張勝紅

摘? 要：在成品油輸送管道中，管線上的關(guān)鍵位置均采用球閥作為介質(zhì)截斷閥，構(gòu)成成品油介質(zhì)輸送控制工藝中的重要組成部分，滿足各種生產(chǎn)工藝的控制需要，保證管網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行中，出現(xiàn)球閥內(nèi)漏問題較為頻繁，給輸油管道正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的安全隱患。本文對成品油輸送中球閥內(nèi)漏的原因進(jìn)行分析并提出預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：管道 球閥內(nèi)漏 原因分析 防范措施

1.概述

球閥在管道工程上有著廣泛的應(yīng)用，在成品油管道上尤甚，整個工藝管道及長輸管道上分布著各類型的球閥，目前在成品油輸油管線上，按照配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式主要有電動球閥和電液球閥兩種。閥門運(yùn)行狀態(tài)的好壞決定著整條成品油管道是否能安全運(yùn)行，而影響閥門使用質(zhì)量的一個重要因素是閥門內(nèi)漏，閥門內(nèi)漏問題又較普遍的存在于高壓球閥閥門之中，嚴(yán)重時可能會影響管道的安全運(yùn)行，若能提早預(yù)防和發(fā)現(xiàn)球閥內(nèi)漏問題，準(zhǔn)確分析判斷內(nèi)漏原因，根據(jù)內(nèi)漏現(xiàn)象制定安全措施及時進(jìn)行補(bǔ)救，延長閥門使用壽命，保證站內(nèi)外工藝管道長期平穩(wěn)運(yùn)行。本文根據(jù)成品油輸送生產(chǎn)實(shí)際分析閥門內(nèi)漏的原因，提出幾點(diǎn)預(yù)防閥門內(nèi)漏的措施。

2.球閥內(nèi)漏的形式與影響

2.1一般的球閥內(nèi)漏是由于閥座密封元件和球體之間的密封出現(xiàn)異常，兩個接觸面組合的地方出現(xiàn)密封失效現(xiàn)象。根據(jù)球閥的組成結(jié)構(gòu)，球閥的內(nèi)漏主要分為真漏和假漏兩種現(xiàn)象。球閥密封圈、閥座軟密封和球面等部件出現(xiàn)永久性損傷，以及制造材質(zhì)、結(jié)構(gòu)缺陷等因素都會使閥門出現(xiàn)真正內(nèi)漏現(xiàn)象，這種內(nèi)漏不經(jīng)過技術(shù)性修復(fù)、密封圈更換、元件修理等項(xiàng)目不能恢復(fù)的內(nèi)漏判定為真漏。球閥本身元件未受到損傷，閥門球面和軟密封均完好，而是由于閥座密封和球面接觸面存在異物或者閥球閥機(jī)械位置設(shè)置不當(dāng)引起的閥門內(nèi)漏的現(xiàn)象為假漏，一般通過一些簡單外部處理就能恢復(fù)的定為假性內(nèi)漏現(xiàn)象。

2.2在成品油輸送管道運(yùn)行中，關(guān)鍵球閥內(nèi)漏帶來的危害和隱患非常大，在輸油站場外，一旦在成品油管道上存在管道腐蝕穿孔或是管道斷裂導(dǎo)致油品泄漏事故時，若事發(fā)點(diǎn)前后的線路截斷閥存在內(nèi)漏則會帶來更大的油品泄漏，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失及更嚴(yán)重的環(huán)境污染等。

2.3在站場內(nèi)工藝管道的日常檢修及設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，如在輸油泵機(jī)組大修時，進(jìn)出口閥門內(nèi)漏需要全越站或是停止輸油才能進(jìn)行，影響全線的油品輸送量，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益低，管輸沿線各省市能源供應(yīng)不足等。

2.4若閥門內(nèi)漏量大，遇清管作業(yè)時，大量的雜質(zhì)會進(jìn)入輸油泵機(jī)組及其他設(shè)備設(shè)施，導(dǎo)致各工藝參數(shù)測量不準(zhǔn)，損壞儀表設(shè)備等。

