淺談成品油管道上球閥內漏的原因分析與防范措施

張勝紅

摘? 要：在成品油輸送管道中，管線上的關鍵位置均采用球閥作為介質截斷閥，構成成品油介質輸送控制工藝中的重要組成部分，滿足各種生產工藝的控制需要，保證管網系統的安全可靠運行，實際運行中，出現球閥內漏問題較為頻繁，給輸油管道正常運行帶來嚴重的安全隱患。本文對成品油輸送中球閥內漏的原因進行分析并提出預防措施。

關鍵詞：管道 球閥內漏 原因分析 防范措施

1.概述

球閥在管道工程上有著廣泛的應用，在成品油管道上尤甚，整個工藝管道及長輸管道上分布著各類型的球閥，目前在成品油輸油管線上，按照配置執行機構形式主要有電動球閥和電液球閥兩種。閥門運行狀態的好壞決定著整條成品油管道是否能安全運行，而影響閥門使用質量的一個重要因素是閥門內漏，閥門內漏問題又較普遍的存在于高壓球閥閥門之中，嚴重時可能會影響管道的安全運行，若能提早預防和發現球閥內漏問題，準確分析判斷內漏原因，根據內漏現象制定安全措施及時進行補救，延長閥門使用壽命，保證站內外工藝管道長期平穩運行。本文根據成品油輸送生產實際分析閥門內漏的原因，提出幾點預防閥門內漏的措施。

2.球閥內漏的形式與影響

2.1一般的球閥內漏是由于閥座密封元件和球體之間的密封出現異常，兩個接觸面組合的地方出現密封失效現象。根據球閥的組成結構，球閥的內漏主要分為真漏和假漏兩種現象。球閥密封圈、閥座軟密封和球面等部件出現永久性損傷，以及制造材質、結構缺陷等因素都會使閥門出現真正內漏現象，這種內漏不經過技術性修復、密封圈更換、元件修理等項目不能恢復的內漏判定為真漏。球閥本身元件未受到損傷，閥門球面和軟密封均完好，而是由于閥座密封和球面接觸面存在異物或者閥球閥機械位置設置不當引起的閥門內漏的現象為假漏，一般通過一些簡單外部處理就能恢復的定為假性內漏現象。

2.2在成品油輸送管道運行中，關鍵球閥內漏帶來的危害和隱患非常大，在輸油站場外，一旦在成品油管道上存在管道腐蝕穿孔或是管道斷裂導致油品泄漏事故時，若事發點前后的線路截斷閥存在內漏則會帶來更大的油品泄漏，造成更大的經濟損失及更嚴重的環境污染等。

2.3在站場內工藝管道的日常檢修及設備的維護保養，如在輸油泵機組大修時，進出口閥門內漏需要全越站或是停止輸油才能進行，影響全線的油品輸送量，導致經濟效益低，管輸沿線各省市能源供應不足等。

2.4若閥門內漏量大，遇清管作業時，大量的雜質會進入輸油泵機組及其他設備設施，導致各工藝參數測量不準，損壞儀表設備等。

2.5閥門內漏會在各終端設備形成跑冒漏滴現象，若天氣干燥，易燃易爆油品遇明火時極易引燃甚至爆炸。

3.球閥內漏的檢測判斷

3.1在柴油工況下，通過打開球閥底部排污管路堵頭或者球閥，排出閥腔內部油品，假如油品不能排盡證明閥門存在一定的內漏。部分球閥設計安裝有獨立的檢漏口，將閥門全關后，閥門兩側或者單邊的管道內依舊存在壓力，緩慢打開檢漏口控制閥門，檢漏口管道介質不連續的流出，證明閥門不存在內漏問題，反之證明存在內漏。將排污口或者檢漏口接到容量為 1000ml 量筒內，根據單位時間內的內漏量判斷閥門內漏程度。

3.2當閥門全關時，閥門兩端的壓力穩定后，緩慢打開閥門不能補充壓力的一側排污閥，將該管段壓力泄放到一定壓力后，將排污閥關閉，觀察泄壓管段內壓力上升速度來判斷閥門是否存在內漏現象，假如壓力不上升證明閥門不存在內漏，緩慢上升判斷內漏量較小，迅速上升則內漏嚴重，檢測期間也可以通過聽針輔助判斷內漏情況。

3.3利用檢測儀檢測閥門是否內漏及拆卸離線返廠打壓做密封性實驗。

4.球閥內漏產生的原因

4.1密封圈損傷或斷裂，球閥長期在高速油品和污油環境下開關運行，軟密封O型圈極易受到磨損和老化斷裂，墊片和彈簧老化等導致與球面密封嚴重失效，引起閥門內漏，該問題一般都是永久性真漏。

