趙 釗

（中石油管道聯(lián)合有限公司西部甘肅輸油氣分公司，甘肅 蘭州730000）

0 引言

隨著我國油氣管道的飛速發(fā)展，中石油、中石化、中海油在國內(nèi)外新建的多條油氣管線或油庫正在或準(zhǔn)備建設(shè)。強制密封閥（雙關(guān)雙斷及泄放功能閥門）越來越多被應(yīng)用在計量系統(tǒng)、計量標(biāo)定系統(tǒng)、多支管混輸系統(tǒng)、罐根隔斷、頻繁操作的加料、卸料系統(tǒng)中。雖然強制密封閥在系統(tǒng)中用量所占比例不大，但起到的作用和效果是非常明顯的。

1 強制密封閥的結(jié)構(gòu)及原理

1.1 強制密封閥的結(jié)構(gòu)

強制密封閥主要由閥體、壓蓋、底蓋、旋塞、密封滑片、操作機構(gòu)及熱釋放機構(gòu)六大部分組成。強制密封閥是彈性密封，旋塞式的閥門，可以使旋塞在關(guān)閉和開啟的位置之間自由旋轉(zhuǎn)。在閥門的頂部，有一個位置指示旗，可以顯示出旋塞的確切位置。所以可以通過指示旗直觀地看出閥的啟閉狀態(tài)，指示旗與管道平行為全開，垂直則為全關(guān)。

1.2 強制密封閥的工作原理

強制密封閥的密封件（滑片）與旋塞的連接采用導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)。閥門在開啟的過程中，先通過傳動機構(gòu)將旋塞提升到一定高度，隨著旋塞的提升，兩只滑片逐步被旋塞向閥門中心拉回，當(dāng)滑片密封面完全脫離閥體密封面并形成一定的間隙，繼續(xù)通過傳動機構(gòu)使旋塞與滑片一起旋轉(zhuǎn)90°到閥門開啟。閥門在關(guān)閉過程中，先通過傳動機構(gòu)使旋塞與滑片一起旋轉(zhuǎn)90°（閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，但未形成密封），繼續(xù)通過傳動機構(gòu)將旋塞推下，隨著旋塞的向下移動，從而推動滑片向閥體兩邊密封面靠攏，直至滑片上的彈性密封圈被均勻的擠壓到閥體兩邊的密封面上，形成密封。

1.3 強制密封閥與普通閥門的密封區(qū)別

與傳統(tǒng)閥門相比，強制密封閥徹底消除了閥門操作過程中密封面之間相互磨損的問題。傳統(tǒng)閥門在操作過程中，密封面之間緊密接觸并在運動過程中發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生磨損，而密封面磨損是閥門密封內(nèi)漏失效的主要原因。強制密封閥通過獨特的楔形旋塞，L形軌道及特殊的操作器設(shè)計，使閥門在操作過程中，密封面相互脫離，從而避免了摩擦的產(chǎn)生，消除了密封磨損。這極大地延長了閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。而且，其標(biāo)準(zhǔn)配置的超壓泄放系統(tǒng)，保證了閥門絕對關(guān)斷的安全性和易操作性，同時也提供了閥門關(guān)斷嚴(yán)密性的在線驗證。

圖1

2 強制密封閥的日常應(yīng)用及內(nèi)漏處理

2.1 強制密封閥的超壓泄放

閥門在開關(guān)過程中閥腔體內(nèi)會充滿介質(zhì)，當(dāng)閥門關(guān)閉時，閥腔內(nèi)形成一個密閉環(huán)境。由于環(huán)境的變化會造成閥腔內(nèi)壓力隨著溫度的升高而急劇增大（實驗證明溫度升高1華氏度，腔體內(nèi)的壓力升高75PSI），當(dāng)壓力達到一定程度時就會對閥門密封甚至閥體等造成損傷，所以在閥門的一側(cè)設(shè)有超壓泄放裝置。當(dāng)閥腔內(nèi)壓力大于閥前壓力時，介質(zhì)會通過超壓泄放管路的單向閥將壓力釋放到主管線以保護閥門。

2.2 強制密封閥的內(nèi)漏檢測

強制密封閥的嚴(yán)密性關(guān)系著企業(yè)的安全生產(chǎn)以及油品計量交接的公平準(zhǔn)確等，所以對強制密封閥的內(nèi)漏檢測顯得尤為重要。一般可通過以下兩種方式判斷閥門內(nèi)漏情況：①當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，關(guān)閉介質(zhì)入口處針型隔離閥，然后打開手動泄放閥，此時如果有介質(zhì)不斷流出則說明閥門存在內(nèi)漏，并且根據(jù)介質(zhì)流出速率可判斷內(nèi)漏嚴(yán)重情況；②在閥門剛關(guān)閉后，可通過閥腔壓力表數(shù)值與管線壓力表數(shù)值差異判斷內(nèi)漏情況，一般閥體壓力低于管線壓力指示，若相同則可判斷閥門存在內(nèi)漏。

