球閥、旋塞閥內漏原因分析及處理方法

楊占林 蘭正軍

摘 要：閥門是控制介質能量的關鍵部件，尤其在長輸管道輸油氣站場所用閥門存在通徑大、承壓高、大多在露天環(huán)境和易燃易爆場所的特點，隨著閥門運行時間增加，內漏閥門逐漸增多。有些工藝閥門內漏，導致管線內介質不能完全放空排凈，給站場其它維修造成很大麻煩。文章主要描述了球閥、旋塞閥內漏判斷方法、閥門內漏原因并針對不同內漏制定解決措施以提高閥門運行可靠性。

關鍵詞：閥門；內漏；分析；處理

1 閥門內漏判斷方法

正確判斷閥門內漏及漏量大小對閥門是否需要處理及處理效果驗證非常重要。可以根據(jù)公式判斷、壓力判斷、經(jīng)驗判斷閥門內漏情況。

（1）常關閥門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判斷閥門內漏。平均每小時每英寸公稱直徑密封面的泄露量用V表示：

其中：P1：壓力容器初始壓力（bar）

P2：壓力容器檢查時壓力（bar）

V0：壓力容器容積（m3）

T：時間（h）

D：管線公稱直徑（in）

當V大于0.04m3/h·in時，即認為該閥門內漏。

（2）當無法通過閥門后端的管線或容器來判斷閥門是否內漏時，關閉此閥門通過排污檢查閥門內漏。緩慢打開閥門排污閥，當氣流聲由大變小，聲音逐漸均勻，將排污閥關閉數(shù)分鐘后再次打開，如果氣流聲變大，說明閥門內漏，或長時間打開閥門排污閥閥腔氣體無法完全排空，即認為該閥門內漏。

（3）內漏閥門前管段有壓力和內漏閥門存在壓差，內漏閥門關閉后放空，如果此閥沒有內漏，打開此閥時閥腔有過流的聲音，如果內漏，放空時不斷又有壓力補充進來，壓力平衡無聲音。

（4）當旋塞閥下游不連接壓力容器時，無法通過壓力表直觀地觀察閥門是否內漏，可以在此段管線放空后，關閉該閥門。通過聽有無氣流通過及長時間觀察閥門表面是否結霜（閥門內漏時有節(jié)流現(xiàn)象）來判斷內漏。

2 閥門內漏原因分析及處理方法

2.1 球閥內漏原因分析及處理方法

球閥本身結構緊湊簡單，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質沖蝕，在開關過程中密封面閥座暴露，易被介質沖刷。具有旋轉90度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。根據(jù)其結構，造成球閥內漏的原因有：

（1）密封面劃傷，造成內漏。由于介質內含有固體硬質雜質導致球閥在開關過程中，高流速雜質劃傷球面，造成內漏。此種情況只能通過注入潤滑密封脂進行修復。已進行清洗、潤滑維護后，直接注入閥門密封脂。對于微漏閥門，一般情況下注入適量911潤滑修復密封脂后開關活動閥門2次（此潤滑密封脂能堵漏達0.010英寸深度的刮痕）。如果注入911潤滑修復密封脂后，內漏任然無法消除，此時再應該定量注入5050系列球閥密封脂（5050X、5050XX、5050XXX）進行密封。

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

（3）注脂流道被堵塞，密封脂注入后進入閥腔。這種情況需要清洗閥座流道。用手動或氣動注脂槍均勻地在各個注脂嘴中緩慢注入規(guī)定數(shù)量的閥門清洗液。開關活動閥門2～3次，再注入定量的閥門清洗液，閥門處于關位狀態(tài)（工藝條件允許的情況下）浸泡1～2天后，注入規(guī)定數(shù)量的閥門密封脂，將閥門操作大約2～3次，使閥門密封脂通過閥座涂到球體上。閥門不能全開關時，應開關到可能的最大位。

（4）潤滑脂注入量不足，密封面因缺少潤滑而加快磨損，導致內漏。應該定期給閥門做維護保養(yǎng)，球閥按照一寸一盎司的量注入，而且對于經(jīng)常不動的閥門要定期開關活動，防止閥芯與閥座銹蝕粘連。

（5）閥門執(zhí)行機構限位誤差導致閥門關不到位致使內漏。通過閥位觀察孔檢查是否全關到位或手動打開執(zhí)行機構上端的機械指示蓋，當閥門關閉時，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。此時就需要調整執(zhí)行機構上的閥位調節(jié)螺栓。

