淺談成品油管道上球閥內(nèi)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(guān)鍵位置均采用球閥作為介質(zhì)截?cái)嚅y，構(gòu)成成品油介質(zhì)輸送控制工藝中的重要組成部分，滿足各種生產(chǎn)工藝的控制需要，保證管網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行中，出現(xiàn)球閥內(nèi)漏問(wèn)題較為頻繁，給輸油管道正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。本文對(duì)成品油輸送中球閥內(nèi)漏的原因進(jìn)行分析并提出預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：管道 球閥內(nèi)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(yīng)用，在成品油管道上尤甚，整個(gè)工藝管道及長(zhǎng)輸管道上分布著各類(lèi)型的球閥，目前在成品油輸油管線上，按照配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式主要有電動(dòng)球閥和電液球閥兩種。閥門(mén)運(yùn)行狀態(tài)的好壞決定著整條成品油管道是否能安全運(yùn)行，而影響閥門(mén)使用質(zhì)量的一個(gè)重要因素是閥門(mén)內(nèi)漏，閥門(mén)內(nèi)漏問(wèn)題又較普遍的存在于高壓球閥閥門(mén)之中，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響管道的安全運(yùn)行，若能提早預(yù)防和發(fā)現(xiàn)球閥內(nèi)漏問(wèn)題，準(zhǔn)確分析判斷內(nèi)漏原因，根據(jù)內(nèi)漏現(xiàn)象制定安全措施及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命，保證站內(nèi)外工藝管道長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行。本文根據(jù)成品油輸送生產(chǎn)實(shí)際分析閥門(mén)內(nèi)漏的原因，提出幾點(diǎn)預(yù)防閥門(mén)內(nèi)漏的措施。

2.球閥內(nèi)漏的形式與影響

2.1一般的球閥內(nèi)漏是由于閥座密封元件和球體之間的密封出現(xiàn)異常，兩個(gè)接觸面組合的地方出現(xiàn)密封失效現(xiàn)象。根據(jù)球閥的組成結(jié)構(gòu)，球閥的內(nèi)漏主要分為真漏和假漏兩種現(xiàn)象。球閥密封圈、閥座軟密封和球面等部件出現(xiàn)永久性損傷，以及制造材質(zhì)、結(jié)構(gòu)缺陷等因素都會(huì)使閥門(mén)出現(xiàn)真正內(nèi)漏現(xiàn)象，這種內(nèi)漏不經(jīng)過(guò)技術(shù)性修復(fù)、密封圈更換、元件修理等項(xiàng)目不能恢復(fù)的內(nèi)漏判定為真漏。球閥本身元件未受到損傷，閥門(mén)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(jī)械位置設(shè)置不當(dāng)引起的閥門(mén)內(nèi)漏的現(xiàn)象為假漏，一般通過(guò)一些簡(jiǎn)單外部處理就能恢復(fù)的定為假性內(nèi)漏現(xiàn)象。

2.2在成品油輸送管道運(yùn)行中，關(guān)鍵球閥內(nèi)漏帶來(lái)的危害和隱患非常大，在輸油站場(chǎng)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(dǎo)致油品泄漏事故時(shí)，若事發(fā)點(diǎn)前后的線路截?cái)嚅y存在內(nèi)漏則會(huì)帶來(lái)更大的油品泄漏，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失及更嚴(yán)重的環(huán)境污染等。

2.3在站場(chǎng)內(nèi)工藝管道的日常檢修及設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，如在輸油泵機(jī)組大修時(shí)，進(jìn)出口閥門(mén)內(nèi)漏需要全越站或是停止輸油才能進(jìn)行，影響全線的油品輸送量，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益低，管輸沿線各省市能源供應(yīng)不足等。

2.4若閥門(mén)內(nèi)漏量大，遇清管作業(yè)時(shí)，大量的雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入輸油泵機(jī)組及其他設(shè)備設(shè)施，導(dǎo)致各工藝參數(shù)測(cè)量不準(zhǔn)，損壞儀表設(shè)備等。

