石油化工裝置閥門密封及泄漏問題探討范文
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摘要：化工行業(yè)作為重要的管道系統(tǒng)的主要控制行業(yè)，需要保護(hù)管道，以確保安全和有效運(yùn)作。根據(jù)閥門的密封原理，分析了閥門泄漏的原因，并對(duì)泄漏問題進(jìn)行了研究。
1閥門的密封
測試閥門各部位的密封性能，是評(píng)價(jià)閥門質(zhì)量主要的技術(shù)指標(biāo)，在出廠前進(jìn)行密封試驗(yàn)，避免閥門在管線上的泄漏。閥門的密封主要為閥座密封、填料密封和閥蓋密封。閥座密封，是閥座與閥瓣配合防止內(nèi)漏，主要可以通過在制造工程中測試閥座和閥瓣的密封面，避免劃痕，變形等現(xiàn)象；填料密封、閥蓋密封是兩個(gè)部分的連接部位，容易導(dǎo)致介質(zhì)外漏，造成了原材料的浪費(fèi)，污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)可以引起裝置停車、發(fā)生爆炸等情況。
2閥門泄漏的主要原因
2.1閥座密封泄漏主要原因
閥門是在管路上主要切斷、改變介質(zhì)方向的原件，需要閥門頻繁的開啟和關(guān)閉，會(huì)出現(xiàn)不均勻磨損，使閥座和閥瓣不能很好的配合，最終導(dǎo)致泄漏。通常介質(zhì)中會(huì)存在雜質(zhì)，這些雜質(zhì)伴隨介質(zhì)的流動(dòng)會(huì)對(duì)閥座和閥瓣的密封面產(chǎn)生劃痕，磕傷等現(xiàn)象，這些都是影響閥門密封的因素。材料的選擇是一個(gè)關(guān)鍵因素，提高閥座和閥瓣表面的耐磨性，減少介質(zhì)對(duì)密封面的影響。這種方法是比較常見的，可以通過表面熱處理或表面堆焊耐磨金屬改善這一問題。耐磨性提高，但增加成本。可以根據(jù)介質(zhì)情況合理選擇材料。
2.2填料和閥蓋密封泄漏的主要原因
閥門中的填料是密封的主要部分，填料如果泄漏，會(huì)引起外漏造成環(huán)境污染和事故。填料泄漏的一個(gè)原因是填料使用周期過長，造成密封失效。填料的主要材質(zhì)為柔性石墨，柔性石墨在長時(shí)間運(yùn)行后，填料會(huì)隨著閥門頻繁的開關(guān)，造成磨損，即使填料有一定的壓縮量，但是由于長時(shí)間的使用磨損量很大，依靠改變壓縮量密封也會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。另一個(gè)造成填料泄漏的原因?yàn)樘盍下菟A(yù)緊力不夠?qū)е拢貏e是在高溫高壓的工況條件下，填料螺栓受溫度和壓力的影響長生松動(dòng)，不能提供足夠的預(yù)緊導(dǎo)致填料泄漏。
3閥門泄漏解決方案
內(nèi)部泄漏是在應(yīng)用中常見的問題，同時(shí)也是衡量閥門質(zhì)量的重要指標(biāo)，其主要功能是切斷或分離介質(zhì)，如果泄漏也就失去了本身價(jià)值。
3.1密封面泄漏解決方案
在生產(chǎn)加工過程中，由于設(shè)備、工裝人員等的差別造成閥門的差距問題。檢查的密封不匹配，選擇錯(cuò)誤的閥門材料或熱處理操作不規(guī)范，甚至部分的閥門不熱處理，密封材料選擇不合理，這些都是引起閥座泄漏的原因。解決方案是：安裝的密封面要保證清潔，不能有磕碰和劃痕等缺陷，時(shí)密封失效。在使用和測試過程中一定要按照閥門操作試驗(yàn)規(guī)程操作，不能野蠻操作閥門關(guān)閉，不能超過閥門規(guī)定的操作力矩，這樣會(huì)引起閥門密封面破壞導(dǎo)致泄漏。密封面材料的選擇，根據(jù)閥門的使用工況，合理地選擇耐磨的材料，材料主要為STL硬質(zhì)合金，這種材料硬度很高具有很好的耐磨性，可以避免介質(zhì)中的雜質(zhì)對(duì)密封面的影響，同時(shí)也提高了閥門的使用壽命。STL硬質(zhì)合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用于閥門和其他領(lǐng)域中。閥門應(yīng)定期檢測，加強(qiáng)護(hù)理和保養(yǎng)。在檢查過程中如發(fā)現(xiàn)密封面有磨損等問題應(yīng)立即更換，降低泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
3.2填料密封泄漏解決方案
閥門使用的填料一般都是柔性石墨壓縮而成，填料主要與閥桿接觸，產(chǎn)生摩擦。可以通過提高閥桿的光潔度，降低摩擦的同時(shí)較少對(duì)填料的磨損，提高使用壽命。閥門在長期使用過程中，由于管線振動(dòng)、溫度和壓力波動(dòng)等因素導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不夠，使填料部位泄漏。可以通過在填料螺栓部分增加碟簧預(yù)緊裝置，提高填料螺栓預(yù)緊力。這種結(jié)構(gòu)即使螺栓松動(dòng)，預(yù)緊裝置也可以通過碟簧的回彈力補(bǔ)償螺栓預(yù)緊力，保證填料螺栓始終提供給石墨填料一定的力，使石墨填料有一定的壓縮實(shí)現(xiàn)密封。這種結(jié)構(gòu)特別適合高溫高壓等工況，應(yīng)用廣泛。
3.3閥蓋密封泄漏解決方案
閥蓋密封結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的，主要受放置纏繞墊片的閥蓋和閥體加工精度的影響。在加工過程中，保證加工精度的同時(shí)也要做好防磕碰工作，不允許有磕碰和劃痕等缺陷。纏繞墊片的選擇也尤為重要，現(xiàn)在大部分纏繞墊片采用機(jī)械生產(chǎn)，可以保證纏繞的力度均勻合理，實(shí)現(xiàn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化，避免人為因素的影響。但是由于加工纏繞墊片的廠家水平參差不齊，有些小的制造廠還是采用人工纏繞制作，對(duì)纏繞力的大小完全靠經(jīng)驗(yàn)，纏繞墊片的密封性能就無法保證。
4結(jié)束語
由此可見，閥門泄漏的原因有很多，主要包括零部件磨損、密封材料選擇、結(jié)構(gòu)的合理性等。在閥門設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該合理選擇材料和結(jié)構(gòu)，在使用過程中應(yīng)定期檢查和檢修，更換易損件和損壞的零件，保證閥門安全可靠的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]鄒兵，丁德武，朱勝杰，等.石化企業(yè)設(shè)備密封點(diǎn)泄漏測技術(shù)研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011（07）：192-196.
作者:張峰 呂純平 單位:大連大高閥門股份有限公司
