閥門防護(hù)蓋質(zhì)量問題分析與改進(jìn)措施

裴潤有，毛升好，李 祚

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心 （陜西 西安 710018）

根據(jù)油氣田現(xiàn)場反映情況，經(jīng)檢驗(yàn)合格的閥門，在運(yùn)輸過程中密封面碰壞、啟閉件損傷，導(dǎo)致無法正常使用。為進(jìn)一步提高閥門防護(hù)蓋防護(hù)作用，入庫質(zhì)量檢驗(yàn)單位對各廠家閥門的防護(hù)蓋暴露出的質(zhì)量問題進(jìn)行了分析，提出了改進(jìn)措施，對防護(hù)蓋在運(yùn)輸、存儲過程中保護(hù)閥門具有重要意義。

1 閥門防護(hù)蓋使用情況統(tǒng)計

據(jù)不完全抽查統(tǒng)計，入庫質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)1 653只法蘭連接式閥門中,帶防護(hù)蓋的閥門數(shù)量有1 488只，占總數(shù)量的90%；防護(hù)蓋配帶規(guī)范的閥門數(shù)量有1 056只，占71%。另外，抽查DN15-DN25小通徑螺紋連接截止閥均沒有配帶防護(hù)蓋。

帶有防護(hù)蓋的閥門中，95%的閥門防護(hù)蓋為凸臺式，5%的閥門防護(hù)蓋為套蓋式。

2 閥門防護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)一：SH/T 3064-2003《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》[1]閥門訂貨與包裝5.5規(guī)定“閥門兩端應(yīng)有防護(hù)蓋板保護(hù)法蘭密封面、焊接端或螺紋端部及閥門內(nèi)腔。防護(hù)板應(yīng)用纖維板或塑料制成，其外徑應(yīng)大于法蘭密封面的外徑，并固定牢靠，且易于安裝和拆卸”；5.7規(guī)定 “用于SH 3059規(guī)定的SHA級管道閥門、有特殊要求的閥門及公稱通徑小于或等于40mm的各類閥門，均應(yīng)裝箱發(fā)運(yùn);對于公稱通徑大于或等于50mm的其他閥門除合同有規(guī)定外，可以散裝或用其他方式包裝，但必須保證在運(yùn)輸過程中不被破損和丟失零件?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)二：JB/T 7928-1999《通用閥門供貨要求》[2]裝運(yùn)6.3規(guī)定 “閥門兩端法蘭密封面、焊接端、螺紋端和閥門內(nèi)腔應(yīng)用端蓋等加以保護(hù)，且應(yīng)易于裝拆。”

標(biāo)準(zhǔn)三：SH 3518-2000《閥門檢驗(yàn)與管理規(guī)程》[3]外觀檢驗(yàn)2.2.3規(guī)定“閥門兩端應(yīng)有防護(hù)蓋保護(hù)”；閥門防護(hù)4.2.4規(guī)定“閥門試驗(yàn)合格后，內(nèi)部應(yīng)清理干凈，閥門兩端應(yīng)加蓋防護(hù)蓋”。

進(jìn)一步查閱發(fā)現(xiàn)，國家目前沒有閥門防護(hù)蓋的制造標(biāo)準(zhǔn)。從以上標(biāo)準(zhǔn)可看出，防護(hù)蓋具有雙重作用：一是保護(hù)法蘭密封面、焊接端或螺紋端部不受損壞；二是保護(hù)閥門內(nèi)腔不進(jìn)臟污。因此，應(yīng)要求閥門防護(hù)蓋材質(zhì)較硬、連接配帶緊密不松脫、尺寸完全能夠覆蓋密封面或凸臺，才能夠有效保護(hù)閥門內(nèi)腔不進(jìn)臟污和密封面不受損傷。

3 閥門防護(hù)蓋質(zhì)量問題

在閥門入庫質(zhì)量檢驗(yàn)中，防護(hù)蓋常見的主要問題有：

1）防護(hù)蓋外徑過小，起不到保護(hù)密封端面的作用。防護(hù)蓋外徑小于法蘭密封面外徑，未將密封面完全覆蓋，占法蘭連接閥門配帶防護(hù)蓋不規(guī)范總數(shù)的82%。圖1為2種不同密封面閥門所配帶防護(hù)蓋尺寸過小的情況。