2.5閥門(mén)內(nèi)漏會(huì)在各終端設(shè)備形成跑冒漏滴現(xiàn)象，若天氣干燥，易燃易爆油品遇明火時(shí)極易引燃甚至爆炸。

3.球閥內(nèi)漏的檢測(cè)判斷

3.1在柴油工況下，通過(guò)打開(kāi)球閥底部排污管路堵頭或者球閥，排出閥腔內(nèi)部油品，假如油品不能排盡證明閥門(mén)存在一定的內(nèi)漏。部分球閥設(shè)計(jì)安裝有獨(dú)立的檢漏口，將閥門(mén)全關(guān)后，閥門(mén)兩側(cè)或者單邊的管道內(nèi)依舊存在壓力，緩慢打開(kāi)檢漏口控制閥門(mén)，檢漏口管道介質(zhì)不連續(xù)的流出，證明閥門(mén)不存在內(nèi)漏問(wèn)題，反之證明存在內(nèi)漏。將排污口或者檢漏口接到容量為 1000ml 量筒內(nèi)，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的內(nèi)漏量判斷閥門(mén)內(nèi)漏程度。

3.2當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí)，閥門(mén)兩端的壓力穩(wěn)定后，緩慢打開(kāi)閥門(mén)不能補(bǔ)充壓力的一側(cè)排污閥，將該管段壓力泄放到一定壓力后，將排污閥關(guān)閉，觀察泄壓管段內(nèi)壓力上升速度來(lái)判斷閥門(mén)是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象，假如壓力不上升證明閥門(mén)不存在內(nèi)漏，緩慢上升判斷內(nèi)漏量較小，迅速上升則內(nèi)漏嚴(yán)重，檢測(cè)期間也可以通過(guò)聽(tīng)針輔助判斷內(nèi)漏情況。

3.3利用檢測(cè)儀檢測(cè)閥門(mén)是否內(nèi)漏及拆卸離線返廠打壓做密封性實(shí)驗(yàn)。

4.球閥內(nèi)漏產(chǎn)生的原因

4.1密封圈損傷或斷裂，球閥長(zhǎng)期在高速油品和污油環(huán)境下開(kāi)關(guān)運(yùn)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(dǎo)致與球面密封嚴(yán)重失效，引起閥門(mén)內(nèi)漏，該問(wèn)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(chǎn)前和后期運(yùn)行維護(hù)不到位，管道內(nèi)存在大量硬顆粒狀的鐵質(zhì)渣滓等，在管道長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，在管道內(nèi)檢測(cè)、清管作業(yè)時(shí)產(chǎn)生大量污油，夾著大量雜質(zhì)，若大量污油流經(jīng)閥門(mén)時(shí)雜質(zhì)在閥門(mén)底座處堆積，此時(shí)不當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)閥門(mén)極易劃傷閥門(mén)密封面和閥體本身。容易受到介質(zhì)的沖刷和渣滓進(jìn)入密封面內(nèi)，不斷增加損傷面積，導(dǎo)致球體表面出現(xiàn)條紋損傷，導(dǎo)致密封失效，出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，該損傷一般都是致命性的，導(dǎo)致閥門(mén)永久性的失去密封效果；當(dāng)球面長(zhǎng)期接觸成品油內(nèi)的腐蝕性成分后，使球體出現(xiàn)密集的點(diǎn)狀腐蝕，也會(huì)引起密封失效導(dǎo)致真漏問(wèn)題。

4.4閥門(mén)位置設(shè)置不當(dāng)

（1）整套的電動(dòng)球閥一般存在3個(gè)位置設(shè)置，第一道限位是閥門(mén)本體的限位，在閥門(mén)出廠時(shí)已經(jīng)通過(guò)限位曹固定，能夠準(zhǔn)確的判斷出閥門(mén)是否全關(guān)或者全開(kāi)。但是限位會(huì)被磨損或者變形嚴(yán)重時(shí)也會(huì)引起閥門(mén)實(shí)際位置改變，導(dǎo)致內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生，一般為假漏。

（2）第二道限位是通過(guò)傳動(dòng)部件，調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行限位，該限位在傳動(dòng)裝置安裝時(shí)，依據(jù)閥門(mén)的實(shí)際限位進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后將鎖定螺母進(jìn)行鎖定，開(kāi)關(guān)位置分別存在獨(dú)立的調(diào)整螺栓，一般該限位與閥門(mén)的第一道限位調(diào)整后均不會(huì)改變，在實(shí)際運(yùn)行中，生產(chǎn)維護(hù)活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該限位變化，比如連接法蘭松動(dòng)，導(dǎo)致傳動(dòng)裝置移位；傳動(dòng)裝置檢修后，調(diào)整過(guò)限位螺栓；傳動(dòng)裝置內(nèi)部損傷等均會(huì)改變二級(jí)限位位置，引起閥門(mén)內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生。

