解決閥門填料函泄漏問題的方法

王會剛 吳世權

（中石油云南石化有限公司 昆明）

一、問題

石油化工裝置使用的閥門多數采用填料函式密封，大部分閥門安裝于室外，閥內輸送介質多數具有易燃易爆、有毒有害、高溫高壓等特性。在長時間運行過程中，閥門閥桿處極易出現泄漏，易燃易爆、劇毒等危險介質的泄漏不僅會造成中毒、火災、爆炸等事故，而且會污染環境，甚至導致裝置停工。

二、原因分析

分析石油化工裝置中閥門的實際運行狀況，導致閥門填料函泄漏的原因主要有：①對于開關較頻繁的閥門，由于閥桿的經常性動作，對密封填料造成了較嚴重的磨損，這是導致填料函發生泄漏的主要原因。②由于閥內介質溫度、壓力、腐蝕性等特性的作用，以及工藝操作的不穩定性、填料老化的影響，也都會導致填料函發生泄漏。③由于室外環境溫度變化較大，在熱脹冷縮的作用下，也使得填料函經常發生泄漏。

三、處理方法

1.閥門填料函發生泄漏時，一般可通過鎖緊密封填料壓蓋，壓縮密封填料來消除泄漏。在密封填料無壓縮量的情況下，該方法是不可行的，此時閥門填料函的泄漏存在較大的安全隱患。

2.填料函填料無壓縮量情況下出現泄漏的常見處理方法

（1）更換密封填料。針對閥門填料函泄漏的情況，解決此類問題最根本的方法就是更換填料函內密封填料。目前能實現對填料函內密封填料進行檢修更換的方法有兩種，一種是在線檢修，首先全關閥門，然后通過閥門自密封實現對填料函內部物料的切斷，進而更換密封填料；但此種方法存在一定危險性，一旦閥門自密封發生泄漏，可能會發生人身傷亡、火災、爆炸等事故。另一種方法需要對閥門及管線內的物料進行泄壓排放，然后對填料函內密封填料進行更換；此種方法對連續生產的石油化工生產裝置而言，可能需要局部停工或全裝置停工，這將會影響到裝置的連續安全平穩運行，給企業帶來巨大的經濟損失。

（2）帶壓堵漏處理。帶壓堵漏技術已經廣泛應用于閥門填料函泄漏的處理，在不對閥門進行檢修的情況下，帶壓堵漏處理填料函泄漏主要有以下兩種形式：

方盒子堵漏。將閥門連同手輪、法蘭全部用方盒子包起來，通過方盒子上的注膠螺母，再向方盒子內注膠，最終將漏點堵住。此方法的缺點是受閥門位置空間的限制，方盒子較大，堵漏價格較昂貴，堵漏后的閥門無法再進行開關操作。

填料函內注膠堵漏。閥門填料函函壁鉆孔帶壓堵漏技術已經廣泛應用于石油化工裝置閥門堵漏中，該方法采用電鉆對閥門填料函函壁進行鉆孔，用強大推力將密封膠填塞到原填料各層之間的空隙，推進原填料對閥桿和與填料函壁面之間形成新的擠壓力，建立新的密封壓力封堵泄漏，實現對填料函泄漏的處理。該方法消除閥門填料函泄漏是應用填料函結構發揮包容夾具作用，組成密封空腔容納密封膠并承受擠壓力，減少了夾具的準備和制造周期。與方盒子堵漏相比，此法的優點是不受閥門位置空間的限制，閥門堵完后可以正常開關操作，費用較低，封堵效果較好。但此種方法具有較大的風險性，用電鉆鉆孔容易產生火花，與閥內易燃易爆、劇毒等介質接觸容易導致火災、爆炸等事故。

四、非標閥桿密封堵漏方法

1.非標閥桿密封堵漏裝置的設計安裝

根據現場實際情況，制定閥桿密封裝置方案，非標閥桿密封裝置包括密封套、密封填料、把緊螺栓等。方案的具體實施如下：

（1）依據閥桿直徑和填料函上方空間繪制密封套尺寸，分兩瓣制作密封套，密封套內徑和閥桿外徑之間要留有一定的熱脹冷縮間隙（0.2 mm）。 如圖1所示，密封套由密封套Ⅰ和密封套Ⅱ兩部分組成，兩瓣密封套通過螺栓鎖緊實現整體連接。

圖1 非標閥桿密封裝置示意圖

（2）密封套的上部加工有螺栓孔，密封套的下部依據密封填料規格加工填料槽，槽內徑應小于閥桿外徑與填料寬度之和0.5～1 mm，槽深依據填料層數而定，填料總高度應＜2～4 mm。

（3）密封套與閥桿接觸處邊緣均應倒角。當密封套總高度大于150 mm時，其底部外側應用卡子把緊。

（4）安裝時，兩瓣密封套通過鎖緊螺栓實現整體連接后，通過連接螺母將原密封填料壓蓋螺栓的螺柱與密封套壓緊螺栓的螺柱相連，再把緊密封套壓緊螺栓即完成安裝。此時，如果原密封填料壓蓋螺栓的螺柱露出螺母部分較短時，可根據閥內介質特性采取焊接補強，或直接逐個拆除原密封填料壓蓋螺栓的螺母以連接螺母替代，再將密封套壓緊螺栓的螺柱把緊到連接螺母上。圖2為安裝非標閥桿密封裝置后的示意圖。安裝完成后，可實現對填料函泄漏的再次密封。

圖2 安裝非標閥桿密封裝置后的示意圖

2.安裝使用注意事項

（1）閥桿密封裝置適用于DN80以上、PN5.0以下閥門填料函發生泄漏的處理。

（2）應根據閥內介質的溫度、壓力、腐蝕性等物理化學性能選擇合適的密封填料，如果密封填料選擇不合適，達不到預期的密封效果。

（3）閥桿、密封套的尺寸精度和表面粗糙度值是影響閥桿密封裝置密封性能的關鍵。

（4）在安裝密封填料前，要將閥桿和密封填料壓蓋表面的雜質、污物等清理干凈，盡量消除可能導致密封泄漏的影響因素。

（5）在安裝盤根型密封填料時，要注意分層分圈壓接好密封填料，填料切斷時宜成45°切口，每圈填料均應以45°切口搭接，且每圈搭接口宜相錯60～120°。

3.使用效果

閥桿密封裝置有效地消除了填料函泄漏的情況。對于連續生產的石油化工裝置而言，在某種程度上這與以往的閥門檢修和帶壓堵漏技術相比，具有簡便易行、經濟合理、安全實用的特點，可廣泛應用于類似閥門填料函泄漏的處理。