閥門防護蓋質量問題分析與改進措施

裴潤有，毛升好，李 祚

中國石油長慶油田分公司技術監測中心 （陜西 西安 710018）

根據油氣田現場反映情況，經檢驗合格的閥門，在運輸過程中密封面碰壞、啟閉件損傷，導致無法正常使用。為進一步提高閥門防護蓋防護作用，入庫質量檢驗單位對各廠家閥門的防護蓋暴露出的質量問題進行了分析，提出了改進措施，對防護蓋在運輸、存儲過程中保護閥門具有重要意義。

1 閥門防護蓋使用情況統計

據不完全抽查統計，入庫質量檢驗發現1 653只法蘭連接式閥門中,帶防護蓋的閥門數量有1 488只，占總數量的90%；防護蓋配帶規范的閥門數量有1 056只，占71%。另外，抽查DN15-DN25小通徑螺紋連接截止閥均沒有配帶防護蓋。

帶有防護蓋的閥門中，95%的閥門防護蓋為凸臺式，5%的閥門防護蓋為套蓋式。

2 閥門防護相關標準規定

標準一：SH/T 3064-2003《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗及驗收》[1]閥門訂貨與包裝5.5規定“閥門兩端應有防護蓋板保護法蘭密封面、焊接端或螺紋端部及閥門內腔。防護板應用纖維板或塑料制成，其外徑應大于法蘭密封面的外徑，并固定牢靠，且易于安裝和拆卸”；5.7規定 “用于SH 3059規定的SHA級管道閥門、有特殊要求的閥門及公稱通徑小于或等于40mm的各類閥門，均應裝箱發運;對于公稱通徑大于或等于50mm的其他閥門除合同有規定外，可以散裝或用其他方式包裝，但必須保證在運輸過程中不被破損和丟失零件。”

標準二：JB/T 7928-1999《通用閥門供貨要求》[2]裝運6.3規定 “閥門兩端法蘭密封面、焊接端、螺紋端和閥門內腔應用端蓋等加以保護，且應易于裝拆。”

標準三：SH 3518-2000《閥門檢驗與管理規程》[3]外觀檢驗2.2.3規定“閥門兩端應有防護蓋保護”；閥門防護4.2.4規定“閥門試驗合格后，內部應清理干凈，閥門兩端應加蓋防護蓋”。

進一步查閱發現，國家目前沒有閥門防護蓋的制造標準。從以上標準可看出，防護蓋具有雙重作用：一是保護法蘭密封面、焊接端或螺紋端部不受損壞；二是保護閥門內腔不進臟污。因此，應要求閥門防護蓋材質較硬、連接配帶緊密不松脫、尺寸完全能夠覆蓋密封面或凸臺，才能夠有效保護閥門內腔不進臟污和密封面不受損傷。

3 閥門防護蓋質量問題

在閥門入庫質量檢驗中，防護蓋常見的主要問題有：

1）防護蓋外徑過小，起不到保護密封端面的作用。防護蓋外徑小于法蘭密封面外徑，未將密封面完全覆蓋，占法蘭連接閥門配帶防護蓋不規范總數的82%。圖1為2種不同密封面閥門所配帶防護蓋尺寸過小的情況。

圖1 防護蓋尺寸過小

2）防護蓋凸臺尺寸小，無法固定。因凸臺尺寸小，不能牢固固定在端面上，占法蘭連接閥門配帶防護蓋不規范總數的12%。圖2為DN15的閥門所使用的防護蓋，其凸臺小徑僅8mm，無法牢固固定在端面上。

圖2 防護蓋凸臺尺寸過小

3）卡口不符合使用要求，易松脫。因卡口不符合要求，未能固定牢固，易松脫的，占法蘭連接閥門配帶防護蓋不規范總數的3%。

公稱通徑并不等同于閥門端部的內徑。截取標準GB/T 12224-2005《鋼制閥門 一般要求》“附錄A閥門公稱尺寸與閥體端部基本內徑的關系”表A.1中DN50、DN80的閥門部分。

閥門端部內徑是根據管道的實際內徑取值，以DN80的閥門為例，當壓力為42MPa時，其端部內徑范圍為57.2～76.2mm。因此防護蓋的小徑往往小于閥門的公稱通徑，必須留有較大余量做卡口結構，使適用范圍更廣。常見的卡口結構有卡瓣式、螺紋凸臺式、套蓋式等。實踐證明，圖3中防護蓋非卡瓣卡口結構使用中易松脫，不能滿足使用要求。

4）防護蓋材質較差,易損壞。防護蓋材質較差，易損壞的，占法蘭連接閥門配帶防護蓋不規范總數的3%。防護蓋大部分都采用低密度聚四氟乙烯材料，在實際檢驗中發現，有少量防護蓋采用質量較差的聚四氟乙烯材料，造成撕裂、卷起等現象。

