
扩径机(用于大口径钢管管端定径与矫圆)的密封圈,尤其是芯棒(膨胀头)内部的超高压、大尺寸动态密封,是其核心易损件。更换作业是一项高风险、高技术要求的精密维护工程,绝非普通设备的密封更换可比。操作不当轻则导致新密封件瞬间损坏、胀管压力不足,重则可能引发高压介质喷射的安全事故。必须遵循一套极其严谨、规范的操作流程。
一、 更换前的周密准备与安全隔离
绝对的能量隔离与泄压(安全红线):
完全切断主机与控制柜电源,并严格执行 “上锁挂牌”(LOTO) 程序。
通过控制系统和手动泄压阀,彻底释放液压系统主回路、控制回路及蓄能器内的所有压力。必须使用压力表确认压力为零。
对于水压扩径机,还需打开排水阀,排空系统内的残余液体。
工况确认与备件查验:
记录导致密封失效的工况(如压力、介质、钢管材质),为后续分析提供依据。
开箱查验新密封件套件,对照零件清单,逐一核对所有密封圈、挡圈、O形圈、导向环的尺寸、材质和数量。确保其与设备型号和拆卸的旧件完全一致。特别注意聚氨酯(PU)密封环的硬度和PTFE挡圈的规格。
工具与环境准备:
专用工具: 准备制造商推荐的专用拉马、液压拆卸工装、导向套筒、无锐边的塑料/铜质刮板、扭矩扳手(范围需覆盖)、尼龙锤。
通用工具: 齐全的内六角扳手、开口扳手、卡簧钳。
清洁用品: 大量不起毛的无纺布、塑料刷、与工作介质兼容的高纯度清洁剂(如石油醚、专用清洗油)、油盘。
环境: 尽可能在清洁、明亮、平坦的专用维修区域进行,避免风沙尘土。
二、 拆卸流程:有序、清洁、无损伤
芯棒总成的拆卸与搬运:
按照手册步骤,将芯棒总成从主机上整体拆卸下来。由于重量大,需使用天车或专用搬运车,小心运送至维修台。
分解芯棒总成:
拍照/录像记录:在每一步拆卸前,对部件的相对位置、方向、油口对应关系进行多角度拍照,这是正确复装的生命线。
顺序拆卸:使用正确的工具,按顺序拆卸端盖、压环、保持套等外部构件。注意内部可能有预紧弹簧,需缓慢释放弹力。
取出扇形模块:通常需要专用工具将多块扇形模从芯棒基体上同步、平稳地分离,防止卡死或掉落。
旧密封圈的移除与关键检查:
温柔移除:使用塑料或木质工具小心钩出旧密封圈。严禁使用螺丝刀、錾子、刀片等尖锐金属工具,这是保护价值数十万元的芯棒基体和扇形模密封面的第一要务。
深度清洁:用清洁剂和无纺布,彻底清洗所有零件,特别是密封沟槽、活塞表面、扇形模滑动面。确保无任何旧密封材料碎屑、油泥、金属颗粒。清洁后吹干。
精密检查(决定更换成败的关键):
检查密封沟槽:用放大镜检查槽底和边缘,必须光滑无毛刺、无划痕、无腐蚀凹坑。用指尖触摸感受。
检查活塞与滑动面(重中之重):检查所有与密封圈接触的运动表面。任何肉眼可见的纵向划痕、磨损亮带或凹陷,都意味着新密封圈将在几轮工作后因相同原因失效。对于价值极高的芯棒,微小划痕都需由专业人员用金刚石研磨膏进行抛光修复;严重磨损则必须送修或更换部件。
三、 安装新密封圈:极致精细,步步为营
最终清洁与润滑:在确认所有零件检查合格后,进行安装前的最终清洁。随后,在所有密封圈、挡圈及安装表面,均匀涂抹一层设备指定的专用润滑脂(通常为与介质兼容的 heavy-duty 润滑脂)。
使用导向工具安装:
安装任何密封圈(尤其是PU U形圈、格莱圈)时,必须使用尺寸匹配的导向套筒(通常为两半式),覆盖螺纹、台阶等锐边,确保密封圈平顺、无切割、无翻转地滑入安装位置。
注意所有密封件的安装方向:唇形密封的唇口、格莱圈的PTFE滑环开口,必须朝向压力油来向(高压腔)。PTFE挡圈安装在密封圈的高压侧。
按序精密组装:
严格按照拆卸记录的反向顺序和照片指引进行组装。
安装扇形模时,需确保它们同步、对齐,可能需要专用夹具辅助。
在拧紧任何螺栓时,都必须使用扭矩扳手,按照手册规定的扭矩值和紧固顺序(通常是对角交叉),分多次、逐步拧紧。这是保证受力均匀、密封有效的关键。
功能测试(严禁省略):
地面低压测试:有条件时,在维修台连接测试泵站,对组装好的芯棒进行低压(如5-10MPa)功能测试,检查其膨胀/收缩是否顺畅,各结合面有无泄漏。
上机空载与低压测试:将芯棒装回主机,先进行空载运行,再逐步进行低压带载测试,观察压力建立与释放是否平稳正常。
逐步加载验证:最后进行正常工艺压力下的试扩径作业,验证密封性能完全恢复。
结论: 更换扩径机密封圈,是一项集重型设备维修的严谨、精密仪器装配的细致和高压安全操作的高度警觉于一体的特种作业。其成功要诀可概括为:“安全隔离是前提,清洁检查定生死,导向工具护周全,扭矩顺序保均匀,循序测试验真章。” 任何试图走捷径、省步骤的想法,都可能付出密封件反复失效、核心部件损坏甚至安全事故的沉重代价。专业、规范的更换,是保障这台关键设备重获新生、持续稳定创造价值的唯一途径。
