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球阀、旋塞阀内漏原因分析及处理方法

作者:乐博彩票  来源:/  更新时间:2021-09-07 11:05:53  点击次数:

球阀、旋塞阀内漏原因分析及处理方法

阀门是控制介质能量的关键部件,尤其在长输管道输油气站场所用阀门存在通径大、承压高、大多在露天环境和易燃易爆场所的特点,随着阀门运行时间增加,内漏阀门逐渐增多。有些工艺阀门内漏,导致管线内介质不能完全放空排净,给站场其它维修造成很大麻烦。文章主要描述了球阀、旋塞阀内漏判断方法、阀门内漏原因并针对不同内漏制定解决措施以提高阀门运行可靠性。
1 阀门内漏判断方法
正确判断阀门内漏及漏量大小对阀门是否需要处理及处理效果验证非常重要。可以根据公式判断、压力判断、经验判断阀门内漏情况。
(1)常关阀门后端为不带压管线或压力容器,根据压力容器压力的变化来判断阀门内漏。平均每小时每英寸公称直径密封面的泄露量用V表示
其中:P1:压力容器初始压力(bar)
P2:压力容器检查时压力(bar)
V0:压力容器容积(m3)
T:时间(h)
D:管线公称直径(in)
当V大于0.04m3/h·in时,即认为该阀门内漏。
(2)当无法通过阀门后端的管线或容器来判断阀门是否内漏时,关闭此阀门通过排污检查阀门内漏。缓慢打开阀门排污阀,当气流声由大变小,声音逐渐均匀,将排污阀关闭数分钟后再次打开,如果气流声变大,说明阀门内漏,或长时间打开阀门排污阀阀腔气体无法完全排空,即认为该阀门内漏。
(3)内漏阀门前管段有压力和内漏阀门存在压差,内漏阀门关闭后放空,如果此阀没有内漏,打开此阀时阀腔有过流的声音,如果内漏,放空时不断又有压力补充进来,压力平衡无声音。
(4)当旋塞阀下游不连接压力容器时,无法通过压力表直观地观察阀门是否内漏,可以在此段管线放空后,关闭该阀门。通过听有无气流通过及长时间观察阀门表面是否结霜(阀门内漏时有节流现象)来判断内漏。
2 阀门内漏原因分析及处理方法
2.1 球阀内漏原因分析及处理方法
球阀本身结构紧凑简单,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在开关过程中密封面阀座暴露,易被介质冲刷。具有旋转90度的动作,旋塞体为球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。根据其结构,造成球阀内漏的原因有:
(1)密封面划伤,造成内漏。由于介质内含有固体硬质杂质导致球阀在开关过程中,高流速杂质划伤球面,造成内漏。此种情况只能通过注入润滑密封脂进行修复。已进行清洗、润滑维护后,直接注入阀门密封脂。对于微漏阀门,一般情况下注入适量911润滑修复密封脂后开关活动阀门2次(此润滑密封脂能堵漏达0.010英寸深度的刮痕)。如果注入911润滑修复密封脂后,内漏任然无法消除,此时再应该定量注入5050系列球阀密封脂(5050X、5050XX、5050XXX)进行密封。
(2)阀座锈死,内部弹簧不起作用,致使阀座和球面不能贴合,引起内漏。此种情况只有通过更换阀座或维修才能解决问题。
(3)注脂流道被堵塞,密封脂注入后进入阀腔。这种情况需要清洗阀座流道。用手动或气动注脂枪均匀地在各个注脂嘴中缓慢注入规定数量的阀门清洗液。开关活动阀门2~3次,再注入定量的阀门清洗液,阀门处于关位状态(工艺条件允许的情况下)浸泡1~2天后,注入规定数量的阀门密封脂,将阀门操作大约2~3次,使阀门密封脂通过阀座涂到球体上。阀门不能全开关时,应开关到可能的最大位。
(4)润滑脂注入量不足,密封面因缺少润滑而加快磨损,导致内漏。应该定期给阀门做维护保养,球阀按照一寸一盎司的量注入,而且对于经常不动的阀门要定期开关活动,防止阀芯与阀座锈蚀粘连。
(5)阀门执行机构限位误差导致阀门关不到位致使内漏。通过阀位观察孔检查是否全关到位或手动打开执行机构上端的机械指示盖,当阀门关闭时,看轴键是否和管线垂直,如果不垂直,有偏差,可能是限位误差。此时就需要调整执行机构上的阀位调节螺栓。
