浅析槽罐车紧急切断阀失效原因及处理方法

浅析槽罐车紧急切断阀失效原因及处理方法

袁伟锋

东莞市特种设备检查技术服务中心523430

摘要：紧急切断阀是槽罐车的安全附件，是预防事故发生的有效手段。本文介绍了槽罐车紧急切断阀的工作原理，标准要求和检验方法，分析了紧急切断阀的四种失效方式，即密封性能失效、过流切断性能失效、过热保护功能失效和远程控制功能失效，并结合实践经验提出了紧急切断阀失效时的处理方法。

关键词：槽罐车；紧急切断阀；失效模式；检验方法；

槽罐车是高危险性载体，由于其可移动性的属性，一旦发生爆炸或者泄露后，容易导致火灾或中毒事件，而且其危险也会随之移动扩散，引发灾难性事故。所以槽罐车在使用过程中，其装卸贮运的每一个环节都必须严格把关，做到安全可靠。槽罐车的安全附件紧急切断阀，对于槽罐车的安全运行有极其重要的意义，一旦槽罐车发生管道破裂或者其附近发生火灾事故时，关闭紧急切断阀就可以将物料与外界隔绝，能够有效控制事故波及面。

一、紧急切断阀的工作原理

紧急切断阀是槽罐车常用的安全附件，其主要构成部分包括阀体、先导阀、过流阀、手油泵等。在正常作业装卸时，紧急切断阀处于全开启状态，是因为凸轮支起阀杆，先导阀克服弹簧压力开启，通过介质的作用在使阀瓣和管路的压力升高到主阀瓣上下端压力平衡时，主阀瓣开启。如果装卸过程中发生泄露或火灾等意外事故，可以关闭紧急切断阀以防止物料泄漏。

紧急切断阀按作用原理可分为油压式、机械式、气压式、和电动式等，槽罐车常用的是油压式和机械式的紧急切断阀。可以通过人工以及融化易熔塞来泄放手油泵油压，从而通过油缸活塞杆回退，触动凸轮杆回弹，快速关闭主阀瓣，切断物料泄露。另一方面，突然泄露的物料的超高流速会让主阀瓣上下两端产生压力差，从而自动关闭阀门，通过过流保护防止火灾爆炸或泄漏事故的扩散。

二、紧急切断阀的标准要求

根据GB18564.1-2006国家标准，紧急切断阀装置的设置应该符合以下规定：

1、紧急切断阀的设置应尽可能靠近罐体的根部，不应间作他用，在非装卸时紧急切断阀应处于闭合状态。

2、紧急切断阀应能防止任何因冲击或意外动作所致的无意识的打开。为防止在外部配件（管道，外侧切断阀装置）损坏的情况下罐体内液体泄露，内部截止阀应设计成剪式结构。

远程控制系统的罐体关闭装置应装在人员易于达到的位置。

4、当环境温度达到规定值时，易熔塞自动切断装置应能自动关闭紧急切断阀。

5、易容塞的易熔合金熔融温度应为75°C±5°C；

6、油压式或气压式紧急切断阀应保证在工作压力下全开，并持续放置48h不致引起自然关闭；

7、紧急切断阀自始闭起，应在10s内闭止；

8、紧急切断阀制成后应经耐压试验和气密性试验合格；

9、受介质直接作用的紧急切断阀部件应进行耐压试验和气密性试验，其耐压压力应不低于罐体的耐压试验压力，保压时间应不少于10min；气密性试验压力取罐体的设计压力。

因此，紧急切断阀应有足够的强度、良好的致密性能和密封（严密）性能、良好的过流关闭性能，启闭动作应灵敏迅速。

三、紧急切断阀检验方法

紧急切断阀的检验包括外观、解体检查、性能校验和远程系统试验：

1、检查紧急切阀形式、型号、操作方式、公称压力、制造单位等，外观质量是否良好，对于无产品制造许可证或合格证的紧急切断阀不得使用；

2、清洗解体检查阀体、先导杆、弹簧、密封面、凸轮等有无损伤变形、腐蚀生锈、裂纹等缺陷；

3、检查紧急切断阀装置控制系统的手摇泵，管路、易熔塞是否完好，有无损伤、松脱、泄露等现象，钢索控制系统是否操作灵活可靠、到位等；

4、油压式或气压式紧急切断阀应当在工作压力全开，并且持续放置不至引起自然闭合，动作是否灵敏可靠；

5、紧急切断阀自始闭起，检查是否在10s内闭止，检查超过额定流量时是否自动闭止；

6、按0.1MPa和罐体的设计压力进行气密性试验，保压时间应当少于5min;

