探析天然氣管道閥門故障處理

竇寧 焦衛(wèi)平

摘 要：閥門是天然氣運(yùn)輸管道中重要的裝置，其作用是控制管道中的天然氣流向，并防止天然氣泄露。本文簡(jiǎn)述了天然氣管道閥門的常見(jiàn)故障，即球閥泄露和閥門開(kāi)關(guān)操作發(fā)生異常，分析了故障情況下的閥門狀態(tài)，并提出了防止閥門故障的建議，希望為相關(guān)人員提供理論參考。

關(guān)鍵詞：天然氣管道；閥門；故障；維修技術(shù)

引言

閥門作為天然氣管道中最常見(jiàn)的設(shè)備，其正常工作對(duì)天然氣的安全使用有著重要作用。若閥門發(fā)生故障，可能會(huì)導(dǎo)致天然氣泄露、爆炸、天然氣停輸?shù)扔绊懱烊粴馐褂煤吞烊粴庹緢?chǎng)安全的情況發(fā)生。閥門在管道站場(chǎng)中有控制氣體流向和流量的作用，并且在實(shí)際生活中被廣泛使用。其出現(xiàn)故障的原因很多，且故障后果較為嚴(yán)重，在天然氣泄露的情況下，人員的人身安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)都受到嚴(yán)重的威脅。因此了解閥門常見(jiàn)故障及其維修方法，保障閥門正常運(yùn)行，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)天然氣管道運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。

1天然氣閥門的常見(jiàn)故障問(wèn)題

1.1球閥內(nèi)漏

1.1.1故障的一般表現(xiàn)

閥門內(nèi)漏是天然氣管道閥門故障中比較常見(jiàn)的一種，因此，要做好對(duì)其的故障分析和解決措施實(shí)施。在進(jìn)行故障分析時(shí)，一般方法為：使閥門處于全開(kāi)或者全關(guān)狀態(tài)，并檢測(cè)閥體排污嘴的排污情況，以確認(rèn)是否存在漏氣現(xiàn)象。若氣體能夠被排除干凈，證明氣密性良好；若一直有氣體排出，則證明閥門已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)漏，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。在對(duì)閥體具有通道的一類閥門進(jìn)行檢查時(shí)，只能在全關(guān)的狀態(tài)下進(jìn)行，這是因?yàn)檫@類閥門在全開(kāi)時(shí)，通道也處于打開(kāi)狀態(tài)，無(wú)法判斷閥門的密封情況。屬于這一類的閥門有GROVEB-5、PBV球閥、ROBERTCORT球閥和B-7A型球閥等。

1.1.2故障的原因分析

分析故障原因時(shí)，要根據(jù)故障發(fā)生時(shí)間段進(jìn)行分析。

（1）在施工階段的內(nèi)漏

其原因有以下幾方面：①在進(jìn)行閥門的運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中，不當(dāng)?shù)牟僮魇址ê芸赡苁沟靡痖y門的整體損傷，導(dǎo)致閥門內(nèi)漏；②在閥門出廠時(shí)未做好必要的干燥和防腐處理，使得閥門密封面銹蝕，發(fā)生內(nèi)漏；③雨水、砂子等異物由于施工過(guò)程中的保護(hù)措施不到位進(jìn)入閥體，從而引發(fā)內(nèi)漏；④安裝過(guò)程對(duì)閥座的潤(rùn)滑保護(hù)有效性不足，使得雜物進(jìn)入閥座，進(jìn)而由于磨損造成內(nèi)漏；⑤閥門安裝過(guò)程需要焊接工序，若閥不在全開(kāi)位，焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺物會(huì)對(duì)球體造成損壞，而附有焊接飛濺物的球體在工作過(guò)程中會(huì)加速閥座的損傷，從而導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。例如，當(dāng)閥桿驅(qū)動(dòng)套或其他部件安裝角度發(fā)生較大錯(cuò)位時(shí)，可能影響閥門的密封性。

