楊玲玲，石竹青，張建斌，王 靜

（1.合肥通用機械研究院有限公司，安徽合肥 230031；2.合肥通用機電產(chǎn)品檢測院有限公司，安徽合肥 230031）

0 引言

設(shè)計壓力管道時，閥門是非常重要的一個組件，可以進行開啟和關(guān)閉，并且起到節(jié)流作用。閥門在應(yīng)用過程中，還可以保證管道和設(shè)備安全。閥門在設(shè)計過程中比較復(fù)雜，由多個構(gòu)件組成，因此在應(yīng)用過程中技術(shù)含量比較高。當(dāng)前閥門類型較多，常用閥門有止回閥等類型，實際使用時，應(yīng)該根據(jù)管道的具體要求選擇閥門類型。在安裝過程中，具有一定技術(shù)難度，因此在選用閥門和管道設(shè)備時，需要進行重點選擇[1]。

1 壓力管道閥門安全性能特點

壓力管道使用過程中，閥門選擇是一項重點內(nèi)容，而且國家對鍋爐壓力容器設(shè)備和壓力管道進行重點監(jiān)察。我國法律規(guī)定要定期對這些設(shè)備進行強制性檢查，才能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行過程中存在的一些缺陷和故障問題，消除設(shè)備運行安全隱患，確保設(shè)備在運行過程中更加安全穩(wěn)定。而且在進行安全性能檢驗過程中，還可以充分了解設(shè)備運行情況，可以根據(jù)設(shè)備運行情況對設(shè)備進行改造和優(yōu)化，確保設(shè)備在運行過程中具備更加優(yōu)越的性能，延長設(shè)備使用時間，減少設(shè)備停用次數(shù)，節(jié)約檢驗過程中產(chǎn)生的資金成本[2]。

在進行特種設(shè)備安全監(jiān)察過程中，壓力管道運行具有一定安全隱患，而且在進行壓力管道設(shè)計和制造等環(huán)節(jié)過程中，經(jīng)常發(fā)生一些破壞性的安全事故，危及操作人員人身安全。因此必須對壓力管道運行進行規(guī)范管理，并且對閥門性能進行安全檢測，才能防止壓力管道在運行過程中出現(xiàn)更多安全事故。在對壓力管道進行檢驗時，如果發(fā)現(xiàn)管道存在一定缺陷和損壞，就要立即進行修理和改造，并且填寫檢驗報告[3]。

2 壓力管道閥門安全性能的檢驗方法

壓力管道的閥門殼體是由閥體和閥蓋等構(gòu)件連接而成，在檢驗過程中需要對整個外殼進行檢驗，這種檢驗的目的是對閥體和閥蓋的密封性以及連接處的耐壓能力進行檢驗，確保閥門在應(yīng)用過程中能夠更加安全。每臺閥門構(gòu)件在出廠之前都應(yīng)該進行殼體檢驗，而且在檢驗之前不允許使用涂漆或其他防滲漏涂料，但允許進行化學(xué)防銹處理。如果是對一些庫存構(gòu)件進行檢驗，就不需要除掉已有的涂層，在檢驗過程中也不需要進行額外的壓力值檢驗，應(yīng)該保證壓力在檢測期期間保持不變，才能更好地檢測閥門的安全性能[4]。