2.2 旋塞閥內漏原因分析及處理方法

旋塞閥采用動態(tài)壓力平衡原理，利用完全金屬密封結構和隨時可以補充密封脂來克服天然氣的一些苛刻應用：高壓差、節(jié)流、放空、排污等。根據(jù)其結構特點，能造成旋塞閥內漏的原因有：

2.2.1 注脂不充分造成內漏

由于旋塞閥是金屬密封結構和密封脂共同作用，確保了閥門的正常密封，如果密封脂缺少，或保養(yǎng)時注脂量不夠，閥門在運行一段時間后就會出現(xiàn)內漏。當旋塞閥出現(xiàn)內漏時，首先應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，在處理內漏時應選用注脂泵進行作業(yè)。

2.2.2 注脂不及時引起內漏

注脂不及時也會引起旋塞閥內漏，在間隔3-6個月、開關動作10次左右、出現(xiàn)操作困難、內漏等問題時，需要注脂保養(yǎng)。若長時間沒有注脂保養(yǎng)，閥門內部密封脂板結堵塞流道，造成注脂困難，嚴重時，重新注入的密封脂不能順利進入流道造成閥門永久性內漏。旋塞閥除了按周期正常維護保養(yǎng)外，如果條件允許，建議閥門每操作一次就對其進行注脂，因為閥門不管是全關過程還是全開過程，高壓介質都會使旋塞上的密封脂有一定的流失，造成閥門輕微泄漏，如果此時注脂補充，只需要少量密封脂就可以解決內漏問題。反之如果不及時注脂，久而久之內漏會逐步加重，同時也增加了處理難度。

2.2.3 注脂類型錯誤造成內漏

所注密封脂類型錯誤，不但會給后續(xù)處理帶來很大麻煩，嚴重時還會造成閥門永久內漏。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，由于旋塞閥密封結構特點，禁止使用清洗液對閥門進行清洗。如果已經(jīng)注入清洗液，需要通過注入大量733或950密封脂，同時在注脂過程中反復開關閥門，把注入的清洗液完全置換出來。

2.2.4 注脂方法不正確造成內漏

注脂方法不正確可能造成密封脂沒有注入（針對使用注脂泵情況），造成閥門保養(yǎng)不到位，或損壞注脂設備。當用注脂泵注脂時，如果注脂泵連續(xù)工作而泵壓力始終不升高，在500psi以內，可判斷密封脂沒有注入，應停運注脂泵，檢查消除故障后再注脂。無論使用什么注脂設備，注脂時的壓力不能超過8000psi，如果壓力過高就應暫時停止注脂，讓密封脂充分流向密封面，然后再進行注脂操作。注脂過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關活動閥門幾次，再注脂時注脂嘴處壓力有下降趨勢（使用注脂泵注脂時現(xiàn)象）說明注脂已經(jīng)充分了，閥門內漏問題基本可以消除。

3 閥門維護保養(yǎng)建議

通過閥門維護人員多次的現(xiàn)場維護實踐作業(yè)，綜合基層站隊在日常操作維護中存在的問題，提出以下幾點建議：

（1）嚴格執(zhí)行《閥門維護保養(yǎng)規(guī)程》要求，定期對球閥的閥腔進行排污，若長時間不排污，排污閥的旋塞承受的壓力過大，易造成泄漏，而且閥門及時排污可預防閥門內漏及冰堵等故障的發(fā)生，對排污量和水分較大的閥門適當增加排污頻次。

（2）注脂預防維護，嚴格控制注脂量、注脂壓力。

（3）對于某些長期處于常開或常關狀態(tài)的閥門，每月最少開關活動閥門一次，并檢查閥門是否能夠開到位和關到位。

（4）在管道進行完清管作業(yè)后，站內要加強排污，防止管線內殘留的粉塵或固體顆粒雜質對閥門本體造成沖刷劃傷損壞。

（5）對于注脂嘴憋壓閥門，如更換注脂嘴后，注脂仍然憋壓，必須使用閥門清洗液對閥門進行充分浸泡24小時后再注脂。注脂時，如有閥桿注脂口，必須嚴格按要求進行注脂。

（6）旋塞閥不應該等到故障了再處理，應該視情進行維護保養(yǎng)，并且在工藝允許情況下定期進行開關活動。

4 結束語

閥門是工藝管線能量的關鍵控制部件，其內漏問題普遍存在，而且很難根治，長期以來影響安全生產(chǎn)。通過結合HSE管理體系制定并完善相關管理制度、加強閥門運行、維護、檢修管理和積極探索設備維護保養(yǎng)新方法、新模式等多種方式相結合才能不斷提高閥門管理水平。

參考文獻

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