法蘭清垢器的研制與應用

張云峰 楊帆 李建軍 侯懷智 周紅新

【摘 要】密封墊片是常用的一種密封件，在原油處理生產過程中，大多使用非金屬的耐油石棉橡膠墊片，其廣泛用于管道、殼體、閥門等密封面的靜密封中，防止流動介質（氣體、原油、冷卻水、潤滑油等）泄漏。但在生產現場經常因各種原因，造成密封墊片不易清除，因沒有專用的清除工具，大多采用鋸條等方式清污，不僅增加員工的勞動強度，而且存在很大的安全隱患，本文針對現場實際情況，采取設計研制法蘭清垢器，大大降低員工的勞動時間，確保安全生產。

【關鍵詞】密封墊片;清污器;解決措施;現場應用

1.前言

原油處理站庫每年因改造、更換設備、管道破裂、閥門損壞等原因，需要更換、維修各類設備、管道、閥門等。為確保密封效果，在設備與設備、管道與閥門等密封面處必須安裝密封墊片，以其彈性變形填補密封面的不平度，切斷泄漏通道，增加泄漏阻力，或承受內外側壓力差等方式達到密封作用。但大多數密封墊片因高溫、腐蝕、老化等原因，使其牢固地粘附在密封面上，不易除去，若不清除干凈，勢必會影響密封效果，造成跑、冒、滴、漏、刺等不安全隱患。因目前清除工具三角刮刀使用時不好用力，現場清除舊墊片時，大多采用螺絲刀、鋼鋸條等將墊片一點點地鏟下來，不僅容易損傷密封面，而且在清除過程中一不小心就會傷到手，無形之中延長勞動時間，增加了員工的勞動強度，而且存在很大的安全隱患。

2.法蘭清垢器的設計及制作

2.1.設計思路

針對目前現場的實際情況，設計一種可快速清除舊密封墊片的工用具，能安全快速地清除密封面處殘留的墊片，杜絕使用鋸條、螺絲刀等工具造成的不安全因素，同時應滿足操作安全、快捷、方便。

按此設計思路，設計法蘭清垢器。首先將工具的手柄設計為T形，便于在清污過程中握緊用力，與主桿焊接而成，在主桿上設計兩側帶有銷子，與防滑柄配合，并采用螺栓連接緊固防滑柄和主桿，其作用是在清除墊片操作時用于扶正及防止打滑的作用;在主桿的頂部安裝帶有彈簧的鋼珠，與刀架上的凹槽相配合，方便拆裝刀架。

在設計刀片時，為使其能快速地清除舊墊片，將角度設計為30°左右，同時要滿足硬度高、耐磨損的特性，在刀片上鉆有兩個孔，與刀架上的螺孔相配合，用于連接和緊固刀架和刀片。因刀片的刀頭十分鋒利，一不小心就會劃傷人，因此將刀架設計為可調式的，即在使用時，將刀架安裝在主桿上，使刀片朝外進行清除作業（圖1），使用完畢后，將刀架從主桿上拔出，刀片朝內回收至防滑柄下部，防止員工被刀片劃傷（圖2）。

2.2法蘭清垢器制作

法蘭清垢器主要由七部分組成：①手柄、②主桿、③防滑柄、④銷子、⑤刀架、⑥刀片、⑦螺栓。

選擇直徑為12mm的實心20#圓鋼作為刀桿主體材料，確保了主材的硬度;主體形狀設計成T型，為便于操作時人員握持，手柄選用一定強度的膠木材料并加工成環狀防滑槽，用螺絲緊固在主體刀桿上;刀片與刀架尺寸除了外形尺寸緊密貼合外，同時采用了2條M10螺栓與刀架上的螺孔連接的緊固方式實現刀片使用時的可靠定位;刀桿與刀架結合部位采用套筒板相同的結構，既保證了牢固定位也實現了快速拆裝。

3.現場應用效果分析

法蘭清垢器安裝、拆卸方便，便于攜帶和使用。使用時只需將刀架調頭安裝在主桿上后，一手握住手柄，一手抓住防滑柄，將刀片對準需清理舊墊片的密封面，輕輕鏟動，即可快速將法蘭面上的雜物清除得干干凈凈，既方便又快捷。通過對其使用效果進行現場試驗，效果顯著，以清除我站流量計大端蓋密封墊片為例，并將試驗結果進行匯總，見表1。

由上表統計結果可以看出，用法蘭清垢器后，效果十分顯著，密封面清理操作速度相對于未使用清污器有了很大的提高，由原來的操作人員2人，平均操作時間10min下降至如今的操作人員1人，平均操作時間2min。

4.效益分析

4.1經濟效益

我站各類容器31臺，每年按檢修或清罐一次，每臺設備平均3個人孔，則清理法蘭面約93次;計量儀表11臺，平均每月清理2臺過濾器，則清理法蘭面約22次;提升泵5臺，其中2臺轉油泵每臺半年清理一次過濾器，3臺底水泵每臺每個月清理一次過濾器，則清理法蘭面約40次。在站內各類法蘭閥門維修不計的情況下，容器設備共計清理法蘭面約155次，平均操作時間30分鐘/臺次，人工費用+材料約為108元/臺次。

使用專用工具前每年清理總費用=總次數×費用/臺次=155×108=16740元

使用專用工具后平均操作時間10分鐘/臺次，材料（是可重復使用的專用工具）+人工費用約為30元/臺次。

使用后清理總費用=總次數×費用/臺次=155×30=4650元

創經濟效益：16740-4650=12090元

4.2社會效益

提高了工作效率。實際減少了現場操作人員數量，有效降低了員工清除密封墊片的操作時長;消除了安全隱患，有效杜絕了因使用不合適的操作工具，而可能造成的人員傷害，同時由于清污效果的提高，密封效果大幅提升，消除了因清除不干凈而密封不嚴所可能造成的跑、冒、滴、漏等環境污染的不安全因素。