2.5閥門內(nèi)漏會在各終端設(shè)備形成跑冒漏滴現(xiàn)象，若天氣干燥，易燃易爆油品遇明火時極易引燃甚至爆炸。

3.球閥內(nèi)漏的檢測判斷

3.1在柴油工況下，通過打開球閥底部排污管路堵頭或者球閥，排出閥腔內(nèi)部油品，假如油品不能排盡證明閥門存在一定的內(nèi)漏。部分球閥設(shè)計安裝有獨(dú)立的檢漏口，將閥門全關(guān)后，閥門兩側(cè)或者單邊的管道內(nèi)依舊存在壓力，緩慢打開檢漏口控制閥門，檢漏口管道介質(zhì)不連續(xù)的流出，證明閥門不存在內(nèi)漏問題，反之證明存在內(nèi)漏。將排污口或者檢漏口接到容量為 1000ml 量筒內(nèi)，根據(jù)單位時間內(nèi)的內(nèi)漏量判斷閥門內(nèi)漏程度。

3.2當(dāng)閥門全關(guān)時，閥門兩端的壓力穩(wěn)定后，緩慢打開閥門不能補(bǔ)充壓力的一側(cè)排污閥，將該管段壓力泄放到一定壓力后，將排污閥關(guān)閉，觀察泄壓管段內(nèi)壓力上升速度來判斷閥門是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象，假如壓力不上升證明閥門不存在內(nèi)漏，緩慢上升判斷內(nèi)漏量較小，迅速上升則內(nèi)漏嚴(yán)重，檢測期間也可以通過聽針輔助判斷內(nèi)漏情況。

3.3利用檢測儀檢測閥門是否內(nèi)漏及拆卸離線返廠打壓做密封性實(shí)驗(yàn)。

4.球閥內(nèi)漏產(chǎn)生的原因

4.1密封圈損傷或斷裂，球閥長期在高速油品和污油環(huán)境下開關(guān)運(yùn)行，軟密封O型圈極易受到磨損和老化斷裂，墊片和彈簧老化等導(dǎo)致與球面密封嚴(yán)重失效，引起閥門內(nèi)漏，該問題一般都是永久性真漏。

4.2球面磨損和腐蝕，輸油管道投產(chǎn)前和后期運(yùn)行維護(hù)不到位，管道內(nèi)存在大量硬顆粒狀的鐵質(zhì)渣滓等，在管道長期運(yùn)行過程中，在管道內(nèi)檢測、清管作業(yè)時產(chǎn)生大量污油，夾著大量雜質(zhì)，若大量污油流經(jīng)閥門時雜質(zhì)在閥門底座處堆積，此時不當(dāng)?shù)拈_關(guān)閥門極易劃傷閥門密封面和閥體本身。容易受到介質(zhì)的沖刷和渣滓進(jìn)入密封面內(nèi)，不斷增加損傷面積，導(dǎo)致球體表面出現(xiàn)條紋損傷，導(dǎo)致密封失效，出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，該損傷一般都是致命性的，導(dǎo)致閥門永久性的失去密封效果；當(dāng)球面長期接觸成品油內(nèi)的腐蝕性成分后，使球體出現(xiàn)密集的點(diǎn)狀腐蝕，也會引起密封失效導(dǎo)致真漏問題。

4.4閥門位置設(shè)置不當(dāng)

（1）整套的電動球閥一般存在3個位置設(shè)置，第一道限位是閥門本體的限位，在閥門出廠時已經(jīng)通過限位曹固定，能夠準(zhǔn)確的判斷出閥門是否全關(guān)或者全開。但是限位會被磨損或者變形嚴(yán)重時也會引起閥門實(shí)際位置改變，導(dǎo)致內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生，一般為假漏。

