輸油氣管道閥門內(nèi)漏原因分析及應(yīng)對(duì)措施

張勇東，鄭梟雄，李富強(qiáng)

（中石油管道有限責(zé)任公司西部分公司，新疆 哈密 839000）

閥門在輸油氣管道中起到介質(zhì)截?cái)唷毫φ{(diào)節(jié)、介質(zhì)分流等重要作用，而有關(guān)閥門的重要安全問題便是閥門泄漏，且閥門泄漏可分為兩個(gè)方面，分別為內(nèi)漏或外漏。而閥門泄漏問題如未及時(shí)處理，便會(huì)成為重大安全隱患，隨時(shí)可能產(chǎn)生重大安全事故。當(dāng)閥門出現(xiàn)外漏時(shí)，可通過感官能夠直觀地看出是否出現(xiàn)介質(zhì)外泄的情況，并可以采用專門的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。而出現(xiàn)閥門內(nèi)漏時(shí)，由于其處于輸油氣管道內(nèi)部，從而難以發(fā)現(xiàn)，并且容易造成油品污染、壓力受限等問題，進(jìn)而容易引發(fā)安全事故。且本文主要對(duì)閥門內(nèi)漏進(jìn)行研究。

1 閥門內(nèi)漏產(chǎn)生的主要原因

1.1 閥門開關(guān)限位問題

開關(guān)限位調(diào)整不到位，便是導(dǎo)致輸油氣管道閥門泄漏的主要原因之一。且對(duì)閥門內(nèi)漏問題進(jìn)行檢查的第一步便是對(duì)開關(guān)進(jìn)行檢查，看閥門開關(guān)是否全關(guān)到位。當(dāng)前輸油氣管道中的閥門在全關(guān)時(shí)，閥門的閥球與閥體之間僅需相差2°～3°，便會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)泄漏產(chǎn)生。而由于一般的旋塞閥閥門都有縮徑，因此，關(guān)閉鍵與閥體間需要相差10°～15°才會(huì)出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，且一般導(dǎo)致閥門開關(guān)限位不到位的主要情況有以下幾種：

（1）閥門在生產(chǎn)工廠內(nèi)安裝或者是在運(yùn)輸、裝卸環(huán)節(jié)，導(dǎo)致閥門的鏈接附件與閥門驅(qū)動(dòng)裝置配角出現(xiàn)錯(cuò)位，從而導(dǎo)致限位偏差，進(jìn)而在使用時(shí)出現(xiàn)內(nèi)漏情況。

（2）且對(duì)于裝配有閥門限位塊的球閥、埋地閥門，由于有加長(zhǎng)閥桿，閥門會(huì)隨著使用時(shí)期的增長(zhǎng)，導(dǎo)致閥門內(nèi)氧化鐵銹以及其他雜物落入閥門下，便容易在閥桿與限位塊間堆積灰塵等物體，一旦形成一定的體積，便會(huì)導(dǎo)致閥門無(wú)法全關(guān)到位，進(jìn)而形成閥門內(nèi)漏。

（3）由于閥門長(zhǎng)時(shí)期未得到有效的保養(yǎng)維護(hù)，從而導(dǎo)致閥門齒輪箱內(nèi)的潤(rùn)滑膠變硬或齒輪氧化導(dǎo)致鐵銹堆積以及縣委螺栓松動(dòng)等諸多因素，從而導(dǎo)致閥門限位出現(xiàn)偏差，進(jìn)而出現(xiàn)閥門內(nèi)漏現(xiàn)象。

1.2 閥門密封面的損傷

閥門密封面是閥門中的重要組成部分，一旦密封面出現(xiàn)損傷，隨著管道運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，可能在介質(zhì)的沖刷下將損傷面積擴(kuò)大，從而形成內(nèi)漏，且造成閥門密封面損傷的主要原因具有以下幾點(diǎn)。

（1）在運(yùn)輸裝卸過程中，由于裝卸方式使用不當(dāng)而使閥門與其他堅(jiān)硬物質(zhì)接觸，從而出現(xiàn)磨損或劃傷，進(jìn)而導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。

