【摘要】博科思高溫密封劑為西門子汽輪機(jī)指定用密封劑，另外也在石化、電力、生物、制藥等企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用；主要針對一些常見的高

【摘要】博科思高溫密封劑為西門子汽輪機(jī)指定用密封劑，另外也在石化、電力、生物、制藥等企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用；主要針對一些常見的高溫蒸汽法蘭、高溫高壓封頭等密封失效問題進(jìn)行解決，并取得了顯著的治理成果。

【關(guān)鍵詞】博科思高溫密封、換熱設(shè)備封頭、高溫管道法蘭、法蘭密封、汽輪機(jī)氣缸、氣缸密封、煙氣輪機(jī)、福世藍(lán)

一、密封技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

高溫密封劑、高溫修復(fù)劑等高溫修復(fù)材料作為新材料發(fā)展的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于航空航天、核電火電、化工化學(xué)、機(jī)械制造等眾多工業(yè)領(lǐng)域，隨著眾多行業(yè)領(lǐng)域?qū)π略O(shè)備、新生產(chǎn)線的引入，對設(shè)備維護(hù)必需的高溫密封、高溫修復(fù)、高溫保護(hù)等高溫材料的性能要求也越來越高。然而國產(chǎn)高溫密封劑多年來沒有大的突破和提高，選料粗糙、加工工藝原始，難以保證產(chǎn)品性能。目前市場占有率比較高的系列密封脂，在高溫條件下長期運(yùn)行，會使油脂揮發(fā)、殘留物焦化而造成密封性能下降；同時焦化后的殘留物非常堅(jiān)硬，會牢固地粘著在金屬表面難以清除，用機(jī)械方法強(qiáng)制清除會損傷精加工的密封面，影響再裝配時的密封效果。

二、國外先進(jìn)高溫密封劑介紹

博科思高溫密封劑（BIRKOSIT Dichtungskitt）是德國舒爾茨公司生產(chǎn)的高溫密封材料系列，主要應(yīng)用于高溫平面密封，如汽輪機(jī)、高溫法蘭、閥門等需要高溫平面密封的場合。產(chǎn)品始于1952年，至今已有60余年發(fā)展歷史，作為西門子能源事業(yè)（Siemens Energy）指定用密封劑，在國外得到西門子、阿爾斯通、GE、MAN等制造廠商的認(rèn)可和認(rèn)證。自2009年由淄博福世藍(lán)公司引入中國市場以來，該系列產(chǎn)品已服務(wù)于包括五大電力系統(tǒng)、核電系統(tǒng)在內(nèi)的數(shù)十臺常規(guī)機(jī)組及超超臨界機(jī)組。

博科思現(xiàn)有兩個系列四種產(chǎn)品，可以適應(yīng)汽輪機(jī)運(yùn)行過中的各種密封要求：

博科思高溫密封劑（BIRKOSIT Dichtungskitt）是一種單組份、膏狀密封劑，工業(yè)用途，優(yōu)質(zhì)密封混合物，適用于對光滑、平整密封面（對接接頭）溫度和壓力要求高的工況。可使用灰泥刀或橡膠刮刀攤涂在干燥表面。由于密封產(chǎn)品不會固化，只是其稠度會稍稍變化，會保持柔韌性及彈性，因此使用中沒有時間要求，施工完畢可馬上投入到運(yùn)行中，無須等待。

博科思高溫F系列產(chǎn)品是一種高質(zhì)量、單組份的膏狀密封材料。處理因氣缸變形（包括內(nèi)張口、外張 口）、水槽狀腐蝕或侵蝕損壞（孔洞）、鑄造缺陷、劃傷、劃痕、磕碰等原因造成的間隙對密封劑的質(zhì)量有著非常高的要求。使用F系列產(chǎn)品意味著不再需要昂貴的機(jī)械預(yù)處理，可以作為修復(fù)上述工況時的首選方案。這在密封及修復(fù)以下設(shè)備中的金屬對接面時尤為重要，如蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)（尤其是十字接頭）、壓縮機(jī)、發(fā)生器、擴(kuò)展器、泵、殼體、法蘭接頭等。

技術(shù)數(shù)據(jù)

耐溫：耐高達(dá) 900℃（F 系列耐溫高達(dá) 950℃）的熱蒸汽、氣體，熱、冷水，輕質(zhì)燃油、潤滑劑，原油及天然氣。

耐壓：密封面及無密封環(huán)水平法蘭耐壓高達(dá) 450bar（F 系列耐壓可達(dá) 570bar），螺管接頭耐壓高達(dá) 550bar（F 系列耐壓可達(dá) 670bar）。

塑性變形：塑性無限制，因此，即使在最高要求的條件下，密封膜也不會破裂。

應(yīng)用：博科思高溫密封劑（BIRKOSIT Dichtungskitt）適用于完好的、間隙不超過 0.2mm 的金屬密封面，如蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)（尤其是十字接頭）、壓縮機(jī)、發(fā)生器、擴(kuò)展器、泵、殼體、法蘭接頭等。

