球閥、旋塞閥內(nèi)漏原因分析及處理方法

楊占林 蘭正軍

摘 要：閥門(mén)是控制介質(zhì)能量的關(guān)鍵部件，尤其在長(zhǎng)輸管道輸油氣站場(chǎng)所用閥門(mén)存在通徑大、承壓高、大多在露天環(huán)境和易燃易爆場(chǎng)所的特點(diǎn)，隨著閥門(mén)運(yùn)行時(shí)間增加，內(nèi)漏閥門(mén)逐漸增多。有些工藝閥門(mén)內(nèi)漏，導(dǎo)致管線內(nèi)介質(zhì)不能完全放空排凈，給站場(chǎng)其它維修造成很大麻煩。文章主要描述了球閥、旋塞閥內(nèi)漏判斷方法、閥門(mén)內(nèi)漏原因并針對(duì)不同內(nèi)漏制定解決措施以提高閥門(mén)運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：閥門(mén)；內(nèi)漏；分析；處理

1 閥門(mén)內(nèi)漏判斷方法

正確判斷閥門(mén)內(nèi)漏及漏量大小對(duì)閥門(mén)是否需要處理及處理效果驗(yàn)證非常重要。可以根據(jù)公式判斷、壓力判斷、經(jīng)驗(yàn)判斷閥門(mén)內(nèi)漏情況。

（1）常關(guān)閥門(mén)后端為不帶壓管線或壓力容器，根據(jù)壓力容器壓力的變化來(lái)判斷閥門(mén)內(nèi)漏。平均每小時(shí)每英寸公稱直徑密封面的泄露量用V表示：

其中：P1：壓力容器初始?jí)毫Γ╞ar）

P2：壓力容器檢查時(shí)壓力（bar）

V0：壓力容器容積（m3）

T：時(shí)間（h）

D：管線公稱直徑（in）

當(dāng)V大于0.04m3/h·in時(shí)，即認(rèn)為該閥門(mén)內(nèi)漏。

（2）當(dāng)無(wú)法通過(guò)閥門(mén)后端的管線或容器來(lái)判斷閥門(mén)是否內(nèi)漏時(shí)，關(guān)閉此閥門(mén)通過(guò)排污檢查閥門(mén)內(nèi)漏。緩慢打開(kāi)閥門(mén)排污閥，當(dāng)氣流聲由大變小，聲音逐漸均勻，將排污閥關(guān)閉數(shù)分鐘后再次打開(kāi)，如果氣流聲變大，說(shuō)明閥門(mén)內(nèi)漏，或長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)閥門(mén)排污閥閥腔氣體無(wú)法完全排空，即認(rèn)為該閥門(mén)內(nèi)漏。

（3）內(nèi)漏閥門(mén)前管段有壓力和內(nèi)漏閥門(mén)存在壓差，內(nèi)漏閥門(mén)關(guān)閉后放空，如果此閥沒(méi)有內(nèi)漏，打開(kāi)此閥時(shí)閥腔有過(guò)流的聲音，如果內(nèi)漏，放空時(shí)不斷又有壓力補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，壓力平衡無(wú)聲音。

（4）當(dāng)旋塞閥下游不連接壓力容器時(shí)，無(wú)法通過(guò)壓力表直觀地觀察閥門(mén)是否內(nèi)漏，可以在此段管線放空后，關(guān)閉該閥門(mén)。通過(guò)聽(tīng)有無(wú)氣流通過(guò)及長(zhǎng)時(shí)間觀察閥門(mén)表面是否結(jié)霜（閥門(mén)內(nèi)漏時(shí)有節(jié)流現(xiàn)象）來(lái)判斷內(nèi)漏。

2 閥門(mén)內(nèi)漏原因分析及處理方法

2.1 球閥內(nèi)漏原因分析及處理方法

球閥本身結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，在開(kāi)關(guān)過(guò)程中密封面閥座暴露，易被介質(zhì)沖刷。具有旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，造成球閥內(nèi)漏的原因有：

（1）密封面劃傷，造成內(nèi)漏。由于介質(zhì)內(nèi)含有固體硬質(zhì)雜質(zhì)導(dǎo)致球閥在開(kāi)關(guān)過(guò)程中，高流速雜質(zhì)劃傷球面，造成內(nèi)漏。此種情況只能通過(guò)注入潤(rùn)滑密封脂進(jìn)行修復(fù)。已進(jìn)行清洗、潤(rùn)滑維護(hù)后，直接注入閥門(mén)密封脂。對(duì)于微漏閥門(mén)，一般情況下注入適量911潤(rùn)滑修復(fù)密封脂后開(kāi)關(guān)活動(dòng)閥門(mén)2次（此潤(rùn)滑密封脂能堵漏達(dá)0.010英寸深度的刮痕）。如果注入911潤(rùn)滑修復(fù)密封脂后，內(nèi)漏任然無(wú)法消除，此時(shí)再應(yīng)該定量注入5050系列球閥密封脂（5050X、5050XX、5050XXX）進(jìn)行密封。

