輸油管道泄壓閥滲漏原因分析及處理措施探討

摘 要:在簡單介紹間接式泄壓閥結構后，對泄壓閥選用技術要點進行詳細歸納總結。最后，結合自我實際工作經驗，對輸油管道先導式泄壓閥滲漏原因及處理對策進行了詳細分析研究。

關鍵詞:輸油管道 水擊 泄壓閥 滲漏 處理對策

中圖分類號:TE973文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0074-01

水擊是輸油管道運行中常有的一種現象，同時也是威脅輸油管道安全穩定運行的重要因素。當管道在正常穩定工況條件下運行時，管道內流動的液體速度和壓力能夠基本保持穩定，但一旦整個水力平衡環境遭到破壞會，就會形成的水擊問題，當水擊壓力超出輸油管道最大允許的彈性值或輸油管道系統中設備的最大承壓能力時，輕者會引起輸油管道或設備發生損壞，重者甚至會出現爆管等嚴重事故。目前，國內的輸油管道通常采用單管密閉輸送方式，即在管道正常運行時，除采用調節閥來調節進、出站的壓力和實現壓力超前保護外，為了提高輸油管道系統的安全穩定性能，還使用了水擊泄壓閥，以防止輸油管道由于壓力導致管道設備損壞甚至爆管事故發生。水擊泄壓閥具有流通能大、調節性能強、自動化程度高等優點，可以自動跟蹤閥門前端水擊壓力的變化值，并自動調節使液體的壓能得到快速釋放，確保輸油管道和輸油設備安全穩定、高效可靠的運行。但由于泄壓閥運行環境較為復雜，其在實際運行過程中經常出現泄漏等問題，因此，對泄壓閥泄漏故障原因進行分析，并有針對性采取相應功能維護技術措施就顯得尤為重要。

1 間接式泄壓閥結構

水擊泄壓閥按控制環節多少可以劃分為直接式(一個環節)和間接式(多于一個環節)兩種主要類型。目前，工程中常用的間接式泄壓閥主要有先導式和電磁換向式兩種。先導式泄壓閥為兩個控制環節的泄壓閥，而電磁換向式泄壓閥則需要根據監控需求配置一套完善的檢測儀表系統，也就是具有三個控制環節的泄壓閥。從結構來看，間接式泄壓閥是直接式泄壓閥與導閥或電磁換向閥等相互結合的組合體，但從性能方面來看，間接式泄壓閥是直接式泄壓閥的更新升級產品，其大大提高了泄壓閥動作安全性、可靠性和準確性。因此，輸油管道干線上絕大多數均選用間接式泄壓閥以確保輸油管道安全穩定的運行。

2 泄壓閥選用技術要點

(1)要根據輸油管道設計或相關技術規范允許的壓力波動范圍要求，按照輸油管線的運行工況進行詳細水擊分析計算，以確定超壓泄放安全保護裝置正常動作泄放壓力設定值。

(2)根據輸油管道壓力波動及壓力釋放保護功能要求，應首選安全泄壓閥作為整個管道壓力泄放安全保護裝置。因為安全泄壓閥具有泄放流通量大、調節響應速度快、不會產生二次水擊共振等優點，能夠有效將超壓點部位處的部分甚至全部壓力泄放到常壓罐中，同時能夠在管道水擊壓力泄放平穩后能夠自動恢復到正常關閉狀態，從而為整個輸油管網的安全穩定運行提供持續可靠的安全防護。如果輸油管道中輸送黏度高或雜質含量較高的液體介質(如:原油、漿液等物質)時，宜選用安全保護性能更加優越的氮氣控制式泄壓閥;在輸送較為清潔的液體介質時，則從技術經濟角度可以考慮優選先導式泄壓閥。

(3)在安全泄壓閥的選型計算過程中，除了要考慮其額定泄放量外，還應復核其泄放時的出口流速能否滿足小于17.5m/s的指標要求，以避免泄壓閥泄放流速過快而產生汽蝕噪音和管路振動，影響輸油管道正常穩定運行。