F系列產(chǎn)品適用于密封所有尺寸的表面。密封面的表面質(zhì)量要與表面加工準(zhǔn)確度Ra（粗糙度）=0.8μm-1.2μm 研磨/刮削表面相當(dāng)。密封表面損壞≤0.2mm的，可使用F系列基礎(chǔ)產(chǎn)品進(jìn)行彌補(bǔ)。表面上選擇性的或較淺的，類似水槽狀的腐蝕或侵蝕損壞在0.2mm-0.5mm 范圍內(nèi)的，建議使用 F1000 產(chǎn)品；損壞范圍在 0.5mm-1.0mm 的，建議使用F2000產(chǎn)品。

當(dāng)使用 F1000/F2000 產(chǎn)品修復(fù)完成后，須使用F basic密封未損壞的表面。只有兩種密封產(chǎn)品配合使用才能保證對接接頭和切割表面所要求的質(zhì)量。

工作建議：使用灰泥刀或橡膠刮刀攤涂在干燥表面。由于產(chǎn)品不會固化，但其稠度會稍稍變化，保持柔韌及彈性，在接頭處應(yīng)用沒有時間要求，產(chǎn)品可馬上承受工作載荷。

儲存：若正確儲存，在密閉容器中的儲存期限為 5 年，在這段儲存期限內(nèi)，產(chǎn)品的性能和可使用性不會改變。如果產(chǎn)品只使用了一部分，容器金屬罐要正確密閉。

包裝：博科思高溫密封劑與 F basic 產(chǎn)品包裝規(guī)格為毛重 1kg。F1000 與 F2000 產(chǎn)品包裝規(guī)格為毛重 750g。

使用壽命：我們保證博科思高溫密封劑與 F 系列產(chǎn)品用于機(jī)加工的密封表面（對接接頭）的使用壽命為10 年。該保證的前提是使用該產(chǎn)品時嚴(yán)格按照使用說明，服務(wù)間隔要遵守蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的特性，以及上面所描述的應(yīng)用區(qū)域。

高溫密封劑操作應(yīng)用過程

1、對于對接接頭的承重、密封面的較嚴(yán)重?fù)p壞區(qū)域（≤0.5-1.0mm）

密封表面損壞≤0.2mm的，可使用博科思高溫密封劑或F系列基礎(chǔ)產(chǎn)品進(jìn)行彌補(bǔ)，現(xiàn)場修復(fù)嚴(yán)重?fù)p壞的區(qū)域0.2mm 至≤1.0mm的，建議使用 F1000和F2000 產(chǎn)品。

密封表面損壞≤0.2mm的，使用刷子或抹刀將 F 系列基礎(chǔ)產(chǎn)品涂抹到干密封表面的兩側(cè)。所應(yīng)用的層厚為0.2mm至0.3mm。F系列基礎(chǔ)產(chǎn)品可立即承受負(fù)載。

密封表面損壞≤0.5mm的，使用抹刀將 F1000產(chǎn)品大力涂抹到損壞區(qū)域中干凈、無油脂的損壞表面上。

密封表面損壞≤1.0mm的，使用抹刀將 F2000產(chǎn)品大力涂抹到損壞區(qū)域中干凈、無油脂的損壞表面上。

只有兩種密封產(chǎn)品配合使用才能保證對接接頭和切割表面所要求的密封質(zhì)量。

2、對承重、密封面進(jìn)行砂磨

為了確保博科思最佳粘結(jié)表面，可用使用盤形砂輪的振動磨機(jī)對密封面進(jìn)行稍稍打磨，砂輪粒度在60-80（可能不需要砂磨，這取決于表面的最終精密度），也可以選擇對表面進(jìn)行刮削和修整，此工序只能由訓(xùn)練有素的專門人員來完成。

3、清洗對接接頭承重、密封面

對高壓渦輪機(jī)/中壓渦輪機(jī)/低壓渦輪機(jī)頂端和底端對接接頭的油脂進(jìn)行清洗，并用干布進(jìn)行擦拭。

4、將博科思密封劑施用在對接接頭承重、密封面上

使用刷子或刮刀將博科思高溫密封劑施用在內(nèi)密封的兩個密封面上，涂層厚度應(yīng)在 0.2-0.3 毫米。產(chǎn)品不會固化，數(shù)小時后只是在稠度上有微小的變化，它會保持柔韌及彈性，因而能夠在對接接頭上進(jìn)行再操作。

5、閉合高壓渦輪機(jī)

按制造商指示將渦輪機(jī)兩半部分進(jìn)行閉合，渦輪機(jī)可馬上投入到運(yùn)行負(fù)荷中，不需等待。

三、博科思在列管式換熱設(shè)備封頭法蘭密封的應(yīng)用

法蘭接口墊片是法蘭連接接口的主要密封元件，在螺栓預(yù)緊力的作用下對法蘭密封面施加壓緊力，由墊片填塞住法蘭面凹凸不平的微觀幾何間隙來實(shí)現(xiàn)密封。傳統(tǒng)的法蘭接口的墊片多采用浸油石棉墊片、聚四氟乙烯墊片、金屬纏繞墊片等形式。石棉墊片的材質(zhì)易碎裂，且中間夾層松散，導(dǎo)致管道輸送的介質(zhì)較易發(fā)生滲漏現(xiàn)象，因此只能用于中低壓管道。另外，石棉墊片維修拆卸時常有與法蘭密封面粘連現(xiàn)象，需拆卸清理。聚四氟乙烯墊片密封效果良好，但不可重復(fù)使用，且價格昂貴。金屬纏繞墊片的密封效果較好，承壓較高，但在管道維修時無法重復(fù)使用，若出現(xiàn)法蘭松動現(xiàn)象就必須更換，不能二次夾緊，造成維修成本增高和材料浪費(fèi)。

