專利名稱：高溫帶壓堵漏用密封劑及其用法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)化生產裝置不停車帶壓堵漏用高溫密封劑及其用法。
背景技術：
已知的帶壓堵漏密封劑，都是以合成橡膠和合成樹脂等高分子材料為基礎，添加適量的填料和助劑，經機械混合而成，雖可用于蒸汽、水、油等多種介質的不停車帶壓堵漏，但受高分子材料熱降解特性的影響，其使用溫度不超過400℃。中國專利CN1253156A公布的陶瓷膠粘劑，是一種雙組份無機膠粘劑，A組份是以耐高溫無機材料為基礎，加入各種助劑和金屬氧化物、稀土元素組成；B組份由濃度為75％的磷酸中加入0～15％的明膠或甲基纖維素組成。AB雙組份通過混合烘烤固化，固化后的陶瓷膠粘劑耐1500℃以上高溫，適用于金屬陶瓷材料密封、粘接、堵漏和修補。這種陶瓷膠粘劑雖涉及到堵漏，但其是雙組份，需要現配現用，不適用于帶壓堵漏。
本發(fā)明的目的是針對有機堵漏密封劑耐溫不超過400℃的缺點，提供一種能耐200～800℃高溫的無機型帶壓堵漏密封劑的制備方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的高溫帶壓堵漏用密封劑具有如下組成，以重量百分比計載體材料10～30％，固化劑10～20％，緩凝劑5～20％，填料20～50％，增粘劑5～10％；其中載體材料為磷酸鹽和硅酸鹽的混合物，其重量配比根據介質溫度的高低調整，最好為磷酸鹽∶硅酸鹽＝1～3∶1；固化劑為金屬氧化物，可以是一種或多種，可以是ZnO、Al2O3、CuO、MgO等，最好是CuO；緩凝劑為耐200℃以上高溫的有機聚合物，最好是有機雜環(huán)聚合物，可以是一種或多種，如可以是聚酰亞胺，聚苯并咪唑、聚苯硫醚等，最好是聚苯硫醚。
本發(fā)明的高溫帶壓堵漏用密封劑中的緩凝劑選用的有機聚合物，要保證在較高的溫度下才分解，以起到延遲固化時間的作用，使用方式可采用高溫熔融浸漬的方法，將緩凝劑包覆在固化劑表面，延遲密封劑的固化反應；填料可以降低密封劑固化收縮率，提高密封劑強度和耐熱性，本發(fā)明中的填料可以采用普通密封劑通用的填料，如石墨、石棉、碳纖維、玻璃纖維等，其中石棉、碳纖維、玻璃纖維的主要作用是提高強度和耐熱性，石墨主要起填充作用，降低密封劑的固化收縮率；增粘劑的主要作用是增加密封劑的粘性，提高密封劑的成型性，本發(fā)明的增粘劑可以采用通用的有機膠粘劑，如液體橡膠、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等，可以是一種或多種。液體橡膠中可以是液體丁腈膠、液體丁苯膠、端羥基液體丁腈膠等，最好是端羥基液體丁腈橡膠。
本發(fā)明的密封劑，主要作用機理是載體材料與固化劑在高溫下發(fā)生固化反應，生成強度很高的鏈狀分子，并將耐高溫的無機填料包裹在其中，形成堅硬的固化體，以達到高溫帶壓堵漏的目的。
本發(fā)明的高溫帶壓堵漏用密封劑的制備方法，可采用普通的機械混合方法，經機械混合后再通過模具擠壓成型密封，以利于保存。制成的高溫堵漏密封劑能對高溫蒸汽、高溫烴、煙道氣等介質實施帶壓堵漏，其耐溫性能達到800℃。
本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑由于選用耐高溫的磷酸鹽和硅酸鹽作密封劑載體材料，與有機型堵漏密封劑相比，原料來源廣、加工工藝簡單，不需要混煉、擠出、水冷等工序，成本低、無污染。用上述高溫帶壓堵漏密封劑，對200～800℃的過熱蒸汽實施帶壓堵漏，具有固化速度快、強度高、密封性好等特點。可用于石油化工、石油煉制、火力發(fā)電、金屬冶煉等行業(yè)的過熱蒸汽、高溫烴、煙道氣等高溫介質的不停車帶壓堵漏。不適用于200℃以下低溫介質的帶壓堵漏。
本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑可用下述工藝制備，但并不限于此方法。
按配方將磷酸鹽和硅酸鹽稱好后加入捏合機內，依次加入其它組成，邊攪拌邊抽真空，整個過程約需要20～60分鐘，混合均勻后裝入密閉的塑料袋中，室溫下停放24～72小時后，用模具擠壓成園柱狀(Φ18～28×85mm)，密封保存于陰涼干燥處。