(4)泄壓閥的選用還應根據管線運行工況和工藝技術指標要求，要明確泄壓閥功能是以控制輸油管道瞬變壓力的增壓速率為主;還是以輸油管道控制瞬變壓力增壓幅值為主。如果泄壓閥功能是以控制增壓速率為主，則在選型時應選用帶有增壓速率控制器的安全泄壓閥，同時其能夠有效將增壓速率控制在0.14×105～0.4×105Pa/s范圍內。

(5)實際輸油管道泄壓閥選型設計過程中，為了便于后期檢修維護需求，應該按照一備一用的設置模式選配安全泄壓閥。

3 泄壓閥常見滲漏故障及處理對策

3.1 泄壓閥滲漏故障原因

3.1.1 錐頭復位不到位

對于先導式軸流泄壓閥而言，其在正常運行條件下，其閥體前后壓力均為P，基本等于上游管道的液體壓力Pu，主要依靠閥塞腔內的彈簧壓力，使錐頭與閥座構件間的密封環緊密接觸在一起形成一個完整的密封比壓，實現對油的密封。當管道內壓力超高讓閥門開啟后，錐頭就會離開密封環使輸送油通過，完成泄壓;當管道內壓力恢復正常后，泄壓閥關閉時錐頭復位，一旦復位過程中椎體不能完整到位，就會發生滲漏。從大量時間工作經驗可知，導致錐頭復位不到位泄漏的主要原因主要包括彈簧性能降低、雜質卡阻兩個方面，從而導致泄壓閥椎體不能自然準確復位，引起泄壓閥發生滲漏。

3.1.2 密封部件損壞

密封部件損壞是泄壓閥發生滲漏的主要原因，其最常見的是密封環發生損壞。泄壓閥在運行過程中，由于老化、閥體進入雜質等原因，均可能引起密封環發生斷裂、破損等問題，從而導致閥密封性能下降，引起滲漏。

3.1.3 輸送油品中含有雜質

當輸送油品中含有微小固體顆粒，如小石子、小焊渣等雜質時，一旦其直徑在0.3～0.8mm范圍間，管道內部過濾器就無法將其有效濾除。當泄壓閥在超壓開啟進入關閉環節中，若油流中存在小顆粒就會停留在閥體內部密封面上，從而造成椎體不能正常復位、密封不嚴等問題，引起滲漏。

3.2 處理對策

3.2.1 認真進行安裝前檢測

在安裝水擊泄壓閥前，要認真清除閥門前管道內部的臟東西、廢棄物、以及安裝金屬殘屑。如有條件，應將整個閥門上游側管道進行徹底吹掃。泄壓閥安裝在管線上后，要認真負荷閥門上游螺栓連接是否牢固，并認真去除雜物。

3.2.2 預留足夠備件，及時更換

對于密封環等一類的易損元部件，要根據工程實際情況預留1套以上的足夠備件。目前輸油管道上所選用的安全泄壓閥大部分是進口的，其訂貨周期較長，如備件備品不足，一旦閥門發生滲漏，就很難及時給予更換，將會大大影響輸油管道的安全正常生產運行。對于損壞率較低部件如:閥塞腔內的彈簧、錐頭等，應根據工程實際使用需求備用相應數量的備件。

3.2.3 準確調校泄壓閥設定值

在調校泄壓閥設定值時，應選用與管道儀表相匹配精度等級的引壓壓力表，并對泄壓閥的引壓壓力表進行認真校驗，以確保泄壓閥設定值校驗具有良好的準確度，避免當輸油管道運行壓力超高時泄壓閥出現“誤動”或“拒動”現象發生。在調校泄壓閥時，應注意緊固好調整桿，調整好控制閥，以防止出現彈簧桿滑動等不利現象，引起泄壓閥設定值發生漂移出現滲漏現象。

4 結語

當輸油管道中的介質發生水擊，壓力達到泄壓閥動作設定值時，其能夠快速可靠的開啟。由于水擊泄壓閥的正常開啟使管路中的油體積發生變化，介質壓能得到有效釋放，水擊壓力波強度得到有效緩解，從而起到保護管道和設備安全穩定暈的作用，在輸油管道安全保護領域具有較強的應用前景。

參考文獻

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