Primeiro, análise das causas deFlangeVazamento
Em vedações de flanges, o vazamento está relacionado a diversos fatores, incluindo as propriedades físicas do fluido selado, as condições de operação, a rugosidade da superfície de vedação da flange, a força de aperto, a qualidade da própria flange e as condições básicas, dimensões e processo de carga/descarga da junta. Em uma determinada planta, a junta soldada de aços diferentes na face externa da flange da tubulação de saída do reator de hidrocracking DC102 apresentou fissuras e vazamentos sob condições de alta temperatura, alta pressão e exposição ao hidrogênio.
Como a junta anular metálica foi substituída no reator de pré-hidrogenação K201 da unidade de reforma após a última revisão geral, que operou por dois anos e meio sem vazamentos, e o fluido de processo selado e o flange permaneceram inalterados, a influência das condições de operação pode ser considerada isoladamente.
01: A análise estatística mostra que, no período entre a última inspeção do reator e a ocorrência do vazamento, houve aproximadamente 20 ciclos de partida e parada. Sob certas condições de operação de pressão e temperatura, a junta sofreu falha por fadiga, levando ao vazamento.
02: Altas temperaturas prolongadas causam fluência e relaxamento de tensão em parafusos e juntas, levando a uma diminuição na pressão de vedação da junta. Os parafusos se esticam e os flanges se deformam. Se a pressão de vedação residual for menor que a pressão de vedação mínima de trabalho, ocorrerá vazamento.
03: Quando ocorre um vazamento, o material sob alta pressão transborda do ponto de vazamento, erodindo a superfície de vedação e causando corrosão radial.
Em segundo lugar, medidas de prevenção de vazamentos, reparo de flanges e montagem.
1. Evite flutuações anormais de temperatura e taxas de aquecimento e resfriamento excessivamente rápidas durante a inicialização e o desligamento.
Minimizar paradas não planejadas e evitar mudanças drásticas de temperatura no reator, mitigando o gradiente de temperatura.
01: Durante paradas programadas e interrupções de produção, a introdução de hidrogênio para purga em oleodutos de alimentação e circulação deve ser feita lentamente para evitar vazamentos em flanges de alta temperatura e pressão devido ao resfriamento rápido. Se ocorrer vazamento em uma flange devido ao resfriamento, deve-se utilizar vapor para purgar o óleo e o gás imediatamente, a fim de evitar incêndio.
02: A expansão térmica e o estresse durante o aquecimento do equipamento podem causar pequenos vazamentos nas juntas de flanges e gaxetas. Quando ocorrer um vazamento desse tipo, uma mangueira de vapor deve ser colocada no ponto de vazamento para dispersar o óleo e o gás, prevenindo incêndios, antes que a conexão seja apertada. Para minimizar os riscos da expansão térmica, a taxa de aquecimento geralmente não deve exceder 25 °C/h.
03: Após a manutenção ou durante o primeiro arranque, os parafusos das tubagens dos equipamentos podem ter sido substituídos ou desmontados. Estes foram apertados à temperatura ambiente (estado frio), enquanto que durante a produção normal, são apertados a temperaturas mais elevadas.
2. Reparo da superfície de vedação do flange
Devido à erosão irregular na superfície de contato do anel do flange, os reparos devem ser realizados de acordo com as “Normas de Supervisão Técnica de Segurança de Vasos de Pressão”. O flange de conexão do equipamento é conectado ao corpo do equipamento e pode ser reparado no local utilizando ferramentas especializadas. Essas ferramentas especializadas consistem em uma placa de suporte, um eixo central e um porta-ferramentas.
3. Seleção de juntas de alto desempenho e tecnologia digital
Para reatores de hidrogenação que operam em uma faixa de temperatura relativamente ampla, a seleção de juntas de alto desempenho é crucial. Simultaneamente, a combinação de tecnologia de aperto com torque constante de alta precisão, tecnologia digital de controle de qualidade de montagem de flanges no local e tecnologia de monitoramento e prevenção online do status de vedação pode aprimorar ainda mais o desempenho e a confiabilidade da vedação dos flanges. Além disso, a seleção de parafusos resistentes a altas temperaturas é uma das principais medidas para garantir níveis de vazamento baixos ou mínimos durante um ciclo de revisão geral após o isolamento dos flanges de entrada e saída do reator de hidrogenação. Isso reduz efetivamente o consumo de energia e a poluição ambiental, ao mesmo tempo que melhora a eficiência e a segurança da produção.
4. Conjunto de Vedação de Flange: O monitoramento contínuo online de dados e tendências de vazamento do status de vedação da flange ajuda as empresas a entenderem prontamente o estado operacional do equipamento e a prevenirem potenciais riscos à segurança. O monitoramento e a análise em tempo real dos dados de vedação da flange podem fornecer aos clientes recomendações científicas e razoáveis sobre o momento ideal para realizar o aperto a quente, reduzindo assim o risco de falha do equipamento e garantindo a segurança da produção.
Terceiro, resultados operacionais pós-reparo.
Após o reparo do flange, foi instalada uma nova junta metálica elíptica. Após retificação, teste de pressão e teste de estanqueidade no local, o equipamento foi colocado em operação. Não houve vazamentos durante um ciclo de revisão geral. Durante a manutenção periódica, a superfície de vedação do flange foi desmontada e inspecionada, sendo constatado que estava em boas condições.Primeiramente, análise das causas de vazamento em flanges.