本發(fā)明還提供一種專用于本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑的帶壓堵漏方法，采用高壓注射的方式對200～800℃高溫蒸汽、高溫烴和煙道氣等介質實施帶壓堵漏，具體為先在泄漏部位設計制作一仿形夾具，然后將密封劑裝入注膠槍內，連接油管，搖動液壓油泵，將密封劑注射到泄漏部位與夾具構成的密封空腔內，在介質溫度作用下，密封劑快速固化為一個整體，從而阻止介質的泄漏。
仿形夾具是指根據泄漏部位的形狀和尺寸，設計制作的能包容泄漏部位并能使密封劑充盈其中且具有一定強度的金屬器具，如法蘭夾具、三通盒式夾具、彎頭夾具等，主要起到使密封劑定位堵漏的作用。


附圖1是對法蘭泄漏使用法蘭夾具實施帶壓堵漏的示意圖，附圖2是法蘭夾具主視圖，附圖3是法蘭夾具側視圖，附圖4是三通盒式夾具的示意圖。圖中1-密封劑，2-法蘭，3-法蘭夾具，4-注膠口，5-注膠槍，6-手動液壓油泵，7-三通管線，8-三通盒式夾具。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1～10采用表1的配方，使用如下方式制得本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑。
按配方將載體材料稱好后加入捏合機內，依次加入填料，固化劑，緩凝劑，增粘劑，邊攪拌邊抽真空，整個過程約30分鐘，制成高溫帶壓堵漏密封劑，裝入密閉的塑料袋中，室溫下停放24～72小時后，用模具擠壓成園柱狀(Φ18～28×85mm)，密封保存于陰涼干燥處。
表1 實施例1～10配方

利用實施例9所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑，進行耐溫實驗，將2000W的電爐通電5min，使其溫度達到最高值，約800℃左右，取20克密封劑，捏成團塊，置于電爐上，密封劑中的有機助劑很快燃燒，余下的成分在高溫作用下固化為一個堅硬的球體，稱重約15克，由此說明密封劑的耐溫性能達到800℃。
將實施例10所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注入金屬筒內并密封，放入電阻爐內加熱到600℃，恒溫30min后，降低溫度至室溫，取出金屬筒觀察筒內密封劑受熱后的成型情況，發(fā)現密封劑固結為致密性很高的一個整體，說明密封劑在600℃高溫下具有可靠的密封性。
實施例11過熱蒸汽管線三通部位焊縫發(fā)生泄漏，溫度540℃，壓力11.0MPa，用高強鋼制作一三通夾具安裝到泄漏部位，用高壓注膠槍將實施例1所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑迅速注射到夾具空腔內，10min便消除了泄漏。
實施例12高溫蒸汽泄漏，泄漏部位為閥門壓蓋法蘭，溫度450℃，壓力4.5MPa，用A3鋼制作一法蘭夾具安裝到泄漏部位，用高壓注膠槍將實施例2所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注射到法蘭間隙內，不到15min便消除了泄漏。
實施例13裝置泄漏，溫度達到550℃，壓力1.7MPa，泄漏部位為彎頭焊縫處，設計制作一仿形夾具并安裝到泄漏部位，用高壓注膠槍將實施例3所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注射到夾具空腔內，5min即堵住泄漏。
實施例14煙道氣泄漏，溫度600℃，壓力1.0MPa，泄漏發(fā)生在φ600mm的法蘭連接處，由于直徑比較大，采用預制鋼帶夾具進行局部堵漏，將實施例4所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注射到法蘭間隙中，30min將泄漏消除。
實施例15供熱管線發(fā)生高溫蒸汽泄漏，泄漏處為一φ150mm的法蘭，蒸汽溫度420℃，壓力4.0MPa，用有機型密封劑封堵，48小時未能堵住泄漏，制作一法蘭夾具安裝到泄漏部位，采用實施例5所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑堵漏，20min便將泄漏消除。
