汽車罐車緊急切斷閥功能及其常見缺陷故障分析

王嚴(yán)

摘要：緊急切斷閥是液化氣體汽車罐車重要的安全附件，安裝在罐車底部或側(cè)面，其作用相當(dāng)于根部閥和切斷閥的作用，按其操作方式分為機械式和液壓式，在這里我們主要分析目前較常用的液壓式緊急切斷閥，其主要由手油泵、油路系統(tǒng)、泄放系統(tǒng)和閥體組成。緊急切斷閥一旦出現(xiàn)故障將帶來不可預(yù)估的后果，為此，應(yīng)當(dāng)對常見故障缺陷進行分析，提高其安全性。

關(guān)鍵詞：汽車罐車；緊急切斷閥；功能原理；故障缺陷

液化天然氣作為一種清潔、高效的能源越來越受到廣大用戶的歡迎，在中國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的今天，為保障經(jīng)濟的能源動力液化天然氣的發(fā)展非常迅速。隨著低溫技術(shù)的不斷提高，液化天然氣以其應(yīng)用技術(shù)成熟、安全可靠、經(jīng)濟可行而被視為目前熱門的能源產(chǎn)業(yè)，同時液化天然氣是清潔能源符合國際和我國節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟的發(fā)展方向，其行業(yè)的發(fā)展前景廣闊。在液化天然氣罐車運輸中，安全是首先要考慮的問題，為此，罐車都設(shè)置了緊急切斷閥。罐車緊急切斷閥工作原理是：當(dāng)推動手油泵加壓時，油壓經(jīng)油路傳遞推動油缸活塞桿外伸頂開閥體外凸輪，然后通過凸輪軸帶動內(nèi)凸輪將閥桿頂起，于是閥瓣打開，當(dāng)油壓泄放時油缸活塞桿回縮，閥桿失去支撐后回落，于是閥瓣隨之關(guān)閉。緊急切斷閥科學(xué)的設(shè)計，獨特的構(gòu)造使其具有四大作用：

1、快速關(guān)閉作用：緊急切斷閥閥體內(nèi)部有閥座、閥瓣組成的密封面，當(dāng)閥瓣在彈簧作用下能迅速關(guān)閉密封，國家標(biāo)準(zhǔn)要求從給出指令（扳動油泵泄壓手柄或打開緊急泄放開關(guān)）10秒內(nèi)閥體要切實關(guān)閉，所以緊急切斷閥的關(guān)閉速度是很快的。這樣在正常運行時，緊急切斷閥關(guān)閉和球閥共同起到雙重密封保護作用，而當(dāng)裝卸作業(yè)時處于開啟狀態(tài)，一旦出現(xiàn)緊急情況，可在極短的時間內(nèi)關(guān)閉，及時切斷流體通道以防止事態(tài)擴大。

2、過流保護作用：緊急切斷閥閥體內(nèi)部閥瓣上下各有一個彈簧，正常裝卸作業(yè)時，閥瓣上下彈簧能保持一定平衡，從而保證閥瓣的開啟高度；而當(dāng)大量流體以極高速度通過閥體時，閥瓣下方會形成一定的負(fù)壓，閥瓣上下平衡被破壞就會在上部彈簧推動下落回，此時閥體自動關(guān)閉，流體被切斷，這就是緊急切斷閥的過流保護作用。當(dāng)罐車裝卸發(fā)生緊急情況（管路破裂，球閥失靈）造成大量液化氣體外泄，而又無法通過人工關(guān)閉緊急切斷閥或減少球閥排放量時，緊急切斷閥就能自動關(guān)閉，起到安全保護作用。

3、過熱保護作用：緊急切斷閥還設(shè)有一套易熔金屬熔斷關(guān)閉裝置，即在手搖油泵泵體和閥體液壓油缸上各有一個易熔合金塞，裝卸作業(yè)時如發(fā)生火災(zāi)，溫度超過70 5℃時，易熔塞中的易熔合金就會熔化，液壓油就會從塞孔中漏出導(dǎo)致油路泄壓，緊急切斷閥自動關(guān)閉，從而防止火災(zāi)事故的擴大和蔓延。

4、遠(yuǎn)控切斷作用：事實證明，罐車發(fā)生火災(zāi)時，最先起火一般都從流體通道閥門箱處開始，所以該處是火勢最猛的地方，一旦起火，人們往往無法靠近該處來關(guān)閉緊急切斷閥和球閥止漏。針這種情況，罐車一般都在車體遠(yuǎn)離閥門箱的地方設(shè)置遠(yuǎn)控切斷裝置即油路泄壓開關(guān)，如果閥門箱在車體中部則泄壓開關(guān)設(shè)在車體尾部，如閥門在車尾部則泄壓開關(guān)在車體前部另一側(cè)。這樣火災(zāi)發(fā)生時，可以在遠(yuǎn)離火勢中心較安全的地方打開遠(yuǎn)控泄壓開關(guān)，起到緊急切斷的作用。因此司機和押遠(yuǎn)人員要熟知本車緊急切斷閥遠(yuǎn)控開關(guān)的位置，以便在發(fā)生意外時確保萬無一失。