（3）第三道限位就是在執(zhí)行上的限位裝置，一般通過(guò)編碼器、電位計(jì)、行程開(kāi)關(guān)等部件讀取數(shù)據(jù)的電子限位進(jìn)行限位，電子限位在運(yùn)行過(guò)程中，最容易出現(xiàn)位置限位改變，比如限位設(shè)置不當(dāng)、編碼器計(jì)數(shù)改變、電位計(jì)漂移、行程開(kāi)關(guān)產(chǎn)生形變等因素均會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)內(nèi)漏。

4.5設(shè)計(jì)生產(chǎn)質(zhì)量缺陷，球閥自身的原因。比如閥體內(nèi)部鑄造時(shí)存在缺陷積瘤，雖然球閥安裝在長(zhǎng)輸管道上各個(gè)工藝流程支線上之前要通過(guò)耐壓及氣密性試驗(yàn)，但是難免閥門(mén)本身的材質(zhì)存在缺陷，并不能在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出來(lái)，隨著運(yùn)行時(shí)間不斷增加、運(yùn)行環(huán)境、油品介質(zhì)性質(zhì)、開(kāi)關(guān)次數(shù)等方面的影響，導(dǎo)致O型圈、彈簧等元件形變失效產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象，一般表現(xiàn)為真漏。

4.6當(dāng)閥門(mén)運(yùn)行在非設(shè)計(jì)運(yùn)行工況下，超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)損壞，產(chǎn)生真漏問(wèn)題。

5.球閥內(nèi)漏的處理方法

5.1對(duì)于部分球閥來(lái)說(shuō)，內(nèi)漏的原因可能是因?yàn)樵诎惭b調(diào)試的過(guò)程中閥位調(diào)試不準(zhǔn)確，需要對(duì)此類(lèi)球閥重新進(jìn)行開(kāi)關(guān)限位的調(diào)整設(shè)置。首先打開(kāi)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，檢查閥桿處的定位鍵是否運(yùn)行到極限位置，一般垂直于管線，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置上的機(jī)械指示存在一定的角度偏差，只能作為閥位參考點(diǎn)，如果還有角度，可以調(diào)整傳動(dòng)裝置上的兩個(gè)限位螺釘。

5.2如果球閥本身的機(jī)械限位重新調(diào)整一致后，球閥依舊存在內(nèi)漏，先注入一定量的潤(rùn)滑脂看是否能止漏，這時(shí)注入速度一定要慢，同時(shí)可以觀察注脂槍上的壓力表指數(shù)變化來(lái)確定閥門(mén)的內(nèi)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(nèi)漏。建議這時(shí)注入閥門(mén)清洗液，對(duì)閥門(mén)的密封面以及閥座進(jìn)行清洗。注完清洗液后一般最少浸泡半小時(shí)以上，如果有必要可以浸泡幾小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，待球閥內(nèi)部的固化物全部溶解后再做進(jìn)一步處理。在這一過(guò)程中最好能緩慢開(kāi)關(guān)動(dòng)作閥門(mén)幾次。

5.4再次注入適量的潤(rùn)滑脂，多次緩慢的開(kāi)關(guān)動(dòng)作閥門(mén)，將球閥內(nèi)部雜質(zhì)逐漸沖洗排出閥座后腔和清洗密封面。

5.5在全關(guān)位進(jìn)行檢查，如果仍有內(nèi)漏，選擇注入加強(qiáng)級(jí)密封脂，必要時(shí)可以打開(kāi)閥腔進(jìn)行放空，使閥門(mén)產(chǎn)生大的壓差，有助于加強(qiáng)密封，一般情況下，通過(guò)注入加強(qiáng)級(jí)密封脂可以臨時(shí)消除內(nèi)漏問(wèn)題。

5.6經(jīng)過(guò)以上措施處理后，仍然不能解決內(nèi)漏問(wèn)題，就要對(duì)閥門(mén)做更換處理，舊閥門(mén)可以整體拆卸返廠維修。

