阀门渗漏原因分析及建造现场预防

阀门渗漏原因分析及建造现场预防

李永超

天津百利展发集团有限公司 天津市北辰区 300408

摘要：阀门是用以控制液体、气体、气液混合体或固液混合体等流体的流量、压力和流向的装置。在流程中起着至关重要的作用，阀门渗漏会造成传输介质流失；环境污染；生产故障，在某些高危险区如：天然气流程或原油流程如果渗漏出现可能导致严重事故，其在一定程度上存在很大的安全生产隐患，所以对于阀门渗漏问题必须加以重视。

关键词：阀门渗漏；原因；设计预防；措施

1阀门泄漏部位分析

1.1外部环境因素导致阀体出现裂纹

低温、高温、高压等外部环境会引起阀体发生蠕变、疲劳、冲击等现象，进而导致阀体出现破裂。有文献提到焦炉上升管阀体破裂的原因主要是由于长期受高温以及其他工作条件的复合腐蚀，从而出现变形、腐蚀、卡塞等现象。泥水提升泵末端出口逆止阀，其阀体由于受到含大量泥沙、具有30m落差的流体反复正向和反向水锤式的冲击而使阀体产生裂纹，强度受到极大的破坏，阀体寿命降低。

1.2阀门内漏问题的主要原因

其一，由于阀芯和阀座表面密封是靠管内介质的隔断来实现的。从而，平面度引起的黏着磨损造成两密封面的公差增大，输送介质中硬度杂质在外力作用下产生的冲蚀，产生的泡点状态在液体压力下发生变化，形成汽泡，产生的汽蚀对耐蚀材料保护膜造成破坏，使阀门内漏现象出现。对于现场尚未使用的阀门如果内漏不存在此种因素。其二，在腐蚀环境下阀体自身裸露金属也是导致阀门内漏的原因之一，腐蚀环境导致阀座密封失效、阀芯损坏以及阀体垫片开裂等问题，从而导致阀门内部出现内漏。其三，密封面的擦伤、划痕以及压痕等也有可能引起阀门的内漏，这种原因可能是在阀门生产、运输过程中存在制造缺陷或运输过程损坏。同时建造现场由于施工原因，硬质杂物较多，如果此类杂物进入尚未防护的阀体内，在没有清洁的情况下开启或关闭阀门操作，很容易造成密封面损坏，这种原因造成内漏现象的很多。其四，选材不当、硬度过低，闸板壁厚不够等也是造成阀门自身本体内漏的主要原因。

1.3阀杆密封问题

阀杆的外端与阀门的驱动装置连接，内端驱动阀盘控制阀门的开启和关闭。阀杆内外结合处的阀体上设有密封腔，阀杆插入密封腔中，并填充填料进行密封。填料是由坚韧柔软的长丝制成的长方形条，填充石墨或其他自润滑材料。当阀门静止时，填料为静态密封，当阀门开启和关闭时，填料为动态密封，这不仅受阀门内压力和介质腐蚀的影响，还受开启和关闭时阀杆的移动磨损的影响，因此泄漏问题更为常见。氧化铝生产中几乎所有的浆液阀都存在填料泄漏问题。在填料泄漏的初始阶段，可拧紧填料压盖以缓解泄漏。如果泄漏严重，需要更换密封填料进行处理。由于大多数阀门填料更换都需要隔离阀门并确保管道排出介质，因此运行中的阀门填料泄漏越严重，需要进行压力封堵处理。