2.1 內(nèi)漏

閥門在應(yīng)用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)漏問題，內(nèi)漏問題是閥門質(zhì)量檢驗的一個重要內(nèi)容。一般來說，在進行石油化工生產(chǎn)時，處理的介質(zhì)都存在易燃現(xiàn)象，因此當(dāng)閥門關(guān)閉之后，需要通過閥板的泄漏越少越好，甚至有些介質(zhì)在流通過程中要求泄漏為零。在進行閥門內(nèi)漏評判時，常見的標(biāo)準(zhǔn)有API（Application Programming Interface）598 等，在進行閥門內(nèi)漏判定過程中，一共有3 項標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 9092—1999 標(biāo)準(zhǔn)對閥門的出廠要求規(guī)定，閥門在出廠之前需要對殼體進行壓力試驗和密封檢驗。壓力實驗一般是采用溫度在252 ℃左右的水或黏度不大于水的非腐蝕性流體作為實驗介質(zhì)，還需要采用固定的壓力值進行實驗。密封實驗一般是對上部密封和低壓密封效果以及高壓密封作用進行試驗。對一些具有上密封結(jié)構(gòu)的閥門和截止閥需要進行上密封實驗，在進行低壓密封實驗時，一般是采用空氣等氣體，并且采用固定的壓力值進行實驗。高壓密封實驗和上密封實驗，也可以采用空氣等氣體，但是在進行壓力值實驗過程中，壓力值比較大。這項標(biāo)準(zhǔn)同時規(guī)定了閥門密封實驗的保壓時間，而且在進行泄漏檢驗的過程中允許的泄漏量也非常嚴(yán)格，這項標(biāo)準(zhǔn)是一個比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 外漏

壓力管道閥門在應(yīng)用過程中，常見的外漏問題是指通過閥桿材料和墊片處的介質(zhì)發(fā)生了外漏問題，這種問題同樣是閥門檢驗過程中的一項重要內(nèi)容。在檢驗過程中，有些介質(zhì)的要求甚至比內(nèi)漏要求更為嚴(yán)格，因為外漏會直接泄入到大氣層中，會直接引起安全事故，或?qū)Σ僮魅藛T造成人身傷害。針對這種情況，在進行外漏檢驗過程中，要采用波紋管密封閥等構(gòu)件來改造閥門，確保閥門的外漏能夠降低到零，當(dāng)前我國已經(jīng)對外漏標(biāo)準(zhǔn)進行了限定。

2.3 材料

在進行壓力閥門檢驗過程中，還需要對材料質(zhì)量進行嚴(yán)格檢查，因為材料質(zhì)量是衡量閥門強度的一個重要指標(biāo)，而且關(guān)系到閥門使用時間。一般來說，閥門是通過閥體制造的，在制造過程中，如果質(zhì)量存在一定問題，會直接降低閥門應(yīng)用的可靠性，會縮短閥門使用時間。我國采用的材料標(biāo)準(zhǔn)一般都比較低，確保材料在應(yīng)用過程中能夠適用各種操作條件，但是規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)定了一些附加項目。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，如果想滿足這些外在條件，就存在一定技術(shù)性難度。如果要求不當(dāng)，在進行閥門設(shè)計過程中就會存在更多問題，甚至?xí)黾釉O(shè)計過程中的資金成本[5]。

3 壓力管道閥門安全性能增強措施

在進行壓力管道閥門安全性能增強過程中，需要確保波紋管膨脹節(jié)能夠應(yīng)用在大直徑高溫管道中，才能對管道中因熱脹而產(chǎn)生的長度進行吸收。在進行石化生產(chǎn)裝置設(shè)計過程中，一些高溫介質(zhì)會對管道產(chǎn)生影響，很難應(yīng)用自然方法對熱脹效果進行移除或吸收，因此在設(shè)計過程中，會產(chǎn)生大量資金成本。在設(shè)計時，可以應(yīng)用波紋管的方式，吸收這些熱量，但是有些管道的反力已經(jīng)超出了設(shè)備允許值，針對這種情況，需要應(yīng)用膨脹節(jié)對反力進行吸收[6]。

常用的膨脹節(jié)可以分為2 種類型，其中非約束類型金屬波紋管材料膨脹節(jié)的特點是利用管道的內(nèi)壓推力，由固定點或限位點承受壓力，這種材料不適用于敏感機械設(shè)備的管道應(yīng)用。非約束類型的波紋管材料膨脹節(jié)主要應(yīng)用于吸收軸向位移的作用力，常用的非約束類型波紋管膨脹節(jié)，一般是自由型膨脹節(jié)，在應(yīng)用過程中產(chǎn)生的特點是利用管道的內(nèi)壓推力，但是沒有固定點或限定點，而是由膨脹節(jié)自身的金屬構(gòu)件承受外在壓力[7]。