2.2 旋塞阀内漏原因分析及处理方法
旋塞阀采用动态压力平衡原理,利用完全金属密封结构和随时可以补充密封脂来克服天然气的一些苛刻应用:高压差、节流、放空、排污等。根据其结构特点,能造成旋塞阀内漏的原因有:
2.2.1 注脂不充分造成内漏
由于旋塞阀是金属密封结构和密封脂共同作用,确保了阀门的正常密封,如果密封脂缺少,或保养时注脂量不够,阀门在运行一段时间后就会出现内漏。当旋塞阀出现内漏时,首先应注入充足的密封脂检查密封效果。由于注脂泵工作的连续性,在处理内漏时应选用注脂泵进行作业。
2.2.2 注脂不及时引起内漏
注脂不及时也会引起旋塞阀内漏,在间隔3-6个月、开关动作10次左右、出现操作困难、内漏等问题时,需要注脂保养。若长时间没有注脂保养,阀门内部密封脂板结堵塞流道,造成注脂困难,严重时,重新注入的密封脂不能顺利进入流道造成阀门永久性内漏。旋塞阀除了按周期正常维护保养外,如果条件允许,建议阀门每操作一次就对其进行注脂,因为阀门不管是全关过程还是全开过程,高压介质都会使旋塞上的密封脂有一定的流失,造成阀门轻微泄漏,如果此时注脂补充,只需要少量密封脂就可以解决内漏问题。反之如果不及时注脂,久而久之内漏会逐步加重,同时也增加了处理难度。
2.2.3 注脂类型错误造成内漏
所注密封脂类型错误,不但会给后续处理带来很大麻烦,严重时还会造成阀门永久内漏。NORDSTROM、SERCKAUDCO旋塞阀只允许使用950密封脂、733密封脂、733LT密封脂(冬季用脂),禁止使用其它种类的密封脂。另外,由于旋塞阀密封结构特点,禁止使用清洗液对阀门进行清洗。如果已经注入清洗液,需要通过注入大量733或950密封脂,同时在注脂过程中反复开关阀门,把注入的清洗液完全置换出来。
2.2.4 注脂方法不正确造成内漏
注脂方法不正确可能造成密封脂没有注入(针对使用注脂泵情况),造成阀门保养不到位,或损坏注脂设备。当用注脂泵注脂时,如果注脂泵连续工作而泵压力始终不升高,在500psi以内,可判断密封脂没有注入,应停运注脂泵,检查消除故障后再注脂。无论使用什么注脂设备,注脂时的压力不能超过8000psi,如果压力过高就应暂时停止注脂,让密封脂充分流向密封面,然后再进行注脂操作。注脂过程中要控制注脂速度,如果压力居高不下,在条件允许的情况下开关活动阀门几次,再注脂时注脂嘴处压力有下降趋势(使用注脂泵注脂时现象)说明注脂已经充分了,阀门内漏问题基本可以消除。
3 阀门维护保养建议
通过阀门维护人员多次的现场维护实践作业,综合基层站队在日常操作维护中存在的问题,提出以下几点建议:
(1)严格执行《阀门维护保养规程》要求,定期对球阀的阀腔进行排污,若长时间不排污,排污阀的旋塞承受的压力过大,易造成泄漏,而且阀门及时排污可预防阀门内漏及冰堵等故障的发生,对排污量和水分较大的阀门适当增加排污频次。
(2)注脂预防维护,严格控制注脂量、注脂压力。
(3)对于某些长期处于常开或常关状态的阀门,每月最少开关活动阀门一次,并检查阀门是否能够开到位和关到位。
(4)在管道进行完清管作业后,站内要加强排污,防止管线内残留的粉尘或固体颗粒杂质对阀门本体造成冲刷划伤损坏。
(5)对于注脂嘴憋压阀门,如更换注脂嘴后,注脂仍然憋压,必须使用阀门清洗液对阀门进行充分浸泡24小时后再注脂。注脂时,如有阀杆注脂口,必须严格按要求进行注脂。
(6)旋塞阀不应该等到故障了再处理,应该视情进行维护保养,并且在工艺允许情况下定期进行开关活动。
4 结束语
阀门是工艺管线能量的关键控制部件,其内漏问题普遍存在,而且很难根治,长期以来影响安全生产。通过结合HSE管理体系制定并完善相关管理制度、加强阀门运行、维护、检修管理和积极探索设备维护保养新方法、新模式等多种方式相结合才能不断提高阀门管理水平。
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