圖2

2.3 強制密封閥的內(nèi)漏維修

一旦強制密封閥經(jīng)過檢測確認存在內(nèi)漏后，為保證管線運行的安全以及計量交接的準(zhǔn)確性則應(yīng)及時對內(nèi)漏閥門進行檢修。檢修步驟及方法參考如下：

（1）泄壓排油：檢修前需聯(lián)系上下游確認具備檢修條件，使閥門處于全開狀態(tài)，若為電動閥門此時應(yīng)切斷閥門執(zhí)行機構(gòu)電源，并通過閥門手動泄放閥或管線其他泄壓系統(tǒng)將管線壓力釋放至0MPa。然后打開閥門底部的排污絲堵，對閥腔及管線內(nèi)殘留油品進行充分的泄放，直至閥腔及前后管線內(nèi)的油品完全被泄放完為止。

（2）閥門拆解：等油品泄放完全后便可對閥門進行拆解，但在拆解前應(yīng)在底板和閥體連接處進行標(biāo)記以便恢復(fù)安裝時方便定位，然后使用扳手等工具拆卸閥門底板上的固定螺栓，緩慢松開底蓋使之和滑片降落在平板車或升降車上，在取下滑片和存放過程中切不可損傷滑片的密封面。注意：松開底板上所有螺栓后，底蓋和滑片有可能不會自行從閥體上脫開，需要使用拆卸下來的螺栓從底板法蘭的頂絲孔將其頂出。

（3）密封維修：將已拆下的底蓋和滑片分開，清理其表面的油污和雜質(zhì)，視情況將底板上的O型圈和角密封圈一并拆卸下來進行清洗，如O型圈和角密封圈有損傷建議更換新的；閥腔內(nèi)部可使用手持溶劑油噴槍將溶劑油噴射到內(nèi)部密封面及各部件進行清洗。清洗完畢后仔細檢查內(nèi)部密封面是否有損傷，有損傷時可采用研磨處理或者直接更換新的密封件，如無損傷清洗完畢后即可進行回裝。

（4）安裝恢復(fù)：將清洗或更換完成的滑片、底蓋等部件按照滑道的導(dǎo)向以及預(yù)先劃好的標(biāo)志線進行回裝，依次對角緊固底板上的螺栓（滑片和底板恢復(fù)過程中視情況將閥門進行適當(dāng)?shù)拈_關(guān)，以便調(diào)節(jié)閥軸的位置）。擰緊閥門底部的絲堵，然后手動將閥門開關(guān)一次，無卡阻時恢復(fù)執(zhí)行機構(gòu)電源并電動開關(guān)測試。

（5）內(nèi)漏復(fù)測：按照“2.2強制密封閥的內(nèi)漏檢測”對維修后的閥門進行復(fù)測，如無內(nèi)漏情況，則可恢復(fù)正常生產(chǎn)。

3 強制密封閥的使用注意事項

（1）強制密封閥正常運行時，泄放系統(tǒng)中通向閥門前室的針型隔離小閥必須處于常開狀態(tài)，以保證閥腔壓力升高時能及時泄放，保證閥體不會超壓損壞，閥門維修時可根據(jù)情況關(guān)斷或開啟。

（2）每年冬季來臨前應(yīng)打開位于閥門底板的排污堵頭，將殘余物及水等雜質(zhì)沖刷泄放掉以防止閥門底部結(jié)冰凍壞，其次，有電伴熱帶的還應(yīng)檢查電伴熱是否正常發(fā)熱。

（3）每半年應(yīng)在閥門全開位置向閥體操作器注脂口上注入鋰12羥基硬脂酸鹽或鋰基二硫化鉬潤滑脂，操作器護套內(nèi)應(yīng)保持充滿潤滑脂，以保證閥門操作順利靈活、并防止操作器潮濕和結(jié)冰。

（4）應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場運行情況及流通介質(zhì)清潔度等情況定期對閥門的底蓋、密封面以及導(dǎo)向銷進行清理，一般情況下建議每年清理一次。

4 總結(jié)

強制密封閥因獨特的設(shè)計結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的密封性近年來在油氣儲運工程中廣泛應(yīng)用，隨著新建項目的不斷投運，對強制密封閥的日常使用及故障處理也提出了更高要求。

［1］JB/T9092-1999閥門的檢驗與試驗[S].

［2］GB/T 12224-2005鋼制閥門一般要求[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.