4.2球面磨損和腐蝕，輸油管道投產前和后期運行維護不到位，管道內存在大量硬顆粒狀的鐵質渣滓等，在管道長期運行過程中，在管道內檢測、清管作業時產生大量污油，夾著大量雜質，若大量污油流經閥門時雜質在閥門底座處堆積，此時不當的開關閥門極易劃傷閥門密封面和閥體本身。容易受到介質的沖刷和渣滓進入密封面內，不斷增加損傷面積，導致球體表面出現條紋損傷，導致密封失效，出現內漏現象，該損傷一般都是致命性的，導致閥門永久性的失去密封效果；當球面長期接觸成品油內的腐蝕性成分后，使球體出現密集的點狀腐蝕，也會引起密封失效導致真漏問題。

4.4閥門位置設置不當

（1）整套的電動球閥一般存在3個位置設置，第一道限位是閥門本體的限位，在閥門出廠時已經通過限位曹固定，能夠準確的判斷出閥門是否全關或者全開。但是限位會被磨損或者變形嚴重時也會引起閥門實際位置改變，導致內漏現象發生，一般為假漏。

（2）第二道限位是通過傳動部件，調節螺栓進行限位，該限位在傳動裝置安裝時，依據閥門的實際限位進行調整，調整完成后將鎖定螺母進行鎖定，開關位置分別存在獨立的調整螺栓，一般該限位與閥門的第一道限位調整后均不會改變，在實際運行中，生產維護活動會導致該限位變化，比如連接法蘭松動，導致傳動裝置移位；傳動裝置檢修后，調整過限位螺栓；傳動裝置內部損傷等均會改變二級限位位置，引起閥門內漏現象發生。

（3）第三道限位就是在執行上的限位裝置，一般通過編碼器、電位計、行程開關等部件讀取數據的電子限位進行限位，電子限位在運行過程中，最容易出現位置限位改變，比如限位設置不當、編碼器計數改變、電位計漂移、行程開關產生形變等因素均會導致閥門內漏。

4.5設計生產質量缺陷，球閥自身的原因。比如閥體內部鑄造時存在缺陷積瘤，雖然球閥安裝在長輸管道上各個工藝流程支線上之前要通過耐壓及氣密性試驗，但是難免閥門本身的材質存在缺陷，并不能在短時間內檢測出來，隨著運行時間不斷增加、運行環境、油品介質性質、開關次數等方面的影響，導致O型圈、彈簧等元件形變失效產生內漏現象，一般表現為真漏。

4.6當閥門運行在非設計運行工況下，超負荷運行時也會產生內漏現象，嚴重時會導致閥門損壞，產生真漏問題。

5.球閥內漏的處理方法

5.1對于部分球閥來說，內漏的原因可能是因為在安裝調試的過程中閥位調試不準確，需要對此類球閥重新進行開關限位的調整設置。首先打開球閥執行機構的傳動裝置，檢查閥桿處的定位鍵是否運行到極限位置，一般垂直于管線，因為傳動裝置上的機械指示存在一定的角度偏差，只能作為閥位參考點，如果還有角度，可以調整傳動裝置上的兩個限位螺釘。

5.2如果球閥本身的機械限位重新調整一致后，球閥依舊存在內漏，先注入一定量的潤滑脂看是否能止漏，這時注入速度一定要慢，同時可以觀察注脂槍上的壓力表指數變化來確定閥門的內漏情況。

5.3若不能止漏，有可能是早期注入的密封脂變硬或密封面損壞造成內漏。建議這時注入閥門清洗液，對閥門的密封面以及閥座進行清洗。注完清洗液后一般最少浸泡半小時以上，如果有必要可以浸泡幾小時甚至更長時間，待球閥內部的固化物全部溶解后再做進一步處理。在這一過程中最好能緩慢開關動作閥門幾次。

5.4再次注入適量的潤滑脂，多次緩慢的開關動作閥門，將球閥內部雜質逐漸沖洗排出閥座后腔和清洗密封面。

5.5在全關位進行檢查，如果仍有內漏，選擇注入加強級密封脂，必要時可以打開閥腔進行放空，使閥門產生大的壓差，有助于加強密封，一般情況下，通過注入加強級密封脂可以臨時消除內漏問題。

5.6經過以上措施處理后，仍然不能解決內漏問題，就要對閥門做更換處理，舊閥門可以整體拆卸返廠維修。

6.內漏預防措施

6.1加強球閥全生命周期管理

（1）嚴控采購 。嚴格控制采購質量，把控采購閥門的質量必須滿足設計指標，避免使用的材質強度達不到要求，閥門在驗收時需要重點關注球面和閥座建設質量，以及軟密封的密封性能是否達標。此外，在檢驗附屬配置過程中，還要了解注脂閥和止回閥有沒有受損，由于這兩種是聯系閥門內部和外部的必要手段，只有其完全良好才可以保證注脂和清洗通道的流暢性，排污閥是否好用，一般增加外置排污閥更加方便后期排污操作。

（2）嚴格安裝。在安裝過程中閥門的全開和全關位設定確保準確，嚴防工程廢料進入到管道和閥腔。管道球閥安裝時需要保護閥門兩側，以免堅硬的金屬物進入損傷球面，給其密封性帶來不良影響 ；做好管道掃線工作，閥門安裝時一定要保證管道內部清潔，使其處于完好的密封狀態，避免密封面受到破壞，盡可能的避免閥門出現內漏現象。

