解決閥門(mén)填料函泄漏問(wèn)題的方法

王會(huì)剛 吳世權(quán)

（中石油云南石化有限公司 昆明）

一、問(wèn)題

石油化工裝置使用的閥門(mén)多數(shù)采用填料函式密封，大部分閥門(mén)安裝于室外，閥內(nèi)輸送介質(zhì)多數(shù)具有易燃易爆、有毒有害、高溫高壓等特性。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，閥門(mén)閥桿處極易出現(xiàn)泄漏，易燃易爆、劇毒等危險(xiǎn)介質(zhì)的泄漏不僅會(huì)造成中毒、火災(zāi)、爆炸等事故，而且會(huì)污染環(huán)境，甚至導(dǎo)致裝置停工。

二、原因分析

分析石油化工裝置中閥門(mén)的實(shí)際運(yùn)行狀況，導(dǎo)致閥門(mén)填料函泄漏的原因主要有：①對(duì)于開(kāi)關(guān)較頻繁的閥門(mén)，由于閥桿的經(jīng)常性動(dòng)作，對(duì)密封填料造成了較嚴(yán)重的磨損，這是導(dǎo)致填料函發(fā)生泄漏的主要原因。②由于閥內(nèi)介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕性等特性的作用，以及工藝操作的不穩(wěn)定性、填料老化的影響，也都會(huì)導(dǎo)致填料函發(fā)生泄漏。③由于室外環(huán)境溫度變化較大，在熱脹冷縮的作用下，也使得填料函經(jīng)常發(fā)生泄漏。

三、處理方法

1.閥門(mén)填料函發(fā)生泄漏時(shí)，一般可通過(guò)鎖緊密封填料壓蓋，壓縮密封填料來(lái)消除泄漏。在密封填料無(wú)壓縮量的情況下，該方法是不可行的，此時(shí)閥門(mén)填料函的泄漏存在較大的安全隱患。

2.填料函填料無(wú)壓縮量情況下出現(xiàn)泄漏的常見(jiàn)處理方法

（1）更換密封填料。針對(duì)閥門(mén)填料函泄漏的情況，解決此類(lèi)問(wèn)題最根本的方法就是更換填料函內(nèi)密封填料。目前能實(shí)現(xiàn)對(duì)填料函內(nèi)密封填料進(jìn)行檢修更換的方法有兩種，一種是在線(xiàn)檢修，首先全關(guān)閥門(mén)，然后通過(guò)閥門(mén)自密封實(shí)現(xiàn)對(duì)填料函內(nèi)部物料的切斷，進(jìn)而更換密封填料；但此種方法存在一定危險(xiǎn)性，一旦閥門(mén)自密封發(fā)生泄漏，可能會(huì)發(fā)生人身傷亡、火災(zāi)、爆炸等事故。另一種方法需要對(duì)閥門(mén)及管線(xiàn)內(nèi)的物料進(jìn)行泄壓排放，然后對(duì)填料函內(nèi)密封填料進(jìn)行更換；此種方法對(duì)連續(xù)生產(chǎn)的石油化工生產(chǎn)裝置而言，可能需要局部停工或全裝置停工，這將會(huì)影響到裝置的連續(xù)安全平穩(wěn)運(yùn)行，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）帶壓堵漏處理。帶壓堵漏技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于閥門(mén)填料函泄漏的處理，在不對(duì)閥門(mén)進(jìn)行檢修的情況下，帶壓堵漏處理填料函泄漏主要有以下兩種形式：

方盒子堵漏。將閥門(mén)連同手輪、法蘭全部用方盒子包起來(lái)，通過(guò)方盒子上的注膠螺母，再向方盒子內(nèi)注膠，最終將漏點(diǎn)堵住。此方法的缺點(diǎn)是受閥門(mén)位置空間的限制，方盒子較大，堵漏價(jià)格較昂貴，堵漏后的閥門(mén)無(wú)法再進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。