圖3 卡口不符合使用要求

5）顏色不統一。同一廠家防護蓋中，約80%的防護蓋為藍色，另外還有少量綠色、紅色和棕色。

6）防護蓋缺失，起不到雙重保護作用。法蘭連接、對夾式閥門與螺紋連接閥門防護蓋缺失分別占閥門總數的50%、35%、15%。小通徑螺紋閥外露螺紋端均未進行保護。

4 質量問題原因分析

4.1 設計尺寸不規范，生產制造源頭控制不力

通過對防護蓋存在質量問題的閥門廠家咨詢調研，閥門廠家將防護蓋生產委托塑料制品小企業生產，未對尺寸、顏色、卡口形式進行嚴格要求，質量控制不嚴。特別是防護蓋外徑小于法蘭密封面外徑情況比較普遍，從而導致生產出來的防護蓋起不到保護密封面的作用，見表1。

4.2 合同約束不力

合同管理上對防護蓋配備未做明確要求，沒起到約束作用，導致廠家不對閥門配帶防護蓋，或配帶防護蓋不規范。

4.3 廠家認識不足，忽視防護蓋的保護作用

閥門生產廠家不了解運輸現場實際情況，未認識到防護蓋對閥門保護的重要性。閥門出廠后要經過中轉銷售駐點庫房、檢驗單位、前線轉運站、施工現場等環節，共經歷5道以上的程序、8次以上的裝卸，長途運輸幾百至幾千公里以上。特別是在前線施工現場，存在著人力卸車滾滑、摔等行為，以及在砂石、石子地上隨意擺放等現象，容易對閥門密封面碰傷，閥瓣、球面進砂磨損[4]。

表1 流道形塑料防護蓋的設計尺寸與法蘭面實際尺寸對比

5 改進措施

5.1 加強規范閥門防護蓋設計生產環節

為確實發揮閥門防護蓋保護作用，閥門生產廠家應從閥門防護蓋制造源頭加強質量控制，其尺寸、材質必須符合SH/T 3064-2003《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗及驗收》第5.5條規定，建議按照以下技術要求進行設計、生產。

5.1.1 閥門防護蓋的形狀結構

對比以下幾種結構形式的閥門防護蓋，建議對法蘭連接閥門使用帶卡瓣結構的凸臺式閥門防護蓋，對于卡箍、焊接連接形式的閥門，使用套蓋式防護蓋（圖4）。其主要優點有：①安裝余量較大，應用范圍廣；②固定牢固可靠，不易脫落；③裝卸方便。

圖4 閥門防護蓋結構形式選擇

5.1.2 閥門防護蓋制造尺寸

法蘭連接閥門防護蓋多采用流道形塑料防護蓋（圖 5）。

圖5 流通形塑料防護蓋

法蘭密封面形式包括：突面、凹面/突面、榫面/槽面、全平面和環連接面，參照HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭（PN 系列）》中表 3.2.5-1，突面、凹面/突面、榫面/槽面法蘭密封面形式的閥門防護蓋尺寸見表2，環連接面法蘭密封面尺寸可參照該標準表3.2.5-2 制造[5]。

5.1.3 閥門防護蓋材質

建議使用低密度聚乙烯，因其有以下優點：①質品輕，化學性穩定，在使用中不會發生質變；②一般成型性、著色性好，加工成本低；③絕緣性好，導熱性低；④具有較好的耐磨性、耐沖擊性。

5.1.4 閥門防護蓋顏色

如訂貨商對閥門防護蓋無其他特殊要求，為實行標準化管理，建議廠家將閥門防護蓋的顏色統一制作為藍色。

5.2 加強采購管理合同約束與入庫質量檢驗環節把關

5.2.1 采購環節約束

針對閥門保護防護蓋沒有配帶或配帶不規范的情況，建議采購管理方在采購合同中對廠家提出明確相關技術要求，用經濟合同進行約束，確保在閥門出廠前采取保護措施全部配帶防護蓋。

5.2.2 入庫質檢環節把關

入庫檢驗單位加強入庫質量檢驗前的驗收，嚴格執行 SH/T 3064-2003、JB/T 7928-1999和 SH3518-2000等規范要求，對于未裝防護蓋的閥門不予接收檢驗，以保證檢驗后有防護蓋重新加裝，以加強閥門檢后運輸途中的成品保護。

表2 凸臺式塑料防護蓋尺寸

[1]SH/T 3064-2003石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗及驗收[S].

[2]JB/T 7928-1999通用閥門供貨要求[S].

[3]SH 3518-2000閥門檢驗與管理規程[S].

[4]GB/T 12224-2005鋼制閥門 一般要求[S].

[5]HG/T 20592-2009鋼制管法蘭（PN系列）[S].