在進行壓力管道閥門安全性能增強過程中，還需要利用過濾器設(shè)備，這種設(shè)備是用于去除管道中的一些固體顆粒，將這些顆粒過濾后可以保護設(shè)備，確保設(shè)備在應(yīng)用過程中更加安全，而且可以保證管道運行穩(wěn)定。過濾器設(shè)備的類型比較多，一般情況下會應(yīng)用臨時過濾器等設(shè)備，這些設(shè)備的形狀分為Y 型和加長型等。在應(yīng)用過程中，如果管道公稱直徑Dn＜80 mm 時，應(yīng)該選用Y 型過濾器設(shè)備；Dn＞100 mm，應(yīng)該根據(jù)管道實際情況，選用其他類型的過濾器設(shè)備。如果在管道建設(shè)過程中，需要較大的過濾面積，就可以采用加長型過濾器設(shè)備。一般來說，常用的過濾器設(shè)備過濾等級都是30 目，如果應(yīng)用過程中，對過濾器設(shè)備的等級具有更高的要求，應(yīng)該按照等級要求選擇相應(yīng)的過濾器設(shè)備類型，而且要保證設(shè)備在應(yīng)用過程中能夠發(fā)揮更大作用，確保設(shè)備能夠?qū)σ恍┕腆w顆粒進行有效過濾[8]。

在進行壓力管道閥門安全性能增強的過程中，還需要應(yīng)用阻火器設(shè)備，這種設(shè)備常用于一些低壓可燃?xì)怏w的管道中，而且要在管道末端設(shè)置一些可能產(chǎn)生明火的設(shè)施。如果管道中的介質(zhì)壓力不斷降低，可能會因為介質(zhì)的倒流產(chǎn)生明火，從而在介質(zhì)源頭發(fā)生爆炸。因此在這些管道的末端處應(yīng)該安裝阻火器設(shè)備，防止在管道運輸過程中，因介質(zhì)倒流產(chǎn)生火焰，或因介質(zhì)流入影響管道正常應(yīng)用，還可以對設(shè)備進行保護，防止產(chǎn)生大型火災(zāi)事故。但是因為阻火器設(shè)備是一種安全保護原件，因此在進行這種設(shè)備生產(chǎn)過程中，必須通過消防部門的認(rèn)證才能進行正式應(yīng)用。在進行壓力管道閥門安全性能增強的過程中，需要對管道具體問題具體分析，而且在應(yīng)用各項構(gòu)件的過程中需要提高構(gòu)件質(zhì)量，確保構(gòu)件在應(yīng)用過程中能夠發(fā)揮更大作用，才能更好發(fā)揮閥門作用，才能對壓力管道運行過程中可能存在的一些問題進行預(yù)測和解決。當(dāng)前在進行閥門安全性能檢驗過程中，標(biāo)準(zhǔn)要求不斷提高，因此應(yīng)該采取各種措施增強閥門的安全性能[9]。

4 結(jié)語

當(dāng)前我國在進行壓力管道閥門應(yīng)用過程中，還存在一定問題，需要對這些問題進行深入分析，并且采取有效措施來解決，提高閥門應(yīng)用的安全性能。閥門應(yīng)用過程中，需要做好安全性能的檢驗工作，并且根據(jù)管道的具體要求，對閥門的各項性能進行完善，才能保證管道的安全運行。結(jié)合國內(nèi)外先進經(jīng)驗，根據(jù)閥門實際應(yīng)用現(xiàn)狀，對安全性能進行檢驗和完善，才能更好地應(yīng)用閥門，充分發(fā)揮閥門的作用。