（2）閥座銹死，內(nèi)部彈簧不起作用，致使閥座和球面不能貼合，引起內(nèi)漏。此種情況只有通過(guò)更換閥座或維修才能解決問(wèn)題。

（3）注脂流道被堵塞，密封脂注入后進(jìn)入閥腔。這種情況需要清洗閥座流道。用手動(dòng)或氣動(dòng)注脂槍均勻地在各個(gè)注脂嘴中緩慢注入規(guī)定數(shù)量的閥門(mén)清洗液。開(kāi)關(guān)活動(dòng)閥門(mén)2～3次，再注入定量的閥門(mén)清洗液，閥門(mén)處于關(guān)位狀態(tài)（工藝條件允許的情況下）浸泡1～2天后，注入規(guī)定數(shù)量的閥門(mén)密封脂，將閥門(mén)操作大約2～3次，使閥門(mén)密封脂通過(guò)閥座涂到球體上。閥門(mén)不能全開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)開(kāi)關(guān)到可能的最大位。

（4）潤(rùn)滑脂注入量不足，密封面因缺少潤(rùn)滑而加快磨損，導(dǎo)致內(nèi)漏。應(yīng)該定期給閥門(mén)做維護(hù)保養(yǎng)，球閥按照一寸一盎司的量注入，而且對(duì)于經(jīng)常不動(dòng)的閥門(mén)要定期開(kāi)關(guān)活動(dòng)，防止閥芯與閥座銹蝕粘連。

（5）閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)限位誤差導(dǎo)致閥門(mén)關(guān)不到位致使內(nèi)漏。通過(guò)閥位觀察孔檢查是否全關(guān)到位或手動(dòng)打開(kāi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上端的機(jī)械指示蓋，當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，看軸鍵是否和管線垂直，如果不垂直，有偏差，可能是限位誤差。此時(shí)就需要調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的閥位調(diào)節(jié)螺栓。

2.2 旋塞閥內(nèi)漏原因分析及處理方法

旋塞閥采用動(dòng)態(tài)壓力平衡原理，利用完全金屬密封結(jié)構(gòu)和隨時(shí)可以補(bǔ)充密封脂來(lái)克服天然氣的一些苛刻應(yīng)用：高壓差、節(jié)流、放空、排污等。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能造成旋塞閥內(nèi)漏的原因有：

2.2.1 注脂不充分造成內(nèi)漏

由于旋塞閥是金屬密封結(jié)構(gòu)和密封脂共同作用，確保了閥門(mén)的正常密封，如果密封脂缺少，或保養(yǎng)時(shí)注脂量不夠，閥門(mén)在運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)漏。當(dāng)旋塞閥出現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)，首先應(yīng)注入充足的密封脂檢查密封效果。由于注脂泵工作的連續(xù)性，在處理內(nèi)漏時(shí)應(yīng)選用注脂泵進(jìn)行作業(yè)。

2.2.2 注脂不及時(shí)引起內(nèi)漏

注脂不及時(shí)也會(huì)引起旋塞閥內(nèi)漏，在間隔3-6個(gè)月、開(kāi)關(guān)動(dòng)作10次左右、出現(xiàn)操作困難、內(nèi)漏等問(wèn)題時(shí)，需要注脂保養(yǎng)。若長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有注脂保養(yǎng)，閥門(mén)內(nèi)部密封脂板結(jié)堵塞流道，造成注脂困難，嚴(yán)重時(shí)，重新注入的密封脂不能順利進(jìn)入流道造成閥門(mén)永久性內(nèi)漏。旋塞閥除了按周期正常維護(hù)保養(yǎng)外，如果條件允許，建議閥門(mén)每操作一次就對(duì)其進(jìn)行注脂，因?yàn)殚y門(mén)不管是全關(guān)過(guò)程還是全開(kāi)過(guò)程，高壓介質(zhì)都會(huì)使旋塞上的密封脂有一定的流失，造成閥門(mén)輕微泄漏，如果此時(shí)注脂補(bǔ)充，只需要少量密封脂就可以解決內(nèi)漏問(wèn)題。反之如果不及時(shí)注脂，久而久之內(nèi)漏會(huì)逐步加重，同時(shí)也增加了處理難度。