Em vedações de flanges, o vazamento está relacionado a diversos fatores, incluindo as propriedades físicas do fluido selado, as condições de operação, a rugosidade da superfície de vedação da flange, a força de aperto, a qualidade da própria flange e as condições básicas, dimensões e processo de carga/descarga da junta. Em uma determinada planta, a junta soldada de aços diferentes na face externa da flange da tubulação de saída do reator de hidrocracking DC102 apresentou fissuras e vazamentos sob condições de alta temperatura, alta pressão e exposição ao hidrogênio.
Como a junta anular metálica foi substituída no reator de pré-hidrogenação K201 da unidade de reforma após a última revisão geral, que operou por dois anos e meio sem vazamentos, e o fluido de processo selado e o flange permaneceram inalterados, a influência das condições de operação pode ser considerada isoladamente.
01: A análise estatística mostra que, no período entre a última inspeção do reator e a ocorrência do vazamento, houve aproximadamente 20 ciclos de partida e parada. Sob certas condições de operação de pressão e temperatura, a junta sofreu falha por fadiga, levando ao vazamento.
02: Altas temperaturas prolongadas causam fluência e relaxamento de tensão em parafusos e juntas, levando a uma diminuição na pressão de vedação da junta. Os parafusos se esticam e os flanges se deformam. Se a pressão de vedação residual for menor que a pressão de vedação mínima de trabalho, ocorrerá vazamento.
03: Quando ocorre um vazamento, o material sob alta pressão transborda do ponto de vazamento, erodindo a superfície de vedação e causando corrosão radial.
Em segundo lugar, medidas de prevenção de vazamentos, reparo de flanges e montagem.
1. Evite flutuações anormais de temperatura e taxas de aquecimento e resfriamento excessivamente rápidas durante a inicialização e o desligamento.
Minimizar paradas não planejadas e evitar mudanças drásticas de temperatura no reator, mitigando o gradiente de temperatura.
01: Durante paradas programadas e interrupções de produção, a introdução de hidrogênio para purga em oleodutos de alimentação e circulação deve ser feita lentamente para evitar vazamentos em flanges de alta temperatura e pressão devido ao resfriamento rápido. Se ocorrer vazamento em uma flange devido ao resfriamento, deve-se utilizar vapor para purgar o óleo e o gás imediatamente, a fim de evitar incêndio.
02: A expansão térmica e o estresse durante o aquecimento do equipamento podem causar pequenos vazamentos nas juntas de flanges e gaxetas. Quando ocorrer um vazamento desse tipo, uma mangueira de vapor deve ser colocada no ponto de vazamento para dispersar o óleo e o gás, evitando incêndios antes que a conexão seja apertada. Para minimizar os riscos da expansão térmica, a taxa de aquecimento geralmente não deve exceder 25 °C.℃/h.
03: Após a manutenção ou durante o primeiro arranque, os parafusos das tubagens dos equipamentos podem ter sido substituídos ou desmontados. Estes foram apertados à temperatura ambiente (estado frio), enquanto que durante a produção normal, são apertados a temperaturas mais elevadas.
2. Reparo da superfície de vedação do flange
Devido à erosão irregular na superfície de contato do anel do flange, os reparos devem ser realizados de acordo com as “Normas de Supervisão Técnica de Segurança de Vasos de Pressão”. O flange de conexão do equipamento é conectado ao corpo do equipamento e pode ser reparado no local utilizando ferramentas especializadas. Essas ferramentas especializadas consistem em uma placa de suporte, um eixo central e um porta-ferramentas.
3. Seleção de juntas de alto desempenho e tecnologia digital
Para reatores de hidrogenação que operam em uma faixa de temperatura relativamente ampla, a seleção de juntas de alto desempenho é crucial. Simultaneamente, a combinação de tecnologia de aperto com torque constante de alta precisão, tecnologia digital de controle de qualidade de montagem de flanges no local e tecnologia de monitoramento e prevenção online do status de vedação pode aprimorar ainda mais o desempenho e a confiabilidade da vedação dos flanges. Além disso, a seleção de parafusos resistentes a altas temperaturas é uma das principais medidas para garantir níveis de vazamento baixos ou mínimos durante um ciclo de revisão geral após o isolamento dos flanges de entrada e saída do reator de hidrogenação. Isso reduz efetivamente o consumo de energia e a poluição ambiental, ao mesmo tempo que melhora a eficiência e a segurança da produção.
4. Conjunto de Vedação de Flange: O monitoramento contínuo online de dados e tendências de vazamento do status de vedação da flange ajuda as empresas a entenderem prontamente o estado operacional do equipamento e a prevenirem potenciais riscos à segurança. O monitoramento e a análise em tempo real dos dados de vedação da flange podem fornecer aos clientes recomendações científicas e razoáveis sobre o momento ideal para realizar o aperto a quente, reduzindo assim o risco de falha do equipamento e garantindo a segurança da produção.
Terceiro, resultados operacionais pós-reparo.
Após o reparo do flange, foi instalada uma nova junta metálica elíptica. Após retificação, teste de pressão e teste de estanqueidade no local, o equipamento foi colocado em operação. Não houve vazamentos durante um ciclo de revisão geral. Durante a manutenção periódica, a superfície de vedação do flange foi desmontada e inspecionada, sendo constatado que estava em boas condições.
Data da publicação: 28/11/2025