淺談閥門泄漏的原因及其設計選型的優化

李文東

（新特能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

淺談閥門泄漏的原因及其設計選型的優化

李文東

（新特能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

對現今閥門泄漏的原因以及閥門設計選型進行了分析，以期為關注這一話題的人們提供有益參考，促進工業設計中閥門設計的優化發展。

閥門泄漏；原因；設計選型

閥門泄漏作為影響我國石油行業環境污染問題的重要因素，對生態環境保護、能源節約以及石油化工產業的安全發展具有一定的消極影響性。對此，明確掌握石油化工行業中，各閥門中存在的常見泄漏原因，并進行優化設計，已成為我國石油行業以及相關部門思考與研究的重點。

1 閥門泄漏的原因

閥門作為石油化工行業生產過程中不可或缺的控制裝置，其主要作用在于：保護各工程環節中，管路運行的穩定性與安全性，在滿足各項工藝技術要求的基礎上，對管路進行合理調控，完成產品生產。目前導致閥門泄漏的原因主要有以下幾方面：其一，受閥門設計與制造工藝技術的影響，閥門封閉性常出現問題，從而導致管道物質泄漏或滲透，進而造成環境污染與經濟損失。其二，在閥門設計與制造過程中，當材料選擇存在不科學性時，閥門使用過程中將出現部件結構變形、腐蝕或損害等現象，從而致使閥門泄漏問題產生。其三，由于閥門制造多采用“鑄造”工藝技術，因此在閥門塑型鑄造過程中，受操作人員自身因素或外界因素的影響，很容易產生閥體“砂眼”問題，所以在使用具有沙眼閥門時，則容易出現液體（氣體）介質滲漏（泄漏）問題，針對該問題可通過水壓檢測急性密封性檢驗，并及時更換優勢閥門，避免泄漏問題的產生[1]。其四，在閥門制造過程中，由于閥門密封填料沒有達到密封性，從而導致在填料密封處產生介質滲透，造成管道介質污染。其五，在閥門運輸、安裝、管理、過程中，如果閥門密封面出現變形與損壞，同樣會致使閥門出現小流量滲透（排放）問題，引發介質泄漏，污染周圍環境。其六，在閥門使用過程中，當出現閥桿關閉不嚴、閥門堵塞、閥門卡死等現象時，同樣會出現介質泄漏問題，該問題往往泄漏物質流量較大、環境破壞性強。此外，當介質中，尤其是液體介質中摻雜固體雜質時，也會形成介質不穩定性泄漏問題，進而污染環境，造成生態環境破壞，出現石油化工經濟損失與生產安全問題。

2 閥門設計選型的優化

2.1 科學選料，優化設計

在閥門設計選型過程中，除依據相關設計規定與標準外，也應結合實際應用情況，進行全面分析，包括閥門工業用途、生產介質本質屬性、流速、壓強等，從而科學選擇閥門部件材質與設計類型，用以保證閥門應用作用的最大化發揮，實現閥門與工業生產的完美匹配。例如，對于氣體介質，在既定的溫度下，球閥的密封性相對閘閥更高，壓力損害較小，實用性更強。

2.2 主要技術的優化設計

閥桿的填料函密封以及閥體的連接部位密封技術，是閥門設計與制造過程中避免泄漏問題產生的主要技術。對此，在進行設計選型過程中，應對其進行科學、合理的選擇與應用。其中關于閥桿的填料函密封工藝技術，通常情況下分填料與無填料兩種形態，以波紋管有填料的閥桿為例，其密封性相對穩定，在既定條件下（密封元件不被破壞的情況下），則不易發生閥門泄漏問題。當然，這種有填料的閥桿設計相對與無填料閥桿而言，造價相對較高且工藝技術復雜，一旦發生閥桿損壞，泄漏現象將十分嚴重。故在使用波紋管類有填料的閥桿時，應進行科學選用，保證其質量的可信性與優化性。此外，在使用無填料的閥桿時，可適當輔助一層填料，用以在節約成本的基礎上，提升其穩定性與可靠性。目前，使用較為廣泛的閥桿，主要為填料密封結合體，例如“柔性石墨環填料組合”[2]。而閥體連接部位密封工藝技術，主要是指閥體與閥蓋之間的密封工藝技術，常見的密封工藝技術主要為“中法蘭連接密封”以及“螺紋連接密封”兩種，其中“螺紋連接密封”側重于橫截面積相對較小的閥體連接中。然而無論是中法蘭連接密封，還是螺紋連接密封，通常情況下需遵循以下幾項要求：其一，注重密封的穩定性與可靠性，保證其對外部環境變化（溫度、壓強、流體流速等）的適應性；其二，保證閥體連接設計構造的嚴密性、簡潔性以及金屬使用的少量性，用以提升安裝質量與抗腐蝕性；其三，注重抗損害性能的提升，避免安裝與拆卸過程中閥體連接性的損害；其四，保證閥體連接不受流體介質本質性質的影響，包括物理性質與化學性質，用以提升整體密封性，避免因流體本質因素而出現泄漏問題；其五，保證閥體連接不受生產振動以及沖擊載荷量的波動。目前，常見的閥體連接工藝技術主要有“榫槽式平墊片密封”、“凹凸式平墊片密封”以及“O 形密封圈密封”。

3 結論

總而言之，閥門泄漏問題是我國工業生產中存在的重要問題，對工業行業經濟效益、生產與運營安全、能源節約、環境保護具有直接影響作用。對此，明確石油化工閥門泄漏原因，并進行優化設計選型，對工業行業的穩定與可持續發展具有重要現實意義。

[1] 史川孌.化工設計中的常用閥門選型研究[J].化工管理，2016.

[2] 雷鵬，張守文，史振谷，等. 淺談1 000MW 超超臨界火電機組中低壓旁路閥內漏問題的優化改造[J]. 中國高新技術企業，2016，（21）

Talking about the Cause of Valve Leakage and the Optimization of Its Design Selection

Li Wen-dong

This paper analyzes the causes of current valve leakage and the design of valve design，so as to provide a useful reference for people who pay attention to this topic and promote the optimization of valve design in industrial design.

valve leakage；reason；design selection

TU976.5

A

1003-6490（2017）06-0098-01

2017-05-05

李文東（1987—），男，甘肅渭源人，主要研究方向為機械電子研究。