以上分析可見，緊急切斷閥的完好與否直接關(guān)系到罐車的安全運行?？墒枪P者通過多年來對罐車的定期檢驗，發(fā)現(xiàn)違章操作、使用緊急切斷閥的情況令人堪憂，主要表現(xiàn)在：

1、緊急切斷閥常開：筆者曾偶然檢查了某運輸單位停放的八輛罐車，其中兩輛為機械式切斷閥，其余六輛油壓式緊急切斷閥均未關(guān)閉，這說明司機或押運員平時不關(guān)緊急切斷閥是一個普遍現(xiàn)象。大家知道，緊急切斷閥是一種常閉閥門，只在裝卸作業(yè)時才開啟，若保持常開其危害在于一是正常運行時流體通道少了一道安全屏障；二是液化氣內(nèi)的雜質(zhì)易沉淀積聚在閥體密封面上，造成關(guān)閉密封不嚴(yán)；三是切斷閥開啟時液壓油壓力高達(dá)5MPa，有時甚至高達(dá)8MPa，若長期保持這樣高的壓力無論對手油泵還是油路都會造成損害，容易使密封元件失效導(dǎo)致油路泄漏，其后果是油泵不起壓，緊急切斷閥打不開，影響裝卸工作的正常進行。

2、遠(yuǎn)控系統(tǒng)損壞：由于遠(yuǎn)控系統(tǒng)和閥門箱相距較遠(yuǎn)，液壓油管長故容易發(fā)生泄漏，有些司押人員嫌修理麻煩干脆拆除了遠(yuǎn)控油管，以致無法對緊急切斷閥實行遠(yuǎn)控關(guān)閉。一位司機曾對筆者訴說過他的一次驚險經(jīng)歷：這位司機剛接手一輛罐車，裝氣時發(fā)生軟管破裂，他急忙跑到車尾部準(zhǔn)備打開遠(yuǎn)控開關(guān)來關(guān)閉緊急切斷閥，可是扒開尾部積雪時才發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)控開關(guān)早已被拆掉了！幸虧當(dāng)時情況被控制住了，至今這位司機談起此事仍心有余悸。

3、過熱保護裝置失效：由于目前國內(nèi)易熔合金的質(zhì)量不過關(guān)，一些罐車上裝的易熔合金不到規(guī)定溫度就發(fā)生熔化，有些長期受高壓油的作用會從塞通孔中脫落，兩種情況都會導(dǎo)致液壓油的泄漏。一些司機的處理辦法是將易熔塞換成同尺寸的羅栓來堵漏，孰不知這樣就失去了過熱保護作用。

4夾墊異物：這種現(xiàn)象往往是由于油路泄漏或油泵失效，無法通過手油泵來打開緊急切斷閥，或是司押人員嫌頻繁開啟緊急切斷閥麻煩，在外凸輪和油缸活塞桿間夾墊石頭、鐵塊等物，致使閥體內(nèi)閥桿始終保持上頂，閥體處于常開狀態(tài)。其危害在由于夾墊異物導(dǎo)致液壓系統(tǒng)無法起作用，發(fā)生緊急情況時，無論是手動泄放柄還是遠(yuǎn)控以及過熱保護裝置均失效從而失去緊急切斷作用。

如此種種違章行為勢必給罐車的安全運行埋下隱患，要使緊急切斷閥在緊急情況下能真正起到安全保護作用，首先要從思想上重視，司機或押運員要經(jīng)常進行安全學(xué)習(xí)，熟知緊急切斷閥的原理構(gòu)造和位置；其次要做好緊急切斷閥的日常維護保養(yǎng)工作，使閥系統(tǒng)各部件始終處于良好狀態(tài)，以滿足日常裝卸作業(yè)和應(yīng)急處置要求，從而確保罐車安全運行。

結(jié)束語

根據(jù)LNG汽車罐車結(jié)構(gòu)特性和相關(guān)技術(shù)檢驗分析筆者認(rèn)為：為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)對真空規(guī)管和測量儀器的技術(shù)性能提出更高的要求，在測量罐體真空度時要充分考慮規(guī)管和測量儀器的匹配性才能使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確；LNG管路系統(tǒng)作為罐車的一個重要組成部分，從設(shè)計上需要注明管道設(shè)計壓力和安全閥整定壓力；政府有關(guān)部門協(xié)調(diào)設(shè)計、制造、檢驗、使用單位進行技術(shù)研討制定切實可行的緊急切斷閥檢驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；基于裝卸軟管的使用特點和檢驗及安全管理上存在困難，應(yīng)強化充裝單位的軟管自檢工作；氣密性試驗介質(zhì)選用高純度的低溫液氮氣化后進行試驗可以省去復(fù)雜的置換過程；為了進一步防止行車追尾事故造成更大的危害應(yīng)該做更多的安全防護設(shè)計以保障設(shè)備安全。