填料函內(nèi)注膠堵漏。閥門(mén)填料函函壁鉆孔帶壓堵漏技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油化工裝置閥門(mén)堵漏中，該方法采用電鉆對(duì)閥門(mén)填料函函壁進(jìn)行鉆孔，用強(qiáng)大推力將密封膠填塞到原填料各層之間的空隙，推進(jìn)原填料對(duì)閥桿和與填料函壁面之間形成新的擠壓力，建立新的密封壓力封堵泄漏，實(shí)現(xiàn)對(duì)填料函泄漏的處理。該方法消除閥門(mén)填料函泄漏是應(yīng)用填料函結(jié)構(gòu)發(fā)揮包容夾具作用，組成密封空腔容納密封膠并承受擠壓力，減少了夾具的準(zhǔn)備和制造周期。與方盒子堵漏相比，此法的優(yōu)點(diǎn)是不受閥門(mén)位置空間的限制，閥門(mén)堵完后可以正常開(kāi)關(guān)操作，費(fèi)用較低，封堵效果較好。但此種方法具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，用電鉆鉆孔容易產(chǎn)生火花，與閥內(nèi)易燃易爆、劇毒等介質(zhì)接觸容易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故。

四、非標(biāo)閥桿密封堵漏方法

1.非標(biāo)閥桿密封堵漏裝置的設(shè)計(jì)安裝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定閥桿密封裝置方案，非標(biāo)閥桿密封裝置包括密封套、密封填料、把緊螺栓等。方案的具體實(shí)施如下：

（1）依據(jù)閥桿直徑和填料函上方空間繪制密封套尺寸，分兩瓣制作密封套，密封套內(nèi)徑和閥桿外徑之間要留有一定的熱脹冷縮間隙（0.2 mm）。 如圖1所示，密封套由密封套Ⅰ和密封套Ⅱ兩部分組成，兩瓣密封套通過(guò)螺栓鎖緊實(shí)現(xiàn)整體連接。

圖1 非標(biāo)閥桿密封裝置示意圖

（2）密封套的上部加工有螺栓孔，密封套的下部依據(jù)密封填料規(guī)格加工填料槽，槽內(nèi)徑應(yīng)小于閥桿外徑與填料寬度之和0.5～1 mm，槽深依據(jù)填料層數(shù)而定，填料總高度應(yīng)＜2～4 mm。

（3）密封套與閥桿接觸處邊緣均應(yīng)倒角。當(dāng)密封套總高度大于150 mm時(shí)，其底部外側(cè)應(yīng)用卡子把緊。

（4）安裝時(shí)，兩瓣密封套通過(guò)鎖緊螺栓實(shí)現(xiàn)整體連接后，通過(guò)連接螺母將原密封填料壓蓋螺栓的螺柱與密封套壓緊螺栓的螺柱相連，再把緊密封套壓緊螺栓即完成安裝。此時(shí)，如果原密封填料壓蓋螺栓的螺柱露出螺母部分較短時(shí)，可根據(jù)閥內(nèi)介質(zhì)特性采取焊接補(bǔ)強(qiáng)，或直接逐個(gè)拆除原密封填料壓蓋螺栓的螺母以連接螺母替代，再將密封套壓緊螺栓的螺柱把緊到連接螺母上。圖2為安裝非標(biāo)閥桿密封裝置后的示意圖。安裝完成后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)填料函泄漏的再次密封。

圖2 安裝非標(biāo)閥桿密封裝置后的示意圖

2.安裝使用注意事項(xiàng)

（1）閥桿密封裝置適用于DN80以上、PN5.0以下閥門(mén)填料函發(fā)生泄漏的處理。

（2）應(yīng)根據(jù)閥內(nèi)介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性等物理化學(xué)性能選擇合適的密封填料，如果密封填料選擇不合適，達(dá)不到預(yù)期的密封效果。

（3）閥桿、密封套的尺寸精度和表面粗糙度值是影響閥桿密封裝置密封性能的關(guān)鍵。

（4）在安裝密封填料前，要將閥桿和密封填料壓蓋表面的雜質(zhì)、污物等清理干凈，盡量消除可能導(dǎo)致密封泄漏的影響因素。

（5）在安裝盤(pán)根型密封填料時(shí)，要注意分層分圈壓接好密封填料，填料切斷時(shí)宜成45°切口，每圈填料均應(yīng)以45°切口搭接，且每圈搭接口宜相錯(cuò)60～120°。

3.使用效果

閥桿密封裝置有效地消除了填料函泄漏的情況。對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)的石油化工裝置而言，在某種程度上這與以往的閥門(mén)檢修和帶壓堵漏技術(shù)相比，具有簡(jiǎn)便易行、經(jīng)濟(jì)合理、安全實(shí)用的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于類(lèi)似閥門(mén)填料函泄漏的處理。