實施例16法蘭墊片密封面發(fā)生泄漏，蒸汽溫度520℃，壓力11.0MPa，用高強鋼制作一法蘭夾具安裝到泄漏部位，用高壓注膠槍將實施例6所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注射到法蘭間隙內，很快消除了泄漏。
實施例17
油泄漏，溫度350℃，壓力1.3MPa，泄漏部位為直管脖頸焊縫處，根據泄漏部位的形狀，設計制作一盒式夾具，采用實施例7所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑堵漏，不到25min便消除了泄漏。
實施例18高溫高壓蒸汽泄漏，溫度540℃，壓力13.0MPa，泄漏部位為過熱蒸汽主管線閥門壓蓋法蘭，采用高強鋼設計制作法蘭夾具并安裝到泄漏法蘭上，用高壓注膠槍將實施例7所制取的本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑注射到法蘭間隙內，密封劑很快固化為一個整體，堵住了泄漏。
權利要求
1.一種高溫帶壓堵漏用密封劑，以重量百分比計，其組成為載體材料10～30％，固化劑10～20％，緩凝劑5～20％，填料20～50％，增粘劑5～10％；其中載體材料為磷酸鹽和硅酸鹽的混合物，固化劑為金屬氧化物，可以是一種或多種，緩凝劑為耐200℃以上高溫的有機聚合物，可以是一種或多種。
2.根據權利要求1所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于磷酸鹽和硅酸鹽組成重量比例為磷酸鹽∶硅酸鹽＝1～3∶1。
3.根據權利要求1所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于固化劑為氧化銅。
4.根據權利要求1所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于緩凝劑為雜環(huán)聚合物。
5.根據權利要求1或4所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于緩凝劑為聚苯硫醚。
6.根據權利要求1所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于填料為石墨、石棉、碳纖維、玻璃纖維。
7.根據權利要求1所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于增粘劑為液體橡膠。
8.根據權利要求7所述的高溫堵漏密封劑，其特征在于增粘劑為端羥基液體丁腈橡膠。
9.一種專用于權利要求1所述的高溫堵漏密封劑帶壓堵漏方法，其特征在于實施帶壓堵漏時先在泄漏部位設計制作一仿形夾具，然后將園柱狀密封劑裝入注膠槍內，連接油管，搖動液壓油泵，將密封劑注射到泄漏部位與夾具構成的密封空腔內，在200～800℃介質溫度作用下，密封劑快速固化為一個整體，從而阻止介質的泄漏。
10.根據權利要求9所述的帶壓堵漏方法，其特征在于仿形夾具為根據泄漏部位的形狀和尺寸，設計制作的能包容泄漏部位并能使密封劑充盈其中且具有強度的金屬器具，起到使密封劑定位堵漏的作用。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種高溫帶壓堵漏密封劑及其使用方法。本發(fā)明的高溫帶壓堵漏密封劑是以磷酸鹽和硅酸鹽等無機物為載體材料，添加適量的固化劑、填料和有機助劑，經機械混合后制成能對高溫蒸汽、高溫烴和煙道氣等介質實施帶壓堵漏的高溫堵漏密封劑，其耐溫性能達到800℃。實施堵漏時，需在泄漏部位安裝一仿形夾具，然后用高壓注膠槍將通過模具擠壓成型的密封劑注射到夾具與泄漏部位外表面構成的空腔內，并快速固化為一個整體而阻止介質的外泄。適用溫度范圍為200～800℃。
文檔編號C09K3/12GK1427060SQ0114435
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月17日 優(yōu)先權日2001年12月17日
發(fā)明者李自力, 朱樹林, 匡建釗, 劉建國, 李宏, 張宏強 申請人:中國石油天然氣集團公司