（2）在閥門工作運(yùn)行期間發(fā)生的內(nèi)漏

其發(fā)生原因有以下幾點(diǎn)：①操作不當(dāng)或維護(hù)時(shí)沒(méi)有按照相應(yīng)的程序進(jìn)行管理維護(hù)，可能會(huì)造成閥門內(nèi)漏；②對(duì)管道或閥門進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，由于清潔措施不當(dāng)造成密封面受損或者是缺乏定期的保養(yǎng)或使用，使閥座和球體固死，在強(qiáng)行開(kāi)關(guān)閥門時(shí)損害閥門的密封性；③大口徑球閥普遍都有閥桿止動(dòng)塊，若長(zhǎng)時(shí)間使用，閥桿和閥桿止動(dòng)塊之間由于銹蝕原因?qū)е麓罅胯F屑、灰塵或雜質(zhì)堆積，使閥門無(wú)法恢復(fù)原位而引起內(nèi)漏。例如，埋地閥門的加長(zhǎng)閥桿產(chǎn)生的銹蝕或雜質(zhì)掉落到球閥上，會(huì)影響球閥的旋轉(zhuǎn)，球閥無(wú)法恢復(fù)原位，引起閥門內(nèi)漏。

1.2閥門開(kāi)關(guān)操作發(fā)生異常

閥門開(kāi)關(guān)的操作異常也是閥門故障中最為常見(jiàn)的一種。這種情況發(fā)生的原因有很多種，具有情況如下：（1）由于球閥長(zhǎng)期缺少有效的保養(yǎng)使得閥座與球抱死，這就使得閥門使用時(shí)候出現(xiàn)不動(dòng)或者其他異常情況；（2）天然氣管道中進(jìn)入的異物大部分堆積在閥座的周圍，這就影響了閥桿的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，異物包括砂子、灰塵和老化、硬化的密封脂等；（3）天然氣中若含有水分，水分會(huì)在不同的運(yùn)輸環(huán)境中發(fā)生液化，生成的冷凝水流到閥門最低端的下樞軸或閥體下端，當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，存留的水分凝結(jié)成冰后影響閥門的正常運(yùn)作。

1.3其他故障

天然氣的管道閥門類型是不同的，因此其各自故障也存在一定的差異性。例如：利用以渦輪、蝸桿嚙合傳動(dòng)從而進(jìn)行操作的球閥，在使用過(guò)程中發(fā)生故障的情況一般包括齒輪發(fā)生嚴(yán)重磨損或折斷而造成無(wú)法正常嚙合的現(xiàn)場(chǎng)是經(jīng)常發(fā)生的；不恰當(dāng)?shù)牟僮鲿?huì)使得蝸桿上的安全銷在使用過(guò)程中發(fā)生折斷；無(wú)論是蝸桿還是渦輪上的軸承，損壞后都會(huì)導(dǎo)致閥門正常工作受阻；在潤(rùn)滑脂進(jìn)水的情況下，很可能被污染，這也會(huì)造成閥門的故障；輪箱和閥體之間相連接的螺栓可能會(huì)發(fā)生一定的松動(dòng)和折斷；在缺失電源或者導(dǎo)線連接錯(cuò)誤的情況下，電動(dòng)頭很可能發(fā)生故障。而氣液聯(lián)動(dòng)球閥的一般故障為氣路和油路發(fā)生堵塞導(dǎo)致管路限速閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)；氣源的壓力過(guò)小，無(wú)法支持閥門的正常動(dòng)作；一些液壓缸或旋轉(zhuǎn)部件密封性能受損而引起的泄漏等。

2減少閥門故障的措施

2.1維修技術(shù)

2.1.1閥桿泄漏維修技術(shù)

一般情況下球閥的閥桿上沒(méi)有設(shè)定上、下兩道密封，因此無(wú)需進(jìn)行特別的維護(hù)，但長(zhǎng)時(shí)間使用的閥桿由于磨損或老化，可能會(huì)在閥桿處發(fā)生泄漏。若閥桿有注入口，可向注入口添加密封脂止漏；若為其他結(jié)構(gòu)的閥桿，應(yīng)根據(jù)閥桿的結(jié)構(gòu)注入密封填料或壓緊填料壓蓋即可消除泄漏故障。需要注意的是，若需要注入密封脂，應(yīng)使用手動(dòng)注脂槍緩慢注入。

