浅析阀门渗漏问题原因及对策

(整期优先)网络出版时间:2021-09-06
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浅析阀门渗漏问题原因及对策


杨继华

中石化广州工程有限公司 325701杨继华

【摘要】管路流体运输系统离不开阀门的控制,在排水管道、石油化工等流体介质管网等运行环节发挥重要作用,可以直接控制管路中流体的流动方向,改变通路断面。对管路介质的节流、分流、导流、溢流起到关键作用,阀门是受压元件结构最为复杂的机械单元,管路在运行过程中如果出现阀门关闭不严或者因受压导致裂纹等现象,将会出现管路内流体外泄事故,如果没有及时采取有效措施,会造成环境污染或者导致爆炸引发重大人员伤亡事故。近年来,我国因阀门泄漏给生产和社会安全带来极大隐患。因此阀门的渗漏问题应该引起我们的高度重视,在阀门生产的过程控制、质量管理、出厂验收、入库验收及日常维护上均应建立切实可行的程序文件及严格的管理制度,严格控制阀门渗漏问题。本文全面分析了有关阀门渗漏问题,并根据相应问题提出切实可行的解决措施,确保在石油化工项目建设及装置生产中规避各类阀门渗漏问题,促进石油化工生产可持续发展。

【关键词】阀门、渗漏、对策及措施。

一、原因分析

阀门渗漏一种是外漏,另一种是内漏。外漏主要是阀体、法兰密封装置出现外漏。而内漏按照诱因不同具体表现为以下几种。

1、阀门的质量缺陷造成阀门渗漏

质量问题导致渗漏,一种是通过感官判断,表现在阀门外表,主要集中在阀体出现破裂、法兰表面形状改变、密封面破裂、填料压盖松动等。另一种是内在缺陷,内在缺陷不易被发现,需要进一步观察判断。主要表现为内部铸件出现气泡、砂眼、夹渣等,或者在制造过程中存在设计缺陷、原材料化学成分不符合标准要求、热处理不合格等质量问题。由于阀门投入使用后,管路流体在输送过程中,出现巨大压力冲击、冲刷过程中会产生高温,对阀门产生一定腐蚀,因此,会加速阀门的破损和老化。常见的渗漏问题主要如下:

(1)砂眼渗漏

当内部铸件出现设计缺陷或者焊缝处密封不严,阀门外部防腐蚀的油漆涂层脱落,遭到流体冲击,砂眼渗漏会逐渐加剧成为孔洞渗漏。

(2) 铸铁阀破损

阀门内部铸件强度不符合国家及行业要求,存在一定的夹渣和气孔,在流体通过后,长时间腐蚀和压力下,支架容易发生断裂,阀门因强度不够而出现破裂。

(3)密封面损伤

密封面在运输或拿取过程中出现破损容易引发内漏,或者制造过程中选材不标准,缺乏强度或者闸板间隙过小等。

(4) 调节量不足

法兰、旋塞、闸板、螺纹等部位在阀门使用过程中应有调节余地,如果设计不合理,导致调节量不够,在运行一段时间内部出现腐蚀、老化等情况,影响后续调节能力,影响阀门应用效果,进而出现渗漏问题。

(5) 自动阀门失效

如果阀门在制造和安装过程中没有按照国家及行业标准进行,当运行环境发生改变,在管路内部流体压力和腐蚀的双重作用下,会影响阀门的使用性能。止回阀渗漏风险较高,尤其是泵出口止回阀,如果没有妥善处理,渗漏危害更大,严重情况下会对泵轴瓦造成损坏。弹簧式安全阀由于运行一段时间后,弹簧性能变差,缺乏拉伸力,时而出现折断情况。

2、管理、操作方法不当造成阀门的渗漏

如果阀门投入使用后,没有得到科学保养,会导致阀门性能老化,出现渗漏问题。维保人员应定期对阀门检修,润滑,更换垫片,避免阀杆生锈等,如果阀门开关出现卡死或者垫片损坏也容易出现渗漏问题。使用过程中,阀门开关用力过大,会出现高压冲击力,导致阀杆和阀瓣出现松动,导致阀门出现内漏。

3、北方地区保温不符合要求导致阀门渗漏

阀门在启动和闭合过程中,会出现热胀冷缩引起渗漏问题。因此,日常应对阀门做好保温措施,避免热量损失,影响运行。长时间裸露没有做好保温措施,阀门会受到热交变应力,加速老化破损,影响使用年限。另外,在阀门安装过程中由于各零部件的间隙设计不合理,法兰连接出现松动,甚至部件出现卡死现象 ,也是产生渗漏的另一因素。