圖1 防護(hù)蓋尺寸過小

2）防護(hù)蓋凸臺尺寸小，無法固定。因凸臺尺寸小，不能牢固固定在端面上，占法蘭連接閥門配帶防護(hù)蓋不規(guī)范總數(shù)的12%。圖2為DN15的閥門所使用的防護(hù)蓋，其凸臺小徑僅8mm，無法牢固固定在端面上。

圖2 防護(hù)蓋凸臺尺寸過小

3）卡口不符合使用要求，易松脫。因卡口不符合要求，未能固定牢固，易松脫的，占法蘭連接閥門配帶防護(hù)蓋不規(guī)范總數(shù)的3%。

公稱通徑并不等同于閥門端部的內(nèi)徑。截取標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12224-2005《鋼制閥門 一般要求》“附錄A閥門公稱尺寸與閥體端部基本內(nèi)徑的關(guān)系”表A.1中DN50、DN80的閥門部分。

閥門端部內(nèi)徑是根據(jù)管道的實(shí)際內(nèi)徑取值，以DN80的閥門為例，當(dāng)壓力為42MPa時，其端部內(nèi)徑范圍為57.2～76.2mm。因此防護(hù)蓋的小徑往往小于閥門的公稱通徑，必須留有較大余量做卡口結(jié)構(gòu)，使適用范圍更廣。常見的卡口結(jié)構(gòu)有卡瓣式、螺紋凸臺式、套蓋式等。實(shí)踐證明，圖3中防護(hù)蓋非卡瓣卡口結(jié)構(gòu)使用中易松脫，不能滿足使用要求。

4）防護(hù)蓋材質(zhì)較差,易損壞。防護(hù)蓋材質(zhì)較差，易損壞的，占法蘭連接閥門配帶防護(hù)蓋不規(guī)范總數(shù)的3%。防護(hù)蓋大部分都采用低密度聚四氟乙烯材料，在實(shí)際檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有少量防護(hù)蓋采用質(zhì)量較差的聚四氟乙烯材料，造成撕裂、卷起等現(xiàn)象。

圖3 卡口不符合使用要求

5）顏色不統(tǒng)一。同一廠家防護(hù)蓋中，約80%的防護(hù)蓋為藍(lán)色，另外還有少量綠色、紅色和棕色。

6）防護(hù)蓋缺失，起不到雙重保護(hù)作用。法蘭連接、對夾式閥門與螺紋連接閥門防護(hù)蓋缺失分別占閥門總數(shù)的50%、35%、15%。小通徑螺紋閥外露螺紋端均未進(jìn)行保護(hù)。

4 質(zhì)量問題原因分析

4.1 設(shè)計尺寸不規(guī)范，生產(chǎn)制造源頭控制不力

通過對防護(hù)蓋存在質(zhì)量問題的閥門廠家咨詢調(diào)研，閥門廠家將防護(hù)蓋生產(chǎn)委托塑料制品小企業(yè)生產(chǎn)，未對尺寸、顏色、卡口形式進(jìn)行嚴(yán)格要求，質(zhì)量控制不嚴(yán)。特別是防護(hù)蓋外徑小于法蘭密封面外徑情況比較普遍，從而導(dǎo)致生產(chǎn)出來的防護(hù)蓋起不到保護(hù)密封面的作用，見表1。

4.2 合同約束不力

合同管理上對防護(hù)蓋配備未做明確要求，沒起到約束作用，導(dǎo)致廠家不對閥門配帶防護(hù)蓋，或配帶防護(hù)蓋不規(guī)范。

4.3 廠家認(rèn)識不足，忽視防護(hù)蓋的保護(hù)作用

閥門生產(chǎn)廠家不了解運(yùn)輸現(xiàn)場實(shí)際情況，未認(rèn)識到防護(hù)蓋對閥門保護(hù)的重要性。閥門出廠后要經(jīng)過中轉(zhuǎn)銷售駐點(diǎn)庫房、檢驗(yàn)單位、前線轉(zhuǎn)運(yùn)站、施工現(xiàn)場等環(huán)節(jié)，共經(jīng)歷5道以上的程序、8次以上的裝卸，長途運(yùn)輸幾百至幾千公里以上。特別是在前線施工現(xiàn)場，存在著人力卸車滾滑、摔等行為，以及在砂石、石子地上隨意擺放等現(xiàn)象，容易對閥門密封面碰傷，閥瓣、球面進(jìn)砂磨損[4]。