（3）正確使用。嚴格遵守閥門操作規程，嚴格禁止破壞性操作，對密封球面造成嚴重劃痕，導致球閥嚴重內漏，甚至報廢；同時關注球閥使用過程中產生的異常情況，及時查找原因并且采取有效解決措施，在水聯運、投油及正常生產過程中，減少水源和油品中的雜質可大大減少由于介質雜質引起的閥門內漏，一方面嚴控進站過濾器的使用要求，并選擇合適的濾網，另一方面減少管道內壁自身腐蝕產生的雜質，做好管道內部的防腐工作。

（4）有效維護。定期組織人員進行球閥的保養、排污、注脂、清洗等，杜絕閥門長期得不到有效保養，在用閥門管理與維修過程中，最關鍵的就是保養方案落到實處，定期開展閥門檢測與維護活動，若查出有內漏情況，需要及時開展閥門修理工作，避免內漏問題越來越嚴重。強化培訓，提高檢修工藝。在檢修過程中，作業人員要嚴格執行檢修工藝，通過系統性培訓、技術講課、技術比武等多種形式，不斷提高檢修人員的素質。

（5）球閥的日常維護保養是保障閥門長期正常運行的基本手段，在日常的維護保養中，應做到進出站閥、收發球筒、越站閥、下載總閥及干線線路截斷閥，均需定期開展閥門排污檢漏工作；對于站內某些長期處于常開或常關狀態不動作的閥門，要定期進行閥門開關，并檢查閥門是否能夠開到位、關到位及內漏情況；不要輕易對閥門加注密封脂。

6.2優化工藝流程減少球閥損傷

（1）成品油輸油管道長期運行，受到介質的沖擊和氣蝕現象，內部管壁會不同程度的剝離不同尺寸的顆粒狀鐵屑渣滓，硬度較大，需要嚴格按照管道維護規程進行清管作業，集中清理大量鐵屑；輸油站場需要對管道過濾器配置合適的過濾網，將大量的渣滓提前過濾清除，給球閥提供良好的運行環境，對于不常開關置換介質的死管段位置，可以在球閥前安裝合適配置的Y型過濾器等，定期排放死管段積累的鐵質渣滓，或者拆管進行清理；

（2）球閥在使用中，需要嚴格工藝操作，不規范的工藝操作往往會給球閥的運行帶來致命的損傷；超壓運行會導致密封面過度擠壓變形，使密封效果減弱；球閥不是節流型閥門，不能采用球閥來節流使用，目前，輸油站場清管作業時往往使用球閥來節流，進行收發球作業，導致球面大面積在高速流體下運行，并且在污油段也進行節流操作，致使大量顆粒狀渣滓進入閥體與球面之間，嚴重的導致球面和密封圈損傷。

6.3改善球閥結構

（1）改善球閥的密封結構。根據成品油長輸管線口徑大、介質壓力高、流速快、帶腐蝕特性、鐵屑渣滓多的復雜運行規律特征，針對性的進行選材和關鍵密封技術設計，改善閥門密封結構，在球閥密封結合處增加鐵屑清理元件等，一般優先選用自動泄壓閥座結構。

（2）設置球閥內雜質的收集箱。由于管線存在大量的鐵屑，當不規范操作和開關時，鐵屑會逐步累積進閥腔內，不及時開展閥門排污，累積的渣滓將嚴重損傷球體與密封，在球閥底部安裝設計一個收集箱，當鐵質渣滓進入閥腔后，渣滓自流入箱體內，定期對箱體進行排污操作，避免渣滓排出不及時問題出現。

（3）設置閥位觀察孔。閥門連接操作部件整體結構上存在3個閥位，一是閥門本身的閥位，在球閥安裝完成后，一般不能直觀的觀察到；二是傳動裝置的調整限位，調整限位在平時維護時經常被調整，導致限位異常；三是執行機構本身的電子限位，能夠直觀判斷閥門的開關狀態，但不一定是閥門真實位置。根據以上幾點，不管是采用電動還是電液執行機構操作閥門，在閥門閥桿位置增設一個觀察孔，定期進行真實閥位觀察對比，保證閥門的限位三位一體，都是與閥門真實的位置一致，保證閥位設置準確。

結束語

綜上所述，成品油輸送管道閥門內漏主要是開關限位問題、閥門內雜物、閥門維修保養不到位、閥門密封面損壞，以及閥門本身的質量問題造成。閥門從選型、安裝、工藝運行、技術性維護等各個環節都需要嚴格按照成品油管道閥門使用規范要求和特征開展，做好閥門內漏預防性工作，才能使閥門帶來長期穩定的運行效果，減少閥門各種內漏問題的出現，保障成品油管道的長久穩定安全運行。

（作者單位：國家石油天然氣管網集團有限公司華南公司貴州輸油部）