（2）第二道限位是通過傳動部件，調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行限位，該限位在傳動裝置安裝時，依據(jù)閥門的實(shí)際限位進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后將鎖定螺母進(jìn)行鎖定，開關(guān)位置分別存在獨(dú)立的調(diào)整螺栓，一般該限位與閥門的第一道限位調(diào)整后均不會改變，在實(shí)際運(yùn)行中，生產(chǎn)維護(hù)活動會導(dǎo)致該限位變化，比如連接法蘭松動，導(dǎo)致傳動裝置移位；傳動裝置檢修后，調(diào)整過限位螺栓；傳動裝置內(nèi)部損傷等均會改變二級限位位置，引起閥門內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生。

（3）第三道限位就是在執(zhí)行上的限位裝置，一般通過編碼器、電位計、行程開關(guān)等部件讀取數(shù)據(jù)的電子限位進(jìn)行限位，電子限位在運(yùn)行過程中，最容易出現(xiàn)位置限位改變，比如限位設(shè)置不當(dāng)、編碼器計數(shù)改變、電位計漂移、行程開關(guān)產(chǎn)生形變等因素均會導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。

4.5設(shè)計生產(chǎn)質(zhì)量缺陷，球閥自身的原因。比如閥體內(nèi)部鑄造時存在缺陷積瘤，雖然球閥安裝在長輸管道上各個工藝流程支線上之前要通過耐壓及氣密性試驗(yàn)，但是難免閥門本身的材質(zhì)存在缺陷，并不能在短時間內(nèi)檢測出來，隨著運(yùn)行時間不斷增加、運(yùn)行環(huán)境、油品介質(zhì)性質(zhì)、開關(guān)次數(shù)等方面的影響，導(dǎo)致O型圈、彈簧等元件形變失效產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象，一般表現(xiàn)為真漏。

4.6當(dāng)閥門運(yùn)行在非設(shè)計運(yùn)行工況下，超負(fù)荷運(yùn)行時也會產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象，嚴(yán)重時會導(dǎo)致閥門損壞，產(chǎn)生真漏問題。

5.球閥內(nèi)漏的處理方法

5.1對于部分球閥來說，內(nèi)漏的原因可能是因?yàn)樵诎惭b調(diào)試的過程中閥位調(diào)試不準(zhǔn)確，需要對此類球閥重新進(jìn)行開關(guān)限位的調(diào)整設(shè)置。首先打開球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動裝置，檢查閥桿處的定位鍵是否運(yùn)行到極限位置，一般垂直于管線，因?yàn)閭鲃友b置上的機(jī)械指示存在一定的角度偏差，只能作為閥位參考點(diǎn)，如果還有角度，可以調(diào)整傳動裝置上的兩個限位螺釘。

5.2如果球閥本身的機(jī)械限位重新調(diào)整一致后，球閥依舊存在內(nèi)漏，先注入一定量的潤滑脂看是否能止漏，這時注入速度一定要慢，同時可以觀察注脂槍上的壓力表指數(shù)變化來確定閥門的內(nèi)漏情況。

5.3若不能止漏，有可能是早期注入的密封脂變硬或密封面損壞造成內(nèi)漏。建議這時注入閥門清洗液，對閥門的密封面以及閥座進(jìn)行清洗。注完清洗液后一般最少浸泡半小時以上，如果有必要可以浸泡幾小時甚至更長時間，待球閥內(nèi)部的固化物全部溶解后再做進(jìn)一步處理。在這一過程中最好能緩慢開關(guān)動作閥門幾次。

5.4再次注入適量的潤滑脂，多次緩慢的開關(guān)動作閥門，將球閥內(nèi)部雜質(zhì)逐漸沖洗排出閥座后腔和清洗密封面。

5.5在全關(guān)位進(jìn)行檢查，如果仍有內(nèi)漏，選擇注入加強(qiáng)級密封脂，必要時可以打開閥腔進(jìn)行放空，使閥門產(chǎn)生大的壓差，有助于加強(qiáng)密封，一般情況下，通過注入加強(qiáng)級密封脂可以臨時消除內(nèi)漏問題。