6.內(nèi)漏預(yù)防措施

6.1加強(qiáng)球閥全生命周期管理

（1）嚴(yán)控采購(gòu) 。嚴(yán)格控制采購(gòu)質(zhì)量，把控采購(gòu)閥門(mén)的質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，避免使用的材質(zhì)強(qiáng)度達(dá)不到要求，閥門(mén)在驗(yàn)收時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注球面和閥座建設(shè)質(zhì)量，以及軟密封的密封性能是否達(dá)標(biāo)。此外，在檢驗(yàn)附屬配置過(guò)程中，還要了解注脂閥和止回閥有沒(méi)有受損，由于這兩種是聯(lián)系閥門(mén)內(nèi)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(yán)格安裝。在安裝過(guò)程中閥門(mén)的全開(kāi)和全關(guān)位設(shè)定確保準(zhǔn)確，嚴(yán)防工程廢料進(jìn)入到管道和閥腔。管道球閥安裝時(shí)需要保護(hù)閥門(mén)兩側(cè)，以免堅(jiān)硬的金屬物進(jìn)入損傷球面，給其密封性帶來(lái)不良影響 ；做好管道掃線工作，閥門(mén)安裝時(shí)一定要保證管道內(nèi)部清潔，使其處于完好的密封狀態(tài)，避免密封面受到破壞，盡可能的避免閥門(mén)出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。

（3）正確使用。嚴(yán)格遵守閥門(mén)操作規(guī)程，嚴(yán)格禁止破壞性操作，對(duì)密封球面造成嚴(yán)重劃痕，導(dǎo)致球閥嚴(yán)重內(nèi)漏，甚至報(bào)廢；同時(shí)關(guān)注球閥使用過(guò)程中產(chǎn)生的異常情況，及時(shí)查找原因并且采取有效解決措施，在水聯(lián)運(yùn)、投油及正常生產(chǎn)過(guò)程中，減少水源和油品中的雜質(zhì)可大大減少由于介質(zhì)雜質(zhì)引起的閥門(mén)內(nèi)漏，一方面嚴(yán)控進(jìn)站過(guò)濾器的使用要求，并選擇合適的濾網(wǎng)，另一方面減少管道內(nèi)壁自身腐蝕產(chǎn)生的雜質(zhì)，做好管道內(nèi)部的防腐工作。

（4）有效維護(hù)。定期組織人員進(jìn)行球閥的保養(yǎng)、排污、注脂、清洗等，杜絕閥門(mén)長(zhǎng)期得不到有效保養(yǎng)，在用閥門(mén)管理與維修過(guò)程中，最關(guān)鍵的就是保養(yǎng)方案落到實(shí)處，定期開(kāi)展閥門(mén)檢測(cè)與維護(hù)活動(dòng)，若查出有內(nèi)漏情況，需要及時(shí)開(kāi)展閥門(mén)修理工作，避免內(nèi)漏問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。強(qiáng)化培訓(xùn)，提高檢修工藝。在檢修過(guò)程中，作業(yè)人員要嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝，通過(guò)系統(tǒng)性培訓(xùn)、技術(shù)講課、技術(shù)比武等多種形式，不斷提高檢修人員的素質(zhì)。

（5）球閥的日常維護(hù)保養(yǎng)是保障閥門(mén)長(zhǎng)期正常運(yùn)行的基本手段，在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，應(yīng)做到進(jìn)出站閥、收發(fā)球筒、越站閥、下載總閥及干線線路截?cái)嚅y，均需定期開(kāi)展閥門(mén)排污檢漏工作；對(duì)于站內(nèi)某些長(zhǎng)期處于常開(kāi)或常關(guān)狀態(tài)不動(dòng)作的閥門(mén)，要定期進(jìn)行閥門(mén)開(kāi)關(guān)，并檢查閥門(mén)是否能夠開(kāi)到位、關(guān)到位及內(nèi)漏情況；不要輕易對(duì)閥門(mén)加注密封脂。

6.2優(yōu)化工藝流程減少球閥損傷

（1）成品油輸油管道長(zhǎng)期運(yùn)行，受到介質(zhì)的沖擊和氣蝕現(xiàn)象，內(nèi)部管壁會(huì)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(yán)格按照管道維護(hù)規(guī)程進(jìn)行清管作業(yè)，集中清理大量鐵屑；輸油站場(chǎng)需要對(duì)管道過(guò)濾器配置合適的過(guò)濾網(wǎng)，將大量的渣滓提前過(guò)濾清除，給球閥提供良好的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)于不常開(kāi)關(guān)置換介質(zhì)的死管段位置，可以在球閥前安裝合適配置的Y型過(guò)濾器等，定期排放死管段積累的鐵質(zhì)渣滓，或者拆管進(jìn)行清理；