2阀门建造现场预防策略

2.1建造现场阀门检查、安装注意事项

引起阀门渗漏的原因很多，就结合现场建造阶段有利条件来说，在建造现场可以通过适当预防、干预，尽量减少渗漏的发生，建议从以下几个方面做好工作:(1）球阀、截止阀、闸阀操作时，只作全部打开或全部关闭，坚决不允许把球阀、闸阀当做调节流量用，以免破坏其结构，减少阀门寿命。至于闸阀和上螺纹截止阀内的倒密封装置，把手轮旋至其最上位置拧紧就可阻止介质从填料处泄漏。（2）球阀、截止阀、闸阀开和关时用手轮或手柄进行操作，鉴于二期新员工较多需注意，关闭阀门时请勿用加长杠杆或借助其它工具来实现阀门开启和关闭，以免损坏阀件。手轮顺时针方向为关闭，逆时针方向为开启。（3）填料压盖的螺栓应采用对角紧固，均匀地拧紧，螺栓受力平衡，不应压成歪斜状态，从而使阀杆运动受到碰伤以及阻碍，造成阀门泄漏。对于现场阀门如果存在填料压盖的螺栓受力不均匀，有歪斜现象时，即使试验（水压、气密）当时没有泄露，但在后期使用中阀门泄露的可能性很大，所以需要在现场检查时应加已关注。（4）对于建造现场配管后长期处于全关状态的阀门，每月应做1～2次的开关动作以免产生固着状况，影响后期的正常使用。（5）检查阀门的保温伴热情况，对于保温措施不到位的阀门应及时进行记录。（6）在现场检查时应对安装阀门与PID图纸进行核对，必须认真仔细核对阀门标识压力、通径符合度以及阀门尺寸；同时对于有介质流向要求的阀门应按照介质流向进行安装，如发现不符应及时记录汇报。（7）对于暂时存放后期使用的阀门，应作定期检查，处理阀门外露的加工表面，清除污垢，存放球阀时应注意将球阀的两端进行堵塞并将球阀处于开启状态；截止阀、止回阀以及闸阀在存放时通道的两端应处于堵塞状态并将阀体处于关闭状态，整齐地存放在容易通风干燥的室内，严禁堆置、叠摞或露天存放。

2.2阀门泄漏的带压处理方式

带压阀门泄漏的处理是在生产过程未停止、过程中介质未排空、泄漏点仍被刺破时，堵住阀门泄漏点。承压密封已成为工业企业实现无泄漏工厂的重要保证。

在石化工业或氧化铝生产等大型连续操作生产过程中，阀门关闭、更换或维护造成的损失远远高于阀门本身的价值。如果由于一个阀门的泄漏而导致整个生产线停产处理，这是完全不现实的，大规模生产过程的停产需要很长时间，在此期间造成的环境污染等负面影响是无法估量的。带压堵漏的处理方法不需要停下来泄压，所需的处理时间大大缩短。因此，它已成为故障排除时间最短、损失最小的处理方法。

常用的带压封堵方法主要有支撑法、顶压法、卡箍法、压盖法、填料法、上盖法、膨胀法等，也可组合使用两种以上的带压封堵方法。阀门的压力堵漏方法主要有钻孔注胶法处理填料泄漏、卡箍法处理法兰泄漏、上盖法处理阀体泄漏。

2.3阀门保养

为了保证阀门的正常使用，尽量避免渗漏现象，最大限度地延长阀门的使用寿命，节约资源，在建造阶段应提前进行阀门的维保，做好以下工作：

(1）按规程操作、保养。严格按照阀门使用说明书对阀门进行正确的操作，定期检查及维护保养，确保阀门保持良好的润滑度，保持阀体表面的清洁，避免阀门的渗漏，延长其使用寿命；（2）定期检查。针对现场已经安装的阀门，要定期检查并对阀杆螺纹添加润滑剂、现场转动手轮，以防卡死。同时要经常检查并保持阀门零部件的完整性；（3）及时添加润滑剂。阀门润滑油脂会在阀门开关过程中不断流失，再加上一些外部因素的作用，会使润滑油不断减少或者干凅，失去润滑作用。因此，我们对阀门的传动部位需要定期检查，对缺少的油要及时补充，以防发生缺少润滑剂而增加磨损，造成传动不灵活等故障。

结论

高压阀门泄漏是电力、化工、冶炼企业最常见的问题。一方面是由于高压阀门的工作条件差，另一方面是由于高压阀门的广泛应用和阀门数量的大量增加。高压阀门的泄漏主要发生在法兰、焊缝和阀门填料函中。这些常见零件的泄漏可以通过压力封堵在更短的时间内处理。高压阀门泄漏的压力处理是处理大规模生产过程中低成本、高效率的重要手段。经压力封堵处理的泄漏部位一般能保证一段时间内不发生泄漏，但压力封堵只能作为一种临时处理措施，当计划停止时，必须更换或重新处理泄漏阀门。

参考文献：

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[3]张荣伟,鲁建明,叶挺挺．阀门泄漏故障特征量提取技术及其工程应用[J]．阀门,2018(6):29-32．