如何解決煉油裝置中調(diào)節(jié)閥門泄漏問題

張娟

【摘 要】本篇文章主要就如何解決煉油裝置中調(diào)節(jié)閥門的泄露問題作相關(guān)論述，從分析調(diào)節(jié)閥門泄露的原因入手，分別對(duì)調(diào)節(jié)閥門外部泄露原因以及內(nèi)部泄露原因進(jìn)行了分析與研究，并在最后提出了幾點(diǎn)可解決煉油裝置中調(diào)節(jié)閥門泄露問題的防范對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】煉油裝置；調(diào)節(jié)閥門泄露；外部泄露；內(nèi)部泄露；對(duì)策

調(diào)節(jié)閥門是石油化工煉油裝置中不可缺少的部分，其使用的調(diào)節(jié)閥門種類多、數(shù)量大，化工生產(chǎn)中的介質(zhì)多是腐蝕性強(qiáng)、有毒或易燃易爆的，當(dāng)調(diào)節(jié)閥門泄漏時(shí)，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的原材料、能量和產(chǎn)品的浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境也造成嚴(yán)重的影響，甚至引起嚴(yán)重的安全事故。因此，我們有必要也應(yīng)當(dāng)重視石油化工生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)閥門的泄漏問題。

1.調(diào)節(jié)閥門泄漏的原因分析

通常情況下，調(diào)節(jié)閥門泄露的方式一般有兩種，即外部泄露和內(nèi)部泄露。筆者在以下內(nèi)容中詳細(xì)對(duì)調(diào)節(jié)閥門外部泄露和內(nèi)部泄露的原因作具體分析。

1.1調(diào)節(jié)閥門外漏的原因分析

閥體泄漏的原因：閥體通常是鑄造的，容易形成砂眼等鑄造缺陷，閥體上的砂眼會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)的泄漏，這種泄漏一般都表現(xiàn)為滲漏，流量較小，通過水壓試驗(yàn)就能被發(fā)現(xiàn)。

閥桿泄漏的原因：調(diào)節(jié)閥門的閥桿由于設(shè)計(jì)和選材不當(dāng)會(huì)引起閥桿在某個(gè)位置被卡死，使閥門無(wú)法關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)，造成介質(zhì)泄漏。

閥門的閥體連接處產(chǎn)生泄露的原因：我們常說的閥體連接部位的密封，實(shí)際是指閥體和閥蓋之間的連接和密封。通常情況下，閥體和閥蓋之間所采取的密封方式為法蘭連接密封；但遇到調(diào)節(jié)閥門的公稱直徑比較小的情況時(shí)，則需要采取螺紋連接密封方式。而在這兩種密封方式中，如果墊片的類型不合理、材料質(zhì)量不過關(guān)、材料尺寸不符合密封要求，以及法蘭密封面的加工質(zhì)量較差、螺紋連接的緊密度和螺栓的緊固度不夠等原因都能夠引起閥體連接部位出現(xiàn)油氣泄露現(xiàn)象。

1.2調(diào)節(jié)閥門內(nèi)漏的原因分析

調(diào)節(jié)閥門內(nèi)部產(chǎn)生泄露的原因是由于調(diào)節(jié)閥門關(guān)閉不嚴(yán)實(shí)所致，這樣的情況一般多發(fā)生在閥座的密封面。深究調(diào)節(jié)閥門發(fā)生內(nèi)部泄露的具體原因有：調(diào)節(jié)閥門結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和閥門的制作、施工工藝存在著一定問題，比如閥門結(jié)構(gòu)中某一構(gòu)件的尺寸在制作時(shí)存在一定誤差，且其誤差超過了制作工藝的允許范圍，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門出現(xiàn)密封不嚴(yán)實(shí)狀況，造成裝置中的介質(zhì)出現(xiàn)小流量的連續(xù)滲漏現(xiàn)象。

除了閥門的設(shè)計(jì)和制作工藝存在誤差和問題之外，引起調(diào)節(jié)閥門內(nèi)漏的原因還包括閥座的密封面出現(xiàn)變形，閥門密封不嚴(yán)，從而導(dǎo)致煉油裝置出現(xiàn)介質(zhì)泄漏問題發(fā)生。這種因閥座密封面變形而引起的介質(zhì)泄漏問題，其泄漏的表現(xiàn)形式多為滲漏。此外，如果煉油裝置內(nèi)所裝載的介質(zhì)中含有少量的固體雜質(zhì)，同樣也可引起調(diào)節(jié)閥門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門泄漏，而這種因介質(zhì)內(nèi)含有固體雜質(zhì)所導(dǎo)致的泄漏問題，其泄漏的形式同樣是滲漏，但其排放的流量可能是小流量，也有可能是大流量。

2.防止調(diào)節(jié)閥門泄露的對(duì)策

2.1優(yōu)化閥門設(shè)計(jì)的選型

調(diào)節(jié)閥門泄漏問題的控制和防范原則主要是采取一系列有效措施，將調(diào)節(jié)閥門的泄漏程度盡量減少和降低到最低，達(dá)到延長(zhǎng)優(yōu)良使用壽命的目的。而調(diào)節(jié)閥門的介質(zhì)泄漏量的減少和降低，煉油裝置內(nèi)的介質(zhì)的使用壽命的延長(zhǎng)，介質(zhì)使用率的提高，在很大程度上都取決于調(diào)節(jié)閥門設(shè)計(jì)選型的合理、閥門產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)、閥門安裝和施工技術(shù)水平的高超以及閥門密封形式的正確選用。簡(jiǎn)單來說，想要對(duì)調(diào)節(jié)閥門泄漏問題加以解決和控制，那么必然要首先考慮對(duì)調(diào)節(jié)閥門的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行優(yōu)化。