（2）球閥在使用中，需要嚴(yán)格工藝操作，不規(guī)范的工藝操作往往會(huì)給球閥的運(yùn)行帶來(lái)致命的損傷；超壓運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致密封面過(guò)度擠壓變形，使密封效果減弱；球閥不是節(jié)流型閥門(mén)，不能采用球閥來(lái)節(jié)流使用，目前，輸油站場(chǎng)清管作業(yè)時(shí)往往使用球閥來(lái)節(jié)流，進(jìn)行收發(fā)球作業(yè)，導(dǎo)致球面大面積在高速流體下運(yùn)行，并且在污油段也進(jìn)行節(jié)流操作，致使大量顆粒狀渣滓進(jìn)入閥體與球面之間，嚴(yán)重的導(dǎo)致球面和密封圈損傷。

6.3改善球閥結(jié)構(gòu)

（1）改善球閥的密封結(jié)構(gòu)。根據(jù)成品油長(zhǎng)輸管線口徑大、介質(zhì)壓力高、流速快、帶腐蝕特性、鐵屑渣滓多的復(fù)雜運(yùn)行規(guī)律特征，針對(duì)性的進(jìn)行選材和關(guān)鍵密封技術(shù)設(shè)計(jì)，改善閥門(mén)密封結(jié)構(gòu)，在球閥密封結(jié)合處增加鐵屑清理元件等，一般優(yōu)先選用自動(dòng)泄壓閥座結(jié)構(gòu)。

（2）設(shè)置球閥內(nèi)雜質(zhì)的收集箱。由于管線存在大量的鐵屑，當(dāng)不規(guī)范操作和開(kāi)關(guān)時(shí)，鐵屑會(huì)逐步累積進(jìn)閥腔內(nèi)，不及時(shí)開(kāi)展閥門(mén)排污，累積的渣滓將嚴(yán)重?fù)p傷球體與密封，在球閥底部安裝設(shè)計(jì)一個(gè)收集箱，當(dāng)鐵質(zhì)渣滓進(jìn)入閥腔后，渣滓自流入箱體內(nèi)，定期對(duì)箱體進(jìn)行排污操作，避免渣滓排出不及時(shí)問(wèn)題出現(xiàn)。

（3）設(shè)置閥位觀察孔。閥門(mén)連接操作部件整體結(jié)構(gòu)上存在3個(gè)閥位，一是閥門(mén)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(dòng)裝置的調(diào)整限位，調(diào)整限位在平時(shí)維護(hù)時(shí)經(jīng)常被調(diào)整，導(dǎo)致限位異常；三是執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身的電子限位，能夠直觀判斷閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，但不一定是閥門(mén)真實(shí)位置。根據(jù)以上幾點(diǎn)，不管是采用電動(dòng)還是電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作閥門(mén)，在閥門(mén)閥桿位置增設(shè)一個(gè)觀察孔，定期進(jìn)行真實(shí)閥位觀察對(duì)比，保證閥門(mén)的限位三位一體，都是與閥門(mén)真實(shí)的位置一致，保證閥位設(shè)置準(zhǔn)確。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，成品油輸送管道閥門(mén)內(nèi)漏主要是開(kāi)關(guān)限位問(wèn)題、閥門(mén)內(nèi)雜物、閥門(mén)維修保養(yǎng)不到位、閥門(mén)密封面損壞，以及閥門(mén)本身的質(zhì)量問(wèn)題造成。閥門(mén)從選型、安裝、工藝運(yùn)行、技術(shù)性維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格按照成品油管道閥門(mén)使用規(guī)范要求和特征開(kāi)展，做好閥門(mén)內(nèi)漏預(yù)防性工作，才能使閥門(mén)帶來(lái)長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行效果，減少閥門(mén)各種內(nèi)漏問(wèn)題的出現(xiàn)，保障成品油管道的長(zhǎng)久穩(wěn)定安全運(yùn)行。

（作者單位：國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司華南公司貴州輸油部）