7、紧急切断远控系统控制实验在罐体气密性试验合格后进行，检查动作是否灵敏可靠。

四、紧急切断阀的失效原因

1、密封性能失效

密封性能失效之后，物料就会发生泄漏。密封性能失效的原因主要是紧急切断阀产品质量问题，密封面的加工精度、相关零部件的质量。在使用过程中长期经受严苛环境或磨损，容易导致密封面或零部件的损坏，密封圈老化或者密封面上沾附夹杂硬质颗粒物。

2、过流切断性能失效

紧急切断阀对于流量都有额定值要求，一旦流量超过了额定值，紧急切断阀就会自动关闭，这就是紧急切断阀的过流切断性能。过流性能失效，体现方式为过流未切断或者是切断时间过长。人为因素，比如人员因安全意识欠缺而将紧急切断阀长期开启，可能导致紧急情况下紧急切断阀反而不能自动关闭。产品的质量问题，也就是说阀门的生产质量并没有达到标准要求。

3、过热保护功能失效

过热保护功能主要是因为易熔塞在起作用，高温下易熔塞会自动融化，从而使紧急切断阀自动关闭切断物料。如果易熔塞本身质量不达标，就会产生过热保护功能失效。在实际使用过程中，人为用其他普通金属塞或者螺栓来替代易熔塞。

4、控制功能失效

控制功能可以远程控制。控制功能失效，主要表现在无法正常启动关闭的操作和无法人为进行关闭。原因可能是有阀腔内有异物、液压油管泄漏、油泵故障、阻塞、阀杆等部件损坏，气动控制装置故障。

五、槽罐车紧急切断阀失效处理方法

1、增强密封性能。长期经受严苛环境或磨损，对于老化的密封圈或零部件，要进行彻底的更换，全新的密封圈密封性能更强。对于密封圈上沾附夹杂硬质颗粒物要进行及时的或定期的清除，保证密封圈的干净整洁，有助于密封圈与部件的贴合。也可以更换主弹簧、清洗研磨阀杆、阀瓣。

2、提高过流切断灵敏度。防止过流未切断或者是切断时间过长，尽可能避免紧急切断阀在常开状态，人为对紧急切断阀进行多次开启和关闭，使之处于经常活动的状态。其次，紧急切断阀的制作质量要提高，尽可能选用大品牌的质量好的，同时要经过出厂检验合格的紧急切断阀产品。当过流切断失效可以更换过流弹簧。

3、提高过热保护性能。选用质量达标易熔塞，易熔塞的易熔合金熔融温度应为75°C±5°C，避免人为使用其他不可以用作易熔塞的金属或物件来替代易熔塞。当易熔塞老化或失效时要及时更换全新合格的易熔塞。

4、增强远程控制性能。检查阀腔内是否有异物阻塞、液压油管是否泄漏、油泵是否正常、阀杆等部件能否正常工作，保证气动控制装置正常，在车尾及驾驶室内都应并配置气动控制按钮，当紧急情况发生，可以在就近的地方接触控制关闭按钮，有利于第一时间把泄露控制。

结语：综上所述，介绍和分析了槽罐车用紧急切断阀的工作原理，标准要求、检验方法和实际使用中存在的四种主要失效原因，结合实际地提出了紧急切断阀失效时的处理方法。客观、准确和科学的检验是保证紧急切断阀可靠并且有效运行的重要技术手段，这对于及时消除安全隐患作用是巨大的，可以有效地保障槽罐车的安全运行，避免严重事故的发生。

参考文献

[1]庄明梓．液化气罐车泄漏紧急切断阀的作用与故障分析[J]．安全与健康，2006(8)

[2]尚巍．从一起事故谈罐车紧急切断阀的作用[J]．石油与化工设备，2010，13(4)

[3]NB/T47013-2015，承压设备无损检测[S].

[4]张登新，陈永利，古海波．罐车紧急切断阀未实现自行关闭的原因分析[J]．低温与特气，2013，31(2)

[5]陆金明，王恒，黄小宇，等．新型紧急切断阀综合校验装置的研制[J]．中国化工装备，2012（4）