博科思高溫密封劑采用油脂是天然的飽和與不飽和脂肪酸甘油脂的混合物，嚴(yán)格篩選粉料種類及搭配粒度級配。在高溫環(huán)境下博科思不與金屬發(fā)生黏結(jié)，它是在預(yù)緊螺栓力的作用下，依靠其超細(xì)固體粉料將縫隙填滿，并保持內(nèi)聚力使密封膜不破裂而產(chǎn)生密封效果的。這是比黏結(jié)型密封更為先進(jìn)的密封理念，而且在后期檢修時非常容易清除。博科思高溫密封劑應(yīng)用工藝簡單，密封效果顯著，十分具有推廣應(yīng)用價值。

應(yīng)用案例

現(xiàn)場圖片

四、博科思在熱電廠汽輪機(jī)氣缸密封應(yīng)用

應(yīng)用背景

300MWA發(fā)電機(jī)組，高壓缸外缸缸體配合面出現(xiàn)局部不均勻變形，合缸后間隙范圍0.05mm-0.2mm之間。由于間隙大，所以對于密封的要求性非常嚴(yán)格。企業(yè)之前采用國產(chǎn)普通高分密封劑密封的2臺300MWA機(jī)組均出現(xiàn)嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象，效果不佳。

解決方案

300MWA的蒸汽輪機(jī)一般采取雙缸設(shè)計，采用超臨界蒸汽發(fā)電，所以高壓缸內(nèi)缸的溫度一般在550℃以上，工作壓力為22MPA以上，所以內(nèi)缸一旦出現(xiàn)漏氣，蒸汽將延外缸的密封處泄漏，此時對于外缸的的密封非常嚴(yán)格。外缸在正常工作由于工作溫度也比較高，加上外缸的體積較大，所以缸體容易發(fā)生變形。其變形的方式有兩種：外脹變形和內(nèi)脹變形，從而導(dǎo)致整個配合面出現(xiàn)配合間隙。使用傳統(tǒng)國產(chǎn)密封劑密封高壓缸不理想，主要問題是由于國產(chǎn)密封劑對于間隙的要求比較苛刻，一旦局部配合面間隙超過0.2mm，其密封效果將非常差。博科思系列高溫密封劑密封間隙范圍在0-1mm之間，所以滿足大部分氣缸、高溫高壓法蘭等惡劣環(huán)境下的密封，且密封效果非常好。由于具有不膠化的特性，所以后期易清理，從根本上解決了汽輪機(jī)氣缸密封及其它高溫高壓環(huán)境下密封的問題。

五、博科思在石化煙氣輪機(jī)法蘭密封應(yīng)用

應(yīng)用背景

煙氣輪機(jī)（簡稱煙機(jī)）是石油化工行業(yè)常見的關(guān)鍵設(shè)備之一，它利用催化裂化裝置生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫再生煙氣余熱驅(qū)動離心式或軸流式空氣壓縮機(jī)作功或給發(fā)電機(jī)提供動能。煙機(jī)機(jī)組的運(yùn)行情況直接關(guān)系到裝置的運(yùn)行周期和能耗水平，對保證裝置正常平穩(wěn)運(yùn)行和節(jié)能降耗具有重要意義。2014年04月30日，我司技術(shù)部工程師前往某大型石化集團(tuán)針對煙氣輪機(jī)法蘭結(jié)合面漏氣問題進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。具體設(shè)備情況：法蘭直徑為?900mm，溫度為800℃左右，內(nèi)部壓力2.5kg，內(nèi)部主要介質(zhì)為高溫?zé)煔猓ù蟛糠譃镃O2、N2，少量的NO、SO2和水蒸汽）。

解決方案

將博科思F基礎(chǔ)高溫密封劑直接涂抹于法蘭結(jié)合面。

博科思F基礎(chǔ)高溫密封劑最高耐溫可達(dá)950℃，可耐受：熱蒸汽和熱空氣、熱水和冷水、燃料油與潤滑劑，以及原油和天然氣；在壓力到達(dá)275bar時，可保證100%密封，對不帶密封環(huán)的密封耐壓性可達(dá)到570bar，對于螺栓結(jié)合，可達(dá)670bar；產(chǎn)品易于清除，使用過的密封面可以用無水乙醇或丙酮輕易的擦去，而不會附著于密封面；根據(jù)應(yīng)用指導(dǎo)使用并正常運(yùn)行時，對于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和高溫法蘭，保證在密封面（對接接頭）的使用壽命在10年。以上的各種優(yōu)勢都是國產(chǎn)傳統(tǒng)高溫密封劑無法比擬的。