2.2.3 注脂類型錯(cuò)誤造成內(nèi)漏

所注密封脂類型錯(cuò)誤，不但會(huì)給后續(xù)處理帶來(lái)很大麻煩，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成閥門(mén)永久內(nèi)漏。NORDSTROM、SERCK AUDCO旋塞閥只允許使用950密封脂、733密封脂、733LT密封脂（冬季用脂），禁止使用其它種類的密封脂。另外，由于旋塞閥密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，禁止使用清洗液對(duì)閥門(mén)進(jìn)行清洗。如果已經(jīng)注入清洗液，需要通過(guò)注入大量733或950密封脂，同時(shí)在注脂過(guò)程中反復(fù)開(kāi)關(guān)閥門(mén)，把注入的清洗液完全置換出來(lái)。

2.2.4 注脂方法不正確造成內(nèi)漏

注脂方法不正確可能造成密封脂沒(méi)有注入（針對(duì)使用注脂泵情況），造成閥門(mén)保養(yǎng)不到位，或損壞注脂設(shè)備。當(dāng)用注脂泵注脂時(shí)，如果注脂泵連續(xù)工作而泵壓力始終不升高，在500psi以內(nèi)，可判斷密封脂沒(méi)有注入，應(yīng)停運(yùn)注脂泵，檢查消除故障后再注脂。無(wú)論使用什么注脂設(shè)備，注脂時(shí)的壓力不能超過(guò)8000psi，如果壓力過(guò)高就應(yīng)暫時(shí)停止注脂，讓密封脂充分流向密封面，然后再進(jìn)行注脂操作。注脂過(guò)程中要控制注脂速度，如果壓力居高不下，在條件允許的情況下開(kāi)關(guān)活動(dòng)閥門(mén)幾次，再注脂時(shí)注脂嘴處壓力有下降趨勢(shì)（使用注脂泵注脂時(shí)現(xiàn)象）說(shuō)明注脂已經(jīng)充分了，閥門(mén)內(nèi)漏問(wèn)題基本可以消除。

3 閥門(mén)維護(hù)保養(yǎng)建議

通過(guò)閥門(mén)維護(hù)人員多次的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)實(shí)踐作業(yè)，綜合基層站隊(duì)在日常操作維護(hù)中存在的問(wèn)題，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）嚴(yán)格執(zhí)行《閥門(mén)維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程》要求，定期對(duì)球閥的閥腔進(jìn)行排污，若長(zhǎng)時(shí)間不排污，排污閥的旋塞承受的壓力過(guò)大，易造成泄漏，而且閥門(mén)及時(shí)排污可預(yù)防閥門(mén)內(nèi)漏及冰堵等故障的發(fā)生，對(duì)排污量和水分較大的閥門(mén)適當(dāng)增加排污頻次。

（2）注脂預(yù)防維護(hù)，嚴(yán)格控制注脂量、注脂壓力。

（3）對(duì)于某些長(zhǎng)期處于常開(kāi)或常關(guān)狀態(tài)的閥門(mén)，每月最少開(kāi)關(guān)活動(dòng)閥門(mén)一次，并檢查閥門(mén)是否能夠開(kāi)到位和關(guān)到位。

（4）在管道進(jìn)行完清管作業(yè)后，站內(nèi)要加強(qiáng)排污，防止管線內(nèi)殘留的粉塵或固體顆粒雜質(zhì)對(duì)閥門(mén)本體造成沖刷劃傷損壞。

（5）對(duì)于注脂嘴憋壓閥門(mén)，如更換注脂嘴后，注脂仍然憋壓，必須使用閥門(mén)清洗液對(duì)閥門(mén)進(jìn)行充分浸泡24小時(shí)后再注脂。注脂時(shí)，如有閥桿注脂口，必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行注脂。

（6）旋塞閥不應(yīng)該等到故障了再處理，應(yīng)該視情進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，并且在工藝允許情況下定期進(jìn)行開(kāi)關(guān)活動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

閥門(mén)是工藝管線能量的關(guān)鍵控制部件，其內(nèi)漏問(wèn)題普遍存在，而且很難根治，長(zhǎng)期以來(lái)影響安全生產(chǎn)。通過(guò)結(jié)合HSE管理體系制定并完善相關(guān)管理制度、加強(qiáng)閥門(mén)運(yùn)行、維護(hù)、檢修管理和積極探索設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)新方法、新模式等多種方式相結(jié)合才能不斷提高閥門(mén)管理水平。

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