（2）有堅(jiān)硬物質(zhì)進(jìn)入閥門中，并附在閥座或其他關(guān)閉部件上，在進(jìn)行閥門開關(guān)操作時(shí)，堅(jiān)硬物質(zhì)與閥門密封面進(jìn)行接觸、摩擦而導(dǎo)致閥門密封面損壞。

（3）閥門內(nèi)部構(gòu)件的材質(zhì)、設(shè)計(jì)或熱處理不過關(guān)，從而使閥門構(gòu)件的硬度無(wú)法達(dá)到輸油氣管道的使用要求，從而導(dǎo)致閥門內(nèi)部構(gòu)件被流體高速?zèng)_刷而損壞。

（4）閥門在開啟時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間地保存小開度狀態(tài)下運(yùn)行，且由于在這種狀態(tài)下，介質(zhì)的流速在壓力的作用下會(huì)得到提升，從而使介質(zhì)的流速、沖擊力加強(qiáng)，進(jìn)而使閥門內(nèi)部構(gòu)件被介質(zhì)沖擊磨損。

1.3 缺乏維護(hù)或維護(hù)操作不當(dāng)而導(dǎo)致閥門內(nèi)漏

（1）由于部分閥門的維護(hù)費(fèi)用較高，維護(hù)方式缺乏科學(xué)性、合理性，無(wú)法及時(shí)對(duì)閥門進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)甚至是不予維護(hù)，導(dǎo)致閥門因?yàn)槿狈S護(hù)而使其開關(guān)構(gòu)建與閥座抱死，從而無(wú)法進(jìn)行開關(guān)操作或操作困難，同時(shí)，由于長(zhǎng)時(shí)期未經(jīng)過清理，導(dǎo)致內(nèi)部雜物堆積，進(jìn)而阻礙開關(guān)或劃傷密封，導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。

（2）閥門維護(hù)操作流程未按照操作規(guī)程或操作手冊(cè)進(jìn)行，從而由于違規(guī)操作導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。

（3）依靠密封脂進(jìn)行密封的閥門管道，因?yàn)槲醇皶r(shí)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，從而無(wú)法提供密封作用形成內(nèi)漏。

1.4 閥門內(nèi)存在雜質(zhì)

使閥門出現(xiàn)內(nèi)漏的另一個(gè)原因便是閥門口存在雜質(zhì)，且這些雜質(zhì)可能是介質(zhì)硬化物、砂礫、鐵銹以及焊渣等物體，也可能是在施工場(chǎng)地?zé)o意中放入的工具、焊條、木棒或者塑料以及其他可能在施工場(chǎng)地存在的物體。而所造成這類問題的可能是以下原因。

（1）在閥門生產(chǎn)廠地經(jīng)過水壓測(cè)試后，未及時(shí)將設(shè)備內(nèi)存在的水完全排除，或排除后沒有及時(shí)進(jìn)行干燥、防腐以及涂抹潤(rùn)滑油等保護(hù)措施，從而使閥門內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氧化銹蝕，從而堵塞閥門，進(jìn)而造成內(nèi)漏。

（2）在閥門安裝前，沒有將兩側(cè)進(jìn)行完全密封，從而導(dǎo)致閥門內(nèi)進(jìn)入雨水、石子或泥沙等物體，進(jìn)而導(dǎo)致閥門密封與閥體無(wú)法關(guān)閉或?qū)е麻y座的O 型圈或彈簧脫落，從而形成內(nèi)漏現(xiàn)象。

（3）在施工安裝時(shí)存在違規(guī)操作，施工人員不注意施工細(xì)節(jié)，導(dǎo)致工具、焊條以及其他雜物進(jìn)入閥門，從而影響閥門關(guān)閉，導(dǎo)致內(nèi)漏。

（4）不經(jīng)常使用的閥門，由于長(zhǎng)期處于開啟或關(guān)閉狀態(tài)，從而導(dǎo)致介質(zhì)硬化物體或雜質(zhì)堆積在密封槽，進(jìn)而影響閥門關(guān)閉，形成內(nèi)漏。