5.6經(jīng)過以上措施處理后，仍然不能解決內(nèi)漏問題，就要對閥門做更換處理，舊閥門可以整體拆卸返廠維修。

6.內(nèi)漏預(yù)防措施

6.1加強(qiáng)球閥全生命周期管理

（1）嚴(yán)控采購 。嚴(yán)格控制采購質(zhì)量，把控采購閥門的質(zhì)量必須滿足設(shè)計指標(biāo)，避免使用的材質(zhì)強(qiáng)度達(dá)不到要求，閥門在驗(yàn)收時需要重點(diǎn)關(guān)注球面和閥座建設(shè)質(zhì)量，以及軟密封的密封性能是否達(dá)標(biāo)。此外，在檢驗(yàn)附屬配置過程中，還要了解注脂閥和止回閥有沒有受損，由于這兩種是聯(lián)系閥門內(nèi)部和外部的必要手段，只有其完全良好才可以保證注脂和清洗通道的流暢性，排污閥是否好用，一般增加外置排污閥更加方便后期排污操作。

（2）嚴(yán)格安裝。在安裝過程中閥門的全開和全關(guān)位設(shè)定確保準(zhǔn)確，嚴(yán)防工程廢料進(jìn)入到管道和閥腔。管道球閥安裝時需要保護(hù)閥門兩側(cè)，以免堅(jiān)硬的金屬物進(jìn)入損傷球面，給其密封性帶來不良影響 ；做好管道掃線工作，閥門安裝時一定要保證管道內(nèi)部清潔，使其處于完好的密封狀態(tài)，避免密封面受到破壞，盡可能的避免閥門出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。

（3）正確使用。嚴(yán)格遵守閥門操作規(guī)程，嚴(yán)格禁止破壞性操作，對密封球面造成嚴(yán)重劃痕，導(dǎo)致球閥嚴(yán)重內(nèi)漏，甚至報廢；同時關(guān)注球閥使用過程中產(chǎn)生的異常情況，及時查找原因并且采取有效解決措施，在水聯(lián)運(yùn)、投油及正常生產(chǎn)過程中，減少水源和油品中的雜質(zhì)可大大減少由于介質(zhì)雜質(zhì)引起的閥門內(nèi)漏，一方面嚴(yán)控進(jìn)站過濾器的使用要求，并選擇合適的濾網(wǎng)，另一方面減少管道內(nèi)壁自身腐蝕產(chǎn)生的雜質(zhì)，做好管道內(nèi)部的防腐工作。

（4）有效維護(hù)。定期組織人員進(jìn)行球閥的保養(yǎng)、排污、注脂、清洗等，杜絕閥門長期得不到有效保養(yǎng)，在用閥門管理與維修過程中，最關(guān)鍵的就是保養(yǎng)方案落到實(shí)處，定期開展閥門檢測與維護(hù)活動，若查出有內(nèi)漏情況，需要及時開展閥門修理工作，避免內(nèi)漏問題越來越嚴(yán)重。強(qiáng)化培訓(xùn)，提高檢修工藝。在檢修過程中，作業(yè)人員要嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝，通過系統(tǒng)性培訓(xùn)、技術(shù)講課、技術(shù)比武等多種形式，不斷提高檢修人員的素質(zhì)。

（5）球閥的日常維護(hù)保養(yǎng)是保障閥門長期正常運(yùn)行的基本手段，在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，應(yīng)做到進(jìn)出站閥、收發(fā)球筒、越站閥、下載總閥及干線線路截斷閥，均需定期開展閥門排污檢漏工作；對于站內(nèi)某些長期處于常開或常關(guān)狀態(tài)不動作的閥門，要定期進(jìn)行閥門開關(guān)，并檢查閥門是否能夠開到位、關(guān)到位及內(nèi)漏情況；不要輕易對閥門加注密封脂。

