輸油氣管道閥門內(nèi)漏原因分析及應對措施

張勇東，鄭梟雄，李富強

（中石油管道有限責任公司西部分公司，新疆 哈密 839000）

閥門在輸油氣管道中起到介質(zhì)截斷、壓力調(diào)節(jié)、介質(zhì)分流等重要作用，而有關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方面，分別為內(nèi)漏或外漏。而閥門泄漏問題如未及時處理，便會成為重大安全隱患，隨時可能產(chǎn)生重大安全事故。當閥門出現(xiàn)外漏時，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備進行檢測。而出現(xiàn)閥門內(nèi)漏時，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，進而容易引發(fā)安全事故。且本文主要對閥門內(nèi)漏進行研究。

1 閥門內(nèi)漏產(chǎn)生的主要原因

1.1 閥門開關限位問題

開關限位調(diào)整不到位，便是導致輸油氣管道閥門泄漏的主要原因之一。且對閥門內(nèi)漏問題進行檢查的第一步便是對開關進行檢查，看閥門開關是否全關到位。當前輸油氣管道中的閥門在全關時，閥門的閥球與閥體之間僅需相差2°～3°，便會導致介質(zhì)泄漏產(chǎn)生。而由于一般的旋塞閥閥門都有縮徑，因此，關閉鍵與閥體間需要相差10°～15°才會出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，且一般導致閥門開關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)安裝或者是在運輸、裝卸環(huán)節(jié)，導致閥門的鏈接附件與閥門驅(qū)動裝置配角出現(xiàn)錯位，從而導致限位偏差，進而在使用時出現(xiàn)內(nèi)漏情況。

（2）且對于裝配有閥門限位塊的球閥、埋地閥門，由于有加長閥桿，閥門會隨著使用時期的增長，導致閥門內(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，便會導致閥門無法全關到位，進而形成閥門內(nèi)漏。

（3）由于閥門長時期未得到有效的保養(yǎng)維護，從而導致閥門齒輪箱內(nèi)的潤滑膠變硬或齒輪氧化導致鐵銹堆積以及縣委螺栓松動等諸多因素，從而導致閥門限位出現(xiàn)偏差，進而出現(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，隨著管道運行時間增長，可能在介質(zhì)的沖刷下將損傷面積擴大，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。

（1）在運輸裝卸過程中，由于裝卸方式使用不當而使閥門與其他堅硬物質(zhì)接觸，從而出現(xiàn)磨損或劃傷，進而導致閥門內(nèi)漏。

（2）有堅硬物質(zhì)進入閥門中，并附在閥座或其他關閉部件上，在進行閥門開關操作時，堅硬物質(zhì)與閥門密封面進行接觸、摩擦而導致閥門密封面損壞。

（3）閥門內(nèi)部構(gòu)件的材質(zhì)、設計或熱處理不過關，從而使閥門構(gòu)件的硬度無法達到輸油氣管道的使用要求，從而導致閥門內(nèi)部構(gòu)件被流體高速沖刷而損壞。

（4）閥門在開啟時，長時間地保存小開度狀態(tài)下運行，且由于在這種狀態(tài)下，介質(zhì)的流速在壓力的作用下會得到提升，從而使介質(zhì)的流速、沖擊力加強，進而使閥門內(nèi)部構(gòu)件被介質(zhì)沖擊磨損。

1.3 缺乏維護或維護操作不當而導致閥門內(nèi)漏

（1）由于部分閥門的維護費用較高，維護方式缺乏科學性、合理性，無法及時對閥門進行保養(yǎng)維護甚至是不予維護，導致閥門因為缺乏維護而使其開關構(gòu)建與閥座抱死，從而無法進行開關操作或操作困難，同時，由于長時期未經(jīng)過清理，導致內(nèi)部雜物堆積，進而阻礙開關或劃傷密封，導致閥門內(nèi)漏。

（2）閥門維護操作流程未按照操作規(guī)程或操作手冊進行，從而由于違規(guī)操作導致閥門內(nèi)漏。

（3）依靠密封脂進行密封的閥門管道，因為未及時對其進行補充，從而無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，也可能是在施工場地無意中放入的工具、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)過水壓測試后，未及時將設備內(nèi)存在的水完全排除，或排除后沒有及時進行干燥、防腐以及涂抹潤滑油等保護措施，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，進而造成內(nèi)漏。

（2）在閥門安裝前，沒有將兩側(cè)進行完全密封，從而導致閥門內(nèi)進入雨水、石子或泥沙等物體，進而導致閥門密封與閥體無法關閉或?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）在施工安裝時存在違規(guī)操作，施工人員不注意施工細節(jié)，導致工具、焊條以及其他雜物進入閥門，從而影響閥門關閉，導致內(nèi)漏。

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

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

（6）在操作時，輸油氣管道清管后未及時進行保養(yǎng)維護，導致雜質(zhì)堆積或進入到閥門構(gòu)件，影響閥門的正常使用，導致閥門無法完全密封，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)的設備、管線壓力變化進行內(nèi)漏判斷

由于閥門關閉后側(cè)管線設備不帶壓，所以在這時可以根據(jù)設備壓力變化來判斷閥門是否出現(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為壓力容器的初始壓力，bar；P2為壓力容器在檢查時所代表的壓力值，bar；V0為壓力容器的體積，m3；T 為時間，hr；D為管線公稱φ，in。

當計算最終結(jié)果VX大于0.04m3/hr·in，即可認定為改閥門存在內(nèi)漏現(xiàn)象。

2.2 采用放空閥判斷閥門是否存在內(nèi)漏

如果無法根據(jù)上訴方式借助管線、設備進行內(nèi)漏判斷時，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；即將閥門設置到全關位置，并緩慢地對閥門類進行排污處理，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)后的流量計算其內(nèi)漏量。

2.3 采用流量計測算內(nèi)漏

可以預先制作一個轉(zhuǎn)換接頭，之后將一個流量月在0.2升/分鐘的面板式氣體流量計或讀數(shù)式浮子精密流量計，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)閥門法強的壓力變化對內(nèi)漏情況進行判斷

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

3 結(jié)語

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際操作時粗心大意，以及對于手油氣管道閥門缺乏重視，沒有定期對其進行維修、保養(yǎng)，進而無法及時地發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)漏現(xiàn)象，容易產(chǎn)生重大危險事故。所以，我們應當重視閥門生產(chǎn)、運輸、施工、使用的各個環(huán)節(jié)，并制定相關的閥門維護計劃，定期對閥門進行維護、檢修，同時，規(guī)范生產(chǎn)操作人員的操作方式，并加強閥門維護人員的專業(yè)技能培訓，提高輸油氣管道閥門維護的科學性、規(guī)范性，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)提升經(jīng)濟效益。