Auslassrohrflansches des Hydrocrackreaktors DC102 unter hohen Temperaturen, hohem Druck und Wasserstoffeinwirkung Risse und Leckagen auf.

 

Da die metallische Ringdichtung im K201-Vorhydrierungsreaktor der Reformieranlage nach der letzten Überholung ersetzt wurde, der zweieinhalb Jahre ohne Leckage in Betrieb war und das abgedichtete Prozessmedium sowie der Flansch unverändert blieben, kann allein der Einfluss der Betriebsbedingungen betrachtet werden.

01: Statistische Analysen zeigen, dass im Zeitraum zwischen der letzten Reaktorinspektion und dem Auftreten des Lecks etwa 20 An- und Abfahrzyklen stattfanden. Unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen erlitt die Dichtung Materialermüdung, was zum Leck führte.

02: Anhaltend hohe Temperaturen verursachen Kriechen und Spannungsrelaxation in Schrauben und Dichtungen, wodurch der Dichtungsdruck sinkt. Schrauben werden gedehnt und Flansche verformen sich. Ist der verbleibende Dichtungsdruck niedriger als der minimale Betriebsdruck, tritt Leckage auf.

03: Sobald ein Leck auftritt, tritt unter hohem Druck stehendes Material aus der Leckstelle aus, erodiert die Dichtfläche und verursacht radiale Lochfraßkorrosion.

 

Zweitens: Maßnahmen zur Leckageverhütung, Flanschreparatur und Montage

1. Vermeiden Sie anormale Temperaturschwankungen sowie übermäßig schnelle Aufheiz- und Abkühlraten beim Anfahren und Abfahren.

Minimieren Sie ungeplante Abschaltungen und vermeiden Sie drastische Temperaturänderungen im Reaktor, um den Temperaturgradienten zu verringern.

01: Bei Stillständen und Materialunterbrechungen muss die Zufuhr von Wasserstoff in die Frischöl- und Umlaufölleitungen langsam erfolgen, um Leckagen an den Hochtemperatur- und Hochdruckflanschen durch schnelle Abkühlung zu vermeiden. Sollte es dennoch zu einer Leckage an einem Flansch durch Abkühlung kommen, ist umgehend Dampf zum Abspülen des Öls und Gases einzusetzen, um einen Brand zu verhindern.

02: Durch Wärmeausdehnung und -spannung beim Erhitzen von Anlagen können kleine Leckagen an Flansch- und Dichtungsverbindungen entstehen. Tritt eine solche Leckage auf, sollte ein Dampfschlauch an der Leckstelle angebracht werden, um das austretende Öl und Gas abzuleiten und so einen Brand zu verhindern, bevor die Verbindung festgezogen wird. Um die Gefahren der Wärmeausdehnung zu minimieren, sollte die Aufheizrate im Allgemeinen 25 °C nicht überschreiten./H.

03: Nach Wartungsarbeiten oder bei der ersten Inbetriebnahme wurden möglicherweise Schrauben an Rohrleitungen der Anlagen ausgetauscht oder demontiert. Diese wurden bei Raumtemperatur (kalt) angezogen, während sie im normalen Produktionsbetrieb bei höheren Temperaturen angezogen werden.

2. Reparatur der Flanschdichtfläche

Aufgrund ungleichmäßiger Erosion an der Ringkontaktfläche des Flansches müssen Reparaturen gemäß den „Vorschriften zur technischen Überwachung der Sicherheit von Druckbehältern“ durchgeführt werden. Der Geräteanschlussflansch ist mit dem Gerätekörper verbunden und kann vor Ort mit Spezialwerkzeugen repariert werden. Diese Spezialwerkzeuge bestehen aus einer Stützplatte, einer zentralen Welle und einem Werkzeughalter.

3. Auswahl von Hochleistungsdichtungen und digitaler Technologie

Für Reformierungs-Hydrierungsreaktoren, die in einem relativ breiten Temperaturbereich arbeiten, ist die Auswahl von Hochleistungsdichtungen entscheidend. Gleichzeitig kann die Dichtleistung und Zuverlässigkeit der Flansche durch die Kombination von hochpräziser Konstantdrehmoment-Anziehtechnik, digitaler Prozesskontrolle für die Flanschmontage vor Ort sowie Online-Überwachung und -Prävention weiter verbessert werden. Darüber hinaus ist die Verwendung hochtemperaturbeständiger Schrauben eine der wichtigsten Maßnahmen, um geringe Leckagen während einer Generalüberholung nach der Isolierung der Ein- und Auslassflansche des Hydrierungsreaktors zu gewährleisten. Dies reduziert effektiv den Energieverbrauch und die Umweltbelastung und verbessert gleichzeitig die Produktionseffizienz und -sicherheit.

4. Flanschdichtung: Die kontinuierliche Online-Überwachung von Daten und Leckagetrends des Flanschdichtungszustands ermöglicht es Unternehmen, den Betriebszustand der Anlage umgehend zu erfassen und potenziellen Sicherheitsrisiken vorzubeugen. Die Echtzeitüberwachung und -analyse der Flanschdichtungsdaten liefert Kunden fundierte und sachgerechte Empfehlungen zum optimalen Zeitpunkt für das Nachziehen von Flanschen im warmen Zustand. Dadurch wird das Risiko von Anlagenausfällen reduziert und die Produktionssicherheit gewährleistet.

 

Drittens: Betriebsergebnisse nach der Reparatur.

Nach der Flanschreparatur wurde eine neue elliptische Metallringdichtung eingebaut. Nach dem Vor-Ort-Schleifen, der Druckprüfung und der Dichtheitsprüfung wurde die Anlage in Betrieb genommen. Während einer Generalüberholung traten keine Leckagen auf. Im Rahmen der regelmäßigen Wartung wurde die Flanschdichtfläche demontiert und geprüft; sie befand sich in einwandfreiem Zustand.


Veröffentlichungsdatum: 28. November 2025

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