4、密封不严是阀门渗漏的主要原因

阀门结构复杂,密封不严是导致阀门渗漏的主要原因。其中阀座、填料、法兰部位如果密封不严可直接导致阀门泄漏,阀门渗漏90%以上都是密封不严问题。

  1. 阀座密封不严影响渗漏的直接因素。质量不符合要求、没有按照科学方法维保、流体的冲击压力、腐蚀、杂质堵塞等也是导致阀座出现密封问题。

  2. 法兰面密封渗漏一种是法兰出现变形,螺栓连接松动;另一种是垫片老化、腐蚀、松驰等导致渗漏。

  3. 阀门的填料也是密封元件一种,阀门渗漏问题60% 以上是填料出现问题。主要是填料的选用、安装、拆卸不当导致渗漏问题。

二、解决对策和措施

1、严把质量关,以消除阀门质量缺陷的隐患

为了提高阀门质量,用户应将使用情况及时反馈给生产厂家,厂家在设计过程中充分考虑阀门使用者需求,制作出更加契合实际生产需要的阀门质量。避免使用过程中出现各类渗漏问题影响生产运行。安装前应检查阀门质量,在使用过程中,应科学维保,定期检修,排查渗漏风险,减少渗漏发生几率。

2、加强管理,严格按规程操作

生产阀门过程中应完善管理制度,按照国家及行业标准提高阀门生产的精度,定期检查阀门的内部结构,包括润滑状况、垫片、填料等,做到勤保养、勤更换,严格控制阀门的渗漏问题,提高阀门使用年限。

3、加强对阀门的保温工作

对阀门采取科学合理的保温措施,可以提高阀门运行的安全性,避免运行过程中因热胀冷缩导致渗漏问题,确保生产稳定运行。日常维保过程中,应定期对阀门零部件检查,保温措施应确保拆卸方便,具体保温方法有如下几种:

(1) 镀锌薄钢板壳保温结构

此种保温结构如果位于室外,为了避免气候环境因素造成阀门腐蚀,应做好防雨措施。具体操作步骤是在阀门外部用镀锌薄钢板保护好,阀杆和填料应露出并留出一定间隙,间隙内部塞满保温材料,同时做好防水措施。

(2) 包扎结构

阀门周围包扎保温材料,虽然操作简单,但缺乏美观,保温材料外部应用软防水材料包裹,并用绳索固定。

(3) 新型阀门保温节能罩

首先应根据阀门尺寸是定保温壳,镶嵌在阀门上使其固定,实现保温性能。选择密封性能好、回弹率高的垫片,避免蠕变松弛,注意垫片材质与流体之间相互腐蚀。

  1. 涂抹粉末类保温材料。

阀门、法兰等异型保温设备应选择粉末状物质,例如膨胀珍珠岩、蛙石、复合硅酸盐等均匀涂抹,达到保温效果。

  1. 阀门密封渗漏的治理方法

首先,应提高阀门制造质量,按照科学维保流程,保证阀门恒温运行,消除流体对阀门的腐蚀或者颗粒杂质对密封面的产生堵卡。根据流体性质选择合适阀门。其次,及时更换垫片,减缓法兰渗漏问题。最后,科学处理阀门填料的渗漏,一般应压紧填料盖。阀门关闭后,及时更换填料。个别阀门在更换调料过程中会由于流体压力过大,出现大量渗漏问题,为了不影响生产运行,应带压堵漏,往填料函注入密封胶封堵。

【结束语】

阀门渗漏问题应从源头控制,首先应对采购、入库验收以及安装等多环节把控。要求制造单位提高阀体的强度、工艺、焊接等技术管理,提高出厂检验标准,避免不合格产品出厂。入库检验是确保阀门质量的关键环节,不但可以让渗漏阀门无处藏身,起到严把质量关的作用,更重要的是通过现场质量信息反馈能够对制造、监造和采买等环节起到监督、制约作用。物资采购部门应选择正规途径且信誉良好的厂家,综合考虑性价比并实行战略合作,并根据自身设计要求与生产厂家沟通,根据具体情况对供应商做到优胜劣汰,推陈出新,从根本上、源头上消灭阀门渗漏滋生的土壤。

【参考文献】

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  6. 张建华.闸阀的常见故障分析与改进措施〔J〕.阀门,2009,(3)