輸油氣管道閥門內(nèi)漏的原因及防范措施

于加(中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

閥門對(duì)輸油氣管道的作用主要體現(xiàn)在介質(zhì)分流、截?cái)?、壓力調(diào)節(jié)等方面，其最常見的安全問題就是閥門泄露，泄露主要分成內(nèi)漏與外漏，不管是哪種形式的泄露，都會(huì)造成十分嚴(yán)重的安全隱患，甚至導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生。對(duì)于閥門外漏，相關(guān)人員可以從感官上直接進(jìn)行判斷閥門是否出現(xiàn)介質(zhì)外泄的現(xiàn)象，還可以利用專業(yè)的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。一般當(dāng)閥門出現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)，引起是發(fā)生在輸油管道內(nèi)部，如果工作人員無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)使得輸油管面臨污染、受限的問題，最終產(chǎn)生一定的安全隱患。

1 閥門內(nèi)漏的原因分析

1.1 開關(guān)限位問題

首先，閥門發(fā)生內(nèi)漏的主要原因就是開關(guān)的限位問題，因此一旦發(fā)生泄漏情況首先就要排除閥門的開關(guān)室是否到位，只有安全處于閉合狀態(tài)才能有效避免發(fā)生內(nèi)漏情況。一般來說，閥門處于全關(guān)狀態(tài)時(shí)，其與內(nèi)部閥體的角度大概只有2～3°，會(huì)造成介質(zhì)泄漏。由于旋塞閥的減小，關(guān)閉部分與閥體的夾角在10～15°之間會(huì)引起內(nèi)部泄漏。一般情況下，由于下列情況，閥門開關(guān)限位不到位：(1)在運(yùn)輸或者是安裝狀態(tài)時(shí)，閥門與其連接的閥桿位置角度不佳時(shí)，容易發(fā)生內(nèi)漏的情況；(2)對(duì)于一些埋置式或者是存在閥門限位的球閥，閥桿的壽命與使用時(shí)間成正比，如果一旦出現(xiàn)鐵銹、鐵質(zhì)掉落的情況，就會(huì)發(fā)生鐵銹、灰塵、油漆堆積等現(xiàn)象，使得閥門受到一定限制，從而導(dǎo)致閥門無法正常完全關(guān)閉，導(dǎo)致內(nèi)漏情況發(fā)生；(3)對(duì)于長(zhǎng)期未維護(hù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由于齒輪箱潤(rùn)滑脂變質(zhì)而形成硬塊，銹蝕堆積、限位螺栓松動(dòng)等原因會(huì)造成閥門限位偏差和內(nèi)部泄漏；(4)裝有執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門提前設(shè)定全關(guān)位置，當(dāng)閥門未真正全關(guān)到位時(shí)停止，導(dǎo)致限位和內(nèi)部不準(zhǔn)確泄漏；(5)如果閥腔內(nèi)部雜質(zhì)很多，閥門出現(xiàn)排放不規(guī)則的現(xiàn)象，就會(huì)使得關(guān)閉件與雜志進(jìn)入閥門，導(dǎo)致無法正常關(guān)閉。

1.2 閥門內(nèi)部雜質(zhì)較多

對(duì)于閥門內(nèi)漏來說，其最主要的一個(gè)原因就是內(nèi)部的雜質(zhì)較多，這些雜質(zhì)可以是石頭、鐵銹、焊渣等，也有可能是在施工現(xiàn)場(chǎng)塑料、工具或者是一些其他的相似物體，產(chǎn)生的原因主要分成以下幾點(diǎn)：(1)閥門在制造初期，試驗(yàn)階段時(shí)沒有把內(nèi)部的水分完全排干，或排干后沒有采取干燥、防腐、潤(rùn)滑脂等保護(hù)措施，造成閥門內(nèi)部腐蝕和內(nèi)部泄漏；(2)閥門在施工前，安裝的時(shí)候沒有很好的保護(hù)好兩邊的閥門，使得多余的雨水、石塊、泥漿等浸入翻門內(nèi)部，導(dǎo)致閥體與密封圈之間由于存在雜質(zhì)而變得不夠緊湊，導(dǎo)致閥門底座出現(xiàn)彈簧槽或者是發(fā)生“O”形變化，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生；(3)施工環(huán)節(jié)中安全系數(shù)不夠，施工細(xì)節(jié)做得不夠到位，使得施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的雜物、器具等進(jìn)入到內(nèi)部，使得閥門由于密封性不夠好而發(fā)生內(nèi)漏現(xiàn)象；(4)閥門相關(guān)的動(dòng)作頻率大，使得多余的雜質(zhì)與污泥堆積在閥門的密封層，最終導(dǎo)致堆積、硬墊等現(xiàn)象的發(fā)生，這種現(xiàn)象一旦產(chǎn)生，閥門就會(huì)無法正常關(guān)閉，使得內(nèi)部發(fā)生泄漏等。