調(diào)節(jié)閥門設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化，牽涉到調(diào)節(jié)閥門形式的選擇、調(diào)節(jié)閥門本身的設(shè)計(jì)及制造、調(diào)節(jié)閥門材料的選用等多方面的問題。選擇調(diào)節(jié)閥門形式時(shí)，要從工藝條件的要求和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求等角度進(jìn)行全面優(yōu)化考慮。調(diào)節(jié)閥門的用途、介質(zhì)的溫度、壓力、流速、壓降以及介質(zhì)的腐蝕性等，都直接影響到調(diào)節(jié)閥門的選型，還要根據(jù)介質(zhì)的溫度和腐蝕性，選擇制造調(diào)節(jié)閥門所使用的材料。根據(jù)施工和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，調(diào)節(jié)閥門的選用除了滿足有關(guān)工藝要求、設(shè)計(jì)規(guī)范外，還應(yīng)充分考慮各種具體情況，使其盡可能與操作條件相匹配，最大限度地滿足使用要求。

2.2填料函泄漏對(duì)策

傳統(tǒng)的軟質(zhì)填料密封，是靠填料壓蓋的軸向壓力，使之在閥桿與填料以及填料與填料箱側(cè)壁之間，產(chǎn)生一定的徑向接觸應(yīng)力而達(dá)到密封的。因此，壓蓋的軸向力必須相當(dāng)大，這就造成填料與閥桿之間摩擦轉(zhuǎn)矩增大、磨損增加、軟質(zhì)密封填料磨損快，因而須經(jīng)常擰緊壓蓋螺栓或更換填料，才能保證較好的密封效果。

采用合適的填料密封及填料密封組合，可提高調(diào)節(jié)閥門使用的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。如柔性石墨環(huán)填料的組合使用，比只用柔性石墨環(huán)填料的密封效果好。目前在國(guó)內(nèi)采用單一柔性石墨環(huán)填料的情況比較多；而在國(guó)外，采用柔性石墨環(huán)填料組合的使用方法已開始流行，并且取得了良好的效果。

2.3消除閥體連接部位的泄漏

閥體連接部位密封，就其密封性質(zhì)而言屬于靜密封，其應(yīng)滿足下列要求：能適應(yīng)溫度和壓力的急劇變化；多次拆卸而不損壞密封元件；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，金屬消耗量少；對(duì)振動(dòng)和沖擊載荷不敏感；能滿足各種工作介質(zhì)的使用要求。

閥體的連接部位，通常采用樺槽式或凹凸式平墊片密封，近年來，“O”形密封圈密封，也獲得了廣泛的應(yīng)用。禪槽式平墊片密封，是將平墊片安裝在封閉槽中，這種結(jié)構(gòu)在密封面上，可產(chǎn)生很高的密封比壓，通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過墊片材料的屈服極限，從而保證了可靠的密封性。其適用于壓力大于等于4.0MPa的中高壓調(diào)節(jié)閥門。這種密封結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：當(dāng)拆卸調(diào)節(jié)閥門時(shí)，墊片難于從密封槽中取出，如果硬性取出，往往會(huì)將墊片損壞。

凹凸式平墊片密封，是將平墊片安裝在凹凸面法蘭的密封面上，與樟槽式平墊片密封結(jié)構(gòu)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：拆卸調(diào)節(jié)閥門時(shí)，墊片容易取出；由于密封槽呈階梯狀，因此加工工藝性能較好。

平墊片的材料，根據(jù)工藝參數(shù)和流體性質(zhì)，可選用鋁、紫銅、1Cr18Ni9Ti和橡膠石棉板等。氟塑料也是常用的墊片密封材料，但由于其具有冷流性，如果密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，將導(dǎo)致不良后果。

“O”形密封圈，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，只要密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，裝配后就能產(chǎn)生足夠的徑向擠壓變形，可不必軸向加載即可達(dá)到密封，因此，將其用作法蘭連接密封，可以減小法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸，從而減輕調(diào)節(jié)閥門的重量。

2.4閥桿泄漏對(duì)策

閥桿是閥門的一個(gè)重要構(gòu)成部件，它主要用于傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)與調(diào)節(jié)作用。由于閥桿在閥門的開啟和關(guān)閉過程中充當(dāng)著運(yùn)動(dòng)件、受力件和密封件的角色，所以它必須要具有一定的強(qiáng)度和韌性才能滿足閥門啟閉的要求，并協(xié)助閥門發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。一般來說，我們對(duì)閥桿材料的選擇都會(huì)采用一些能耐介質(zhì)、填料等物質(zhì)的腐蝕，且工藝性能較好的材料。而且為了進(jìn)一步提高閥桿的耐摩擦、耐腐蝕能力，工作人員還會(huì)對(duì)閥桿的表面作強(qiáng)化處理，防止閥桿受到介質(zhì)的沖擊與腐蝕，從而使閥桿的泄露問題可以得到有效控制。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，想要徹底解決煉油裝置中調(diào)節(jié)閥門的泄露問題，其首要對(duì)策是優(yōu)化調(diào)節(jié)閥門設(shè)計(jì)的選型，其次分項(xiàng)控制好調(diào)節(jié)閥門中各部分構(gòu)件所出現(xiàn)的泄露現(xiàn)象，只有這樣，才能切實(shí)解決和控制調(diào)節(jié)閥門的泄露問題，防止介質(zhì)滲漏，達(dá)到提高介質(zhì)利用率的目的。

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