（5）在閥門構(gòu)件安全環(huán)節(jié)，沒有及時(shí)地注入潤(rùn)滑脂，導(dǎo)致閥門投產(chǎn)后使雜質(zhì)堆積在閥座密封處與閥體間的溝槽內(nèi)，從而影響閥門關(guān)閉，形成內(nèi)漏。

（6）在操作時(shí)，輸油氣管道清管后未及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，導(dǎo)致雜質(zhì)堆積或進(jìn)入到閥門構(gòu)件，影響閥門的正常使用，導(dǎo)致閥門無(wú)法完全密封，形成內(nèi)漏。

2 閥門內(nèi)漏問題判斷方式

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(lái)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Γ琤ar；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(wú)法根據(jù)上訴方式借助管線、設(shè)備進(jìn)行內(nèi)漏判斷時(shí)，可通過閥門放空絲堵以及閥門類介質(zhì)放空的方法檢查閥門是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象；即將閥門設(shè)置到全關(guān)位置，并緩慢地對(duì)閥門類進(jìn)行排污處理，如果閥門內(nèi)介質(zhì)能夠排空，則代表閥門并未出現(xiàn)內(nèi)漏，反之亦然。如出現(xiàn)內(nèi)漏，可根據(jù)放空介質(zhì)后的流量計(jì)算其內(nèi)漏量。

2.3 采用流量計(jì)測(cè)算內(nèi)漏

可以預(yù)先制作一個(gè)轉(zhuǎn)換接頭，之后將一個(gè)流量月在0.2升/分鐘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

可借用精密壓力表、管件等制作閥門內(nèi)漏測(cè)試工具，其具體的操作方式可以分為以下步驟進(jìn)行：（1）將制作完成的閥門內(nèi)漏測(cè)試工具安置到閥門排污閥或絲堵位置。（2）緩慢、平穩(wěn)地打開等候測(cè)試的閥門，并使法強(qiáng)與輸油氣管道的壓力保持平衡。（3）全面關(guān)閉測(cè)試閥門。（4）實(shí)時(shí)記錄壓力表上的數(shù)據(jù)，且此時(shí)的壓力為閥腔內(nèi)壓力，可記為P2。（5）打開預(yù)制、專用工具上的截?cái)嚅y門。并將閥腔內(nèi)部壓力降低10%～15%，之后再關(guān)閉介質(zhì)階段閥門，且此時(shí)壓力記錄表上所顯示的數(shù)據(jù)為閥腔內(nèi)壓力測(cè)試數(shù)據(jù)。（6）對(duì)閥腔的壓力恢復(fù)時(shí)間進(jìn)行記錄。（7）閥腔介質(zhì)在排空后，如果壓力無(wú)法上升，則表示閥門不存在內(nèi)漏現(xiàn)象。反之，則可用上述公式計(jì)算閥門內(nèi)漏量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，造成閥門內(nèi)漏的主要有閥門密封體損壞、閥門密封槽堵塞以及閥門構(gòu)件老化等，且最主要原因便是在實(shí)際操作時(shí)粗心大意，以及對(duì)于手油氣管道閥門缺乏重視，沒有定期對(duì)其進(jìn)行維修、保養(yǎng)，進(jìn)而無(wú)法及時(shí)地發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)漏現(xiàn)象，容易產(chǎn)生重大危險(xiǎn)事故。所以，我們應(yīng)當(dāng)重視閥門生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、使用的各個(gè)環(huán)節(jié)，并制定相關(guān)的閥門維護(hù)計(jì)劃，定期對(duì)閥門進(jìn)行維護(hù)、檢修，同時(shí)，規(guī)范生產(chǎn)操作人員的操作方式，并加強(qiáng)閥門維護(hù)人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，提高輸油氣管道閥門維護(hù)的科學(xué)性、規(guī)范性，從而實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提升經(jīng)濟(jì)效益。