1.3 密封面的損壞

密封面上有小面積的損傷，隨著管道的運(yùn)行，可能會(huì)逐漸由小泄漏變?yōu)榇笮孤?，這主要是由于介質(zhì)的長(zhǎng)期沖刷造成的，主要有以下幾種情況：(1)在運(yùn)輸和施工過程中，整個(gè)閥門由于搬運(yùn)不嚴(yán)或操作不當(dāng)而損壞吊裝方法；(2)在安裝閥門時(shí)，由于焊接的過程容易飛濺到表面，導(dǎo)致關(guān)閉件受到損害，或者是由于飛濺物在關(guān)閉時(shí)，其內(nèi)部的閥門底座受到損害導(dǎo)致發(fā)生泄漏情況；(3)當(dāng)一些硬物、焊渣或者是其他雜物進(jìn)入到閥門以后，閥門在開啟后其密封性會(huì)受到一定影響，也會(huì)導(dǎo)致閥門發(fā)生內(nèi)漏；(4)閥門的設(shè)計(jì)不合理或者是材質(zhì)選擇不合適，如果閥門硬度無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)部的物件會(huì)被損壞；(5)閥門如果長(zhǎng)期處于開合的狀態(tài)，其介質(zhì)的沖擊力就會(huì)比較大，也會(huì)使得內(nèi)部的誤物件發(fā)生腐蝕，使得閥門的底座出現(xiàn)泄漏；(6)閥門的密封材料如果不合格，其就無法到達(dá)防腐蝕的要求，就會(huì)損害內(nèi)部的密封件；(7) 清管前后未對(duì)閥門進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致密封面上堆積雜質(zhì)，在開啟或者是關(guān)閉閥門時(shí)，會(huì)導(dǎo)致密封面受損等。

1.4 不維護(hù)或維護(hù)不當(dāng)造成的閥門內(nèi)漏

一些管道運(yùn)行管理人員由于閥門定期維護(hù)成本高，如果缺乏科學(xué)的維修方法或者是管理方式，會(huì)導(dǎo)致閥門無法獲得及時(shí)保養(yǎng)而發(fā)生鎖死現(xiàn)象，無法正常開啟與關(guān)閉。在打開或關(guān)閉的時(shí)候也會(huì)使得密封層受損，發(fā)生泄漏現(xiàn)象；(2)沒有根據(jù)操作手冊(cè)或是相關(guān)規(guī)定進(jìn)行閥門維護(hù)，也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生；(3)如果選擇的潤(rùn)滑脂性能不夠良好或是沒有定期進(jìn)行保養(yǎng)，也會(huì)導(dǎo)致閥門的潤(rùn)滑脂出現(xiàn)干燥硬化現(xiàn)象，堆積在閥體與閥門之間，從而導(dǎo)致密封失效，發(fā)生內(nèi)漏情況；(4)對(duì)于一些密封良好的閥門，如果沒有及時(shí)的補(bǔ)充密封脂，會(huì)使得內(nèi)部的密封脂數(shù)量不足，無法發(fā)生作用，從而產(chǎn)生內(nèi)部泄漏。

2 輸油氣管道閥門內(nèi)漏防范措施分析

2.1 可根據(jù)閥門后側(cè)的設(shè)備、管線壓力變化進(jìn)行內(nèi)漏判斷

由于閥門關(guān)閉后側(cè)管線設(shè)備不帶壓，所以在這時(shí)可以根據(jù)設(shè)備壓力變化來判斷閥門是否出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，其可根據(jù)下列公式計(jì)算得出：

式中：VX為公稱，φ密封面/h/英寸的泄漏量；P1為壓力容器的初始?jí)毫?bar)；P2為壓力容器在檢查時(shí)所代表的壓力值(bar)；V0為壓力容器的體積(m3)；T為時(shí)間(hr)；D為管線公稱φ(in)。

當(dāng)計(jì)算最終結(jié)果VX大于0.04m3/hr·in，即可認(rèn)定為改閥門存在內(nèi)漏現(xiàn)象。

2.2 采用放空閥判斷閥門是否存在內(nèi)漏

如果無法根據(jù)上訴方法通過管道和設(shè)備判斷內(nèi)部泄漏，則通過閥門排氣塞和閥門類型介質(zhì)排氣檢查閥門是否存在內(nèi)部泄漏，即將閥門設(shè)置在完全關(guān)閉位置，緩慢排放閥門類型。如果閥門中的介質(zhì)可以排出，則意味著閥門沒有內(nèi)部泄漏。

2.3 采用流量計(jì)測(cè)算內(nèi)漏

利用轉(zhuǎn)換接頭把一個(gè)流量月在0.2L/min 的面板式氣體流量計(jì)或讀數(shù)式浮子精密流量計(jì)，安置在閥門排污絲堵或排污閥門上，從而直接地反映出閥門內(nèi)漏量。

2.4 根據(jù)閥門法強(qiáng)的壓力變化對(duì)內(nèi)漏情況進(jìn)行判斷

精密壓力表和管件可用于制作閥門內(nèi)漏檢測(cè)工具。具體操作方式可分為以下步驟：(1)將閥門內(nèi)漏檢測(cè)工具放置到閥門排污閥或閥塞位置；(2)緩慢平穩(wěn)地打開待測(cè)閥門，保持方法強(qiáng)度與油氣管道壓力的平衡；(3)完全關(guān)閉測(cè)試閥；(4)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄在壓力表上，此時(shí)的壓力為閥室壓力，可記錄為P2；(5)打開預(yù)制和專用工具上的截止閥。將閥室內(nèi)部壓力降低10%～15%，然后在中期關(guān)閉閥門。此時(shí)，壓力記錄表上顯示的數(shù)據(jù)是閥室的壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)；(6)記錄閥室的壓力恢復(fù)時(shí)間；(7)如果腔介質(zhì)排出后壓力不能上升，說明閥門沒有內(nèi)部泄漏。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，造成閥門內(nèi)漏的主要原因是閥門密封體損壞、閥門密封槽堵塞和閥門部件老化，主要原因是實(shí)際操作中粗心大意，對(duì)手動(dòng)油氣管道閥門不重視，缺乏定期維護(hù)和維修，使閥門內(nèi)部泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易發(fā)生重大危險(xiǎn)事故。因此，要重視閥門生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)，制定相應(yīng)的閥門檢修計(jì)劃，定期檢修閥門，規(guī)范生產(chǎn)操作人員的操作方式，加強(qiáng)閥門檢修人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，提高科學(xué)性規(guī)范油氣管道閥門的維修，從而達(dá)到安全生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。