表1 流道形塑料防護(hù)蓋的設(shè)計尺寸與法蘭面實(shí)際尺寸對比

5 改進(jìn)措施

5.1 加強(qiáng)規(guī)范閥門防護(hù)蓋設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)

為確實(shí)發(fā)揮閥門防護(hù)蓋保護(hù)作用，閥門生產(chǎn)廠家應(yīng)從閥門防護(hù)蓋制造源頭加強(qiáng)質(zhì)量控制，其尺寸、材質(zhì)必須符合SH/T 3064-2003《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》第5.5條規(guī)定，建議按照以下技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計、生產(chǎn)。

5.1.1 閥門防護(hù)蓋的形狀結(jié)構(gòu)

對比以下幾種結(jié)構(gòu)形式的閥門防護(hù)蓋，建議對法蘭連接閥門使用帶卡瓣結(jié)構(gòu)的凸臺式閥門防護(hù)蓋，對于卡箍、焊接連接形式的閥門，使用套蓋式防護(hù)蓋（圖4）。其主要優(yōu)點(diǎn)有：①安裝余量較大，應(yīng)用范圍廣；②固定牢固可靠，不易脫落；③裝卸方便。

圖4 閥門防護(hù)蓋結(jié)構(gòu)形式選擇

5.1.2 閥門防護(hù)蓋制造尺寸

法蘭連接閥門防護(hù)蓋多采用流道形塑料防護(hù)蓋（圖 5）。

圖5 流通形塑料防護(hù)蓋

法蘭密封面形式包括：突面、凹面/突面、榫面/槽面、全平面和環(huán)連接面，參照HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭（PN 系列）》中表 3.2.5-1，突面、凹面/突面、榫面/槽面法蘭密封面形式的閥門防護(hù)蓋尺寸見表2，環(huán)連接面法蘭密封面尺寸可參照該標(biāo)準(zhǔn)表3.2.5-2 制造[5]。

5.1.3 閥門防護(hù)蓋材質(zhì)

建議使用低密度聚乙烯，因其有以下優(yōu)點(diǎn)：①質(zhì)品輕，化學(xué)性穩(wěn)定，在使用中不會發(fā)生質(zhì)變；②一般成型性、著色性好，加工成本低；③絕緣性好，導(dǎo)熱性低；④具有較好的耐磨性、耐沖擊性。

5.1.4 閥門防護(hù)蓋顏色

如訂貨商對閥門防護(hù)蓋無其他特殊要求，為實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，建議廠家將閥門防護(hù)蓋的顏色統(tǒng)一制作為藍(lán)色。

5.2 加強(qiáng)采購管理合同約束與入庫質(zhì)量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)把關(guān)

5.2.1 采購環(huán)節(jié)約束

針對閥門保護(hù)防護(hù)蓋沒有配帶或配帶不規(guī)范的情況，建議采購管理方在采購合同中對廠家提出明確相關(guān)技術(shù)要求，用經(jīng)濟(jì)合同進(jìn)行約束，確保在閥門出廠前采取保護(hù)措施全部配帶防護(hù)蓋。

5.2.2 入庫質(zhì)檢環(huán)節(jié)把關(guān)

入庫檢驗(yàn)單位加強(qiáng)入庫質(zhì)量檢驗(yàn)前的驗(yàn)收，嚴(yán)格執(zhí)行 SH/T 3064-2003、JB/T 7928-1999和 SH3518-2000等規(guī)范要求，對于未裝防護(hù)蓋的閥門不予接收檢驗(yàn)，以保證檢驗(yàn)后有防護(hù)蓋重新加裝，以加強(qiáng)閥門檢后運(yùn)輸途中的成品保護(hù)。

表2 凸臺式塑料防護(hù)蓋尺寸

[1]SH/T 3064-2003石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收[S].

[2]JB/T 7928-1999通用閥門供貨要求[S].

[3]SH 3518-2000閥門檢驗(yàn)與管理規(guī)程[S].

[4]GB/T 12224-2005鋼制閥門 一般要求[S].

[5]HG/T 20592-2009鋼制管法蘭（PN系列）[S].