淺析天然氣管道球閥內漏與對策

摘 要：球閥[1]作為天然氣管道運輸的主要截斷閥，能夠使介質的運動受到控制，滿足生產流程的需要，保證系統的安全可靠運行。生產實際中，球閥內漏故障較為頻繁，嚴重影響了閥門的使用壽命，同時也為安全生產和管網正常運行帶來事故隱患。文章根據西氣東輸管線西段站場中處理球閥內漏的經驗，簡述了球閥內漏的處理方法及預防措施，并提出了建議。

關鍵詞：天然氣管道；閥門內漏；處理方法；預防措施

引言

西氣東輸西段站場管線中，球閥作為管道主要的線路截斷閥，應用的數量較為龐大，這些球閥主要集中在站場進出站區、閥室、收發球區、管線旁通閥、放空閥等，其中有相當數量的球閥存在不同程度上的內漏，對于球閥內漏故障的分析及處理，技術人員及管理人員應該掌握以下基本知識。

1 管道球閥的密封機理

常見的球閥閥座密封系統為固定閥座型。球閥閥座主要有普通閥座和彈性閥座兩種，普通閥座在預緊力或者流體壓力的作用下，閥座與球體壓緊，并使閥座材料產生塑性變形而達到密封。彈性閥座除了與普通閥座一樣，在預緊力或流體壓力作用下，閥座材料產生塑性變形而達到密封外，還由于閥座本身的特殊結構或者借助于彈性元件，以補償溫差、壓力、磨損等外界條件變化對球閥密封性能的影響。

2 閥門內漏的種類

閥門內漏是指啟閉件與閥座緊密貼合起密封作用的兩個接觸面結合部位的泄漏[2][3]。根據閥門內漏的性質，閥門內漏大致可以分為4類：臨時性內漏、永久性內漏、真漏和假漏。（如圖1所示）

（1）臨時性內漏：閥門在工藝條件改變時產生的內漏，如溫度變化、壓力瞬時變化引起的內漏。（2）永久性內漏：由于設計缺陷、球面或閥座損傷引起的內漏，通過一定的技術手段或方法無法解決，或者說無法實現零泄漏。（3）真漏：閥門密封球面或閥座軟密封被異物劃傷或者閥座密封組件損傷而造成的閥門內漏，但通過一定的技術手段或技術方法處理后，內漏可以解決。（4）假漏：假漏并不是閥門本身損壞造成的內漏，就是說閥門的球面、閥座及軟密封均完好，無劃傷現象，而是閥座密封與球面結合面上粘有異物或者閥位設定不正確而造成閥門內漏的一種假象。

3 閥門內漏的處理措施

3.1 堵漏原理

堵漏主要是采取充填注入密封脂的辦法，增加和改善密封性能。堵漏原理是液態介質在動態條件下，固態密封材料的密封機理。利用專用高壓注脂槍，將密封脂注入注脂專用通道，并充滿整個通道，使密封脂能夠充分接觸密封面。當球閥密封失效發生內漏時，漏點前后壓差產生的吸附力促使密封脂向漏點流動，密封脂顆粒度合適時就堆積在漏點，實現封堵的目的。如圖2、圖3所示。

3.2 內漏處理

根據閥門內漏分類及性質，內漏處理是針對真漏與假漏而言，所以閥門內漏首先要明確閥門內漏的性質，即閥門內漏是真漏還是假漏。假漏則不需要密封脂即，真漏則需視情況而定注入顆粒度合適的密封脂。

3.2.1 檢查閥位。閥位的檢查調整是十分必要的，閥位由閥門機械限位來確定，閥位是否正確直接造成閥門的內漏，閥門設計制造標準規定閥門密封結合面存在3°-5°公差[4]，就是說閥門密封面在設計的3°-5°內都是有效的，閥門關位的密封面范圍存在著設計余量，即調整機械限位可能消除或消減閥門內漏。

3.2.2 注清洗液。清洗液主要功能在于軟化并清除留在密封管道內硬化的密封脂。清洗液在球面與密封面充分接觸，注入清洗液后需要停留足夠長的時間，同時每隔一段時間動作閥門，使清洗液與粘黏物質充分接觸達到軟化溶解的效果。反復開關操作閥門，以便清除密封面的粘接物或雜質。最后采用壓力表觀察單位時間內壓力變化，判斷真漏與假漏。

3.2.3 注潤滑脂。潤滑脂除了能增強密封效果同時也能起潤滑作用，減少閥門扭矩，注入閥門密封座還能把殘存的清洗液擠壓出密封管道并在閥門內金屬表面形成一層薄膜，已達到保護的作用。注潤滑脂的目的：（1）潤滑密封面，減小扭矩；（2）增強密封效果；（3）擠壓殘存清洗液。

3.2.4 注密封脂。根據堵漏的機理，密封脂要滿足以下條件：（1）密封脂具有流動性；（2）密封脂具有一定的顆粒度；（3）密封脂一定年限之內無固化現象（一般3年）。注密封脂要對閥腔放空滿足壓差條件，放空閥始終全開，注脂的同時注意發現內漏聲音的變化，隨著密封脂運動，閥門的泄漏量會逐漸變小，直至閥門實現零泄漏為止。

4 預防措施

閥門的運輸、安裝、投產及運維都有可能是造成閥門內漏的根源，所以預防措施也貫穿在整個過程中。（1）新閥門驗收：閥門驗收過程著重檢查球面及閥座是否完好無劃傷，軟密封的密封性是否良好。同時我們檢查附屬配置，如注脂嘴、內止回閥是否完好，注脂嘴和內止回閥是“聯系”閥門內外的唯一途徑，其完好性確保注脂通道的暢通。（2）安裝前保護及清理：管道安裝施工過程中對閥門兩側進行臨時性的保護，避免雨水、灰塵、泥砂、雜物等進入，影響閥門的密封性；閥門安裝過程中必須保持管道內的清潔，控制閥門的密封狀態，確保內部無任何異物，有效保護閥門密封件，減少密封受損，這些要求和措施是避免閥門日后產生內漏的關鍵所在。（3）正確運維操作：嚴格按照閥門操作規范操作，嚴禁多人操作、加力桿操作、蠻力操作的情況，對于閥門出現異常，提高重視，第一時間查找原因并采取相應的處理措施。（4）定期維護保養：對于運行閥門管理和維修工作來說，最重要的是預防和保養措施要及時到位，定期對閥門進行檢查和維護，當發現閥門有內漏現象時，應該立即對閥門進行檢查、修復，防止內漏程度的進一步擴大化。

5 結束語

閥門的維護是為了有效防止閥門故障，延長閥門的使用壽命，并不是閥門出現了故障而去檢修維護，要認清閥門維護的實質意義，提高閥門定期維護的積極主動性。同時強化運維人員的專業素質，掌握閥門工作原理、密封材料、密封結構等基本知識，科學地、規范地對閥門進行維護，建立閥門日常保養、清洗、注脂、運行維護檔案，以利于閥門的保養和維護。

參考文獻

[1]GB/T21465-2008.閥門術語[S].

[2]馮學英，梅允福.設備、管道的閥門泄漏和預防措施[J].廣州化工，2011，39（12）：6.

[3]楊開，楊士.石化管道場站閥門泄漏原因分析與對策[J].化工設備與管道，2009，46（4）：48.

[4]API6D-2009.管道閥門規范[S].

作者簡介：胡玉華（1989-），男，漢族，遼寧省凌源市（縣），本科學歷，現助理工程師，單位名稱：中國石油西部管道公司，石油天然氣管道運行維護方向。