2.1.2其他維修技術(shù)

閥門操作出現(xiàn)異常時(shí)，可注入一定量的清洗液，浸泡后再進(jìn)行操作可消除以上故障；在處理閥桿泄漏時(shí)，應(yīng)控制好壓緊螺絲的松緊度，太緊可能影響閥門的開(kāi)關(guān)難易度，太松則影響密封性；若潤(rùn)滑脂被水污染，則應(yīng)拆開(kāi)齒輪箱，去除污染的潤(rùn)滑脂，更換新的潤(rùn)滑脂，在氣溫較低的季節(jié)，還可使用低溫潤(rùn)滑脂（如乙醇基類潤(rùn)滑脂），以減少凍堵的產(chǎn)生。

2.2加大維護(hù)維修管理

2.2.1施工階段的閥門養(yǎng)護(hù)管理

在施工階段應(yīng)該采用科學(xué)有效的方法對(duì)天然氣管道的閥門進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以此來(lái)確保閥門使用的安全。嚴(yán)格控制閥門的裝卸作業(yè)過(guò)程，防止其受到機(jī)械損傷，在進(jìn)行閥門吊裝時(shí)，禁止將吊繩拴在執(zhí)行器或者閥桿上，以此避免閥桿的彎曲和閥徑密封失效以及破壞齒輪箱的情況發(fā)生；在閥門出廠的運(yùn)輸過(guò)程中要在兩端安裝易盲板，以免在閥門在運(yùn)輸和安裝的過(guò)程中進(jìn)入雜質(zhì)；在施工進(jìn)行中，閥門和其各部件要按照要求進(jìn)行擺放，以免損傷排污嘴和注脂嘴等零部件；另外，安裝前對(duì)閥門的充分潤(rùn)滑也是十分重要的，要及時(shí)檢測(cè)注脂通道的流暢。

2.2.2使用階段的養(yǎng)護(hù)管理

定期檢查閥門的密封性，及時(shí)處理內(nèi)漏問(wèn)題；根據(jù)閥門運(yùn)行情況，制定合理的維保制度，如閥門動(dòng)作一次后，可注入適量（密封系統(tǒng)容積的1/8）潤(rùn)滑脂，避免異物進(jìn)入閥座后腔，影響其密封性；活動(dòng)較少的閥門，應(yīng)保障每年至少動(dòng)作一次，動(dòng)作時(shí)注入適量的潤(rùn)滑脂，可以減少球體活動(dòng)時(shí)的干磨；入冬前對(duì)閥門進(jìn)行全面的養(yǎng)護(hù)，尤其是排除閥腔內(nèi)的水分，避免凍堵；齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的潤(rùn)滑脂應(yīng)每年更換一次。

3結(jié)束語(yǔ)

閥門是天然氣管道運(yùn)輸系統(tǒng)的重要把關(guān)者，其故障引發(fā)的事故危害是巨大的。因此，相關(guān)科研工作者應(yīng)該加大對(duì)各種閥門故障的研究，及時(shí)提出科學(xué)有效的防閥門故障措施，以保證我國(guó)天然氣的正常運(yùn)輸。

同時(shí)，更應(yīng)該及時(shí)更新閥門的安裝維護(hù)技術(shù)，出具閥門維護(hù)保養(yǎng)管理手冊(cè)，用科學(xué)、先進(jìn)、規(guī)范的管理方法確保天然氣站場(chǎng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建宇，喬林峰，馬健.天然氣管道閥門安裝前管理[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2015，05：528-532.

[2]張富淵，黃永深.閥門的常見(jiàn)故障及維修策略探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，23：142.

[3]張思楊，吳猛，李旺.長(zhǎng)輸天然氣管道大口徑球閥內(nèi)漏故障分析與檢測(cè)方法探討[J].價(jià)值工程，2016，25：178-180.