6.2優(yōu)化工藝流程減少球閥損傷

（1）成品油輸油管道長期運(yùn)行，受到介質(zhì)的沖擊和氣蝕現(xiàn)象，內(nèi)部管壁會不同程度的剝離不同尺寸的顆粒狀鐵屑渣滓，硬度較大，需要嚴(yán)格按照管道維護(hù)規(guī)程進(jìn)行清管作業(yè)，集中清理大量鐵屑；輸油站場需要對管道過濾器配置合適的過濾網(wǎng)，將大量的渣滓提前過濾清除，給球閥提供良好的運(yùn)行環(huán)境，對于不常開關(guān)置換介質(zhì)的死管段位置，可以在球閥前安裝合適配置的Y型過濾器等，定期排放死管段積累的鐵質(zhì)渣滓，或者拆管進(jìn)行清理；

（2）球閥在使用中，需要嚴(yán)格工藝操作，不規(guī)范的工藝操作往往會給球閥的運(yùn)行帶來致命的損傷；超壓運(yùn)行會導(dǎo)致密封面過度擠壓變形，使密封效果減弱；球閥不是節(jié)流型閥門，不能采用球閥來節(jié)流使用，目前，輸油站場清管作業(yè)時往往使用球閥來節(jié)流，進(jìn)行收發(fā)球作業(yè)，導(dǎo)致球面大面積在高速流體下運(yùn)行，并且在污油段也進(jìn)行節(jié)流操作，致使大量顆粒狀渣滓進(jìn)入閥體與球面之間，嚴(yán)重的導(dǎo)致球面和密封圈損傷。

6.3改善球閥結(jié)構(gòu)

（1）改善球閥的密封結(jié)構(gòu)。根據(jù)成品油長輸管線口徑大、介質(zhì)壓力高、流速快、帶腐蝕特性、鐵屑渣滓多的復(fù)雜運(yùn)行規(guī)律特征，針對性的進(jìn)行選材和關(guān)鍵密封技術(shù)設(shè)計，改善閥門密封結(jié)構(gòu)，在球閥密封結(jié)合處增加鐵屑清理元件等，一般優(yōu)先選用自動泄壓閥座結(jié)構(gòu)。

（2）設(shè)置球閥內(nèi)雜質(zhì)的收集箱。由于管線存在大量的鐵屑，當(dāng)不規(guī)范操作和開關(guān)時，鐵屑會逐步累積進(jìn)閥腔內(nèi)，不及時開展閥門排污，累積的渣滓將嚴(yán)重?fù)p傷球體與密封，在球閥底部安裝設(shè)計一個收集箱，當(dāng)鐵質(zhì)渣滓進(jìn)入閥腔后，渣滓自流入箱體內(nèi)，定期對箱體進(jìn)行排污操作，避免渣滓排出不及時問題出現(xiàn)。

（3）設(shè)置閥位觀察孔。閥門連接操作部件整體結(jié)構(gòu)上存在3個閥位，一是閥門本身的閥位，在球閥安裝完成后，一般不能直觀的觀察到；二是傳動裝置的調(diào)整限位，調(diào)整限位在平時維護(hù)時經(jīng)常被調(diào)整，導(dǎo)致限位異常；三是執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身的電子限位，能夠直觀判斷閥門的開關(guān)狀態(tài)，但不一定是閥門真實(shí)位置。根據(jù)以上幾點(diǎn)，不管是采用電動還是電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作閥門，在閥門閥桿位置增設(shè)一個觀察孔，定期進(jìn)行真實(shí)閥位觀察對比，保證閥門的限位三位一體，都是與閥門真實(shí)的位置一致，保證閥位設(shè)置準(zhǔn)確。

結(jié)束語

綜上所述，成品油輸送管道閥門內(nèi)漏主要是開關(guān)限位問題、閥門內(nèi)雜物、閥門維修保養(yǎng)不到位、閥門密封面損壞，以及閥門本身的質(zhì)量問題造成。閥門從選型、安裝、工藝運(yùn)行、技術(shù)性維護(hù)等各個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格按照成品油管道閥門使用規(guī)范要求和特征開展，做好閥門內(nèi)漏預(yù)防性工作，才能使閥門帶來長期穩(wěn)定的運(yùn)行效果，減少閥門各種內(nèi)漏問題的出現(xiàn)，保障成品油管道的長久穩(wěn)定安全運(yùn)行。

（作者單位：國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司華南公司貴州輸油部）