淺談閥門泄漏的原因及其設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化

李文東

（新特能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

淺談閥門泄漏的原因及其設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化

李文東

（新特能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

對(duì)現(xiàn)今閥門泄漏的原因以及閥門設(shè)計(jì)選型進(jìn)行了分析，以期為關(guān)注這一話題的人們提供有益參考，促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)中閥門設(shè)計(jì)的優(yōu)化發(fā)展。

閥門泄漏；原因；設(shè)計(jì)選型

閥門泄漏作為影響我國(guó)石油行業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題的重要因素，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約以及石油化工產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展具有一定的消極影響性。對(duì)此，明確掌握石油化工行業(yè)中，各閥門中存在的常見(jiàn)泄漏原因，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，已成為我國(guó)石油行業(yè)以及相關(guān)部門思考與研究的重點(diǎn)。

1 閥門泄漏的原因

閥門作為石油化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的控制裝置，其主要作用在于：保護(hù)各工程環(huán)節(jié)中，管路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，在滿足各項(xiàng)工藝技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，對(duì)管路進(jìn)行合理調(diào)控，完成產(chǎn)品生產(chǎn)。目前導(dǎo)致閥門泄漏的原因主要有以下幾方面：其一，受閥門設(shè)計(jì)與制造工藝技術(shù)的影響，閥門封閉性常出現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致管道物質(zhì)泄漏或滲透，進(jìn)而造成環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)損失。其二，在閥門設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，當(dāng)材料選擇存在不科學(xué)性時(shí)，閥門使用過(guò)程中將出現(xiàn)部件結(jié)構(gòu)變形、腐蝕或損害等現(xiàn)象，從而致使閥門泄漏問(wèn)題產(chǎn)生。其三，由于閥門制造多采用“鑄造”工藝技術(shù)，因此在閥門塑型鑄造過(guò)程中，受操作人員自身因素或外界因素的影響，很容易產(chǎn)生閥體“砂眼”問(wèn)題，所以在使用具有沙眼閥門時(shí)，則容易出現(xiàn)液體（氣體）介質(zhì)滲漏（泄漏）問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題可通過(guò)水壓檢測(cè)急性密封性檢驗(yàn)，并及時(shí)更換優(yōu)勢(shì)閥門，避免泄漏問(wèn)題的產(chǎn)生[1]。其四，在閥門制造過(guò)程中，由于閥門密封填料沒(méi)有達(dá)到密封性，從而導(dǎo)致在填料密封處產(chǎn)生介質(zhì)滲透，造成管道介質(zhì)污染。其五，在閥門運(yùn)輸、安裝、管理、過(guò)程中，如果閥門密封面出現(xiàn)變形與損壞，同樣會(huì)致使閥門出現(xiàn)小流量滲透（排放）問(wèn)題，引發(fā)介質(zhì)泄漏，污染周圍環(huán)境。其六，在閥門使用過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)閥桿關(guān)閉不嚴(yán)、閥門堵塞、閥門卡死等現(xiàn)象時(shí)，同樣會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)泄漏問(wèn)題，該問(wèn)題往往泄漏物質(zhì)流量較大、環(huán)境破壞性強(qiáng)。此外，當(dāng)介質(zhì)中，尤其是液體介質(zhì)中摻雜固體雜質(zhì)時(shí)，也會(huì)形成介質(zhì)不穩(wěn)定性泄漏問(wèn)題，進(jìn)而污染環(huán)境，造成生態(tài)環(huán)境破壞，出現(xiàn)石油化工經(jīng)濟(jì)損失與生產(chǎn)安全問(wèn)題。

2 閥門設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化

2.1 科學(xué)選料，優(yōu)化設(shè)計(jì)

在閥門設(shè)計(jì)選型過(guò)程中，除依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)外，也應(yīng)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，進(jìn)行全面分析，包括閥門工業(yè)用途、生產(chǎn)介質(zhì)本質(zhì)屬性、流速、壓強(qiáng)等，從而科學(xué)選擇閥門部件材質(zhì)與設(shè)計(jì)類型，用以保證閥門應(yīng)用作用的最大化發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)閥門與工業(yè)生產(chǎn)的完美匹配。例如，對(duì)于氣體介質(zhì)，在既定的溫度下，球閥的密封性相對(duì)閘閥更高，壓力損害較小，實(shí)用性更強(qiáng)。

2.2 主要技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

閥桿的填料函密封以及閥體的連接部位密封技術(shù)，是閥門設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中避免泄漏問(wèn)題產(chǎn)生的主要技術(shù)。對(duì)此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)選型過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇與應(yīng)用。其中關(guān)于閥桿的填料函密封工藝技術(shù)，通常情況下分填料與無(wú)填料兩種形態(tài)，以波紋管有填料的閥桿為例，其密封性相對(duì)穩(wěn)定，在既定條件下（密封元件不被破壞的情況下），則不易發(fā)生閥門泄漏問(wèn)題。當(dāng)然，這種有填料的閥桿設(shè)計(jì)相對(duì)與無(wú)填料閥桿而言，造價(jià)相對(duì)較高且工藝技術(shù)復(fù)雜，一旦發(fā)生閥桿損壞，泄漏現(xiàn)象將十分嚴(yán)重。故在使用波紋管類有填料的閥桿時(shí)，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)選用，保證其質(zhì)量的可信性與優(yōu)化性。此外，在使用無(wú)填料的閥桿時(shí)，可適當(dāng)輔助一層填料，用以在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，提升其穩(wěn)定性與可靠性。目前，使用較為廣泛的閥桿，主要為填料密封結(jié)合體，例如“柔性石墨環(huán)填料組合”[2]。而閥體連接部位密封工藝技術(shù)，主要是指閥體與閥蓋之間的密封工藝技術(shù)，常見(jiàn)的密封工藝技術(shù)主要為“中法蘭連接密封”以及“螺紋連接密封”兩種，其中“螺紋連接密封”側(cè)重于橫截面積相對(duì)較小的閥體連接中。然而無(wú)論是中法蘭連接密封，還是螺紋連接密封，通常情況下需遵循以下幾項(xiàng)要求：其一，注重密封的穩(wěn)定性與可靠性，保證其對(duì)外部環(huán)境變化（溫度、壓強(qiáng)、流體流速等）的適應(yīng)性；其二，保證閥體連接設(shè)計(jì)構(gòu)造的嚴(yán)密性、簡(jiǎn)潔性以及金屬使用的少量性，用以提升安裝質(zhì)量與抗腐蝕性；其三，注重抗損害性能的提升，避免安裝與拆卸過(guò)程中閥體連接性的損害；其四，保證閥體連接不受流體介質(zhì)本質(zhì)性質(zhì)的影響，包括物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，用以提升整體密封性，避免因流體本質(zhì)因素而出現(xiàn)泄漏問(wèn)題；其五，保證閥體連接不受生產(chǎn)振動(dòng)以及沖擊載荷量的波動(dòng)。目前，常見(jiàn)的閥體連接工藝技術(shù)主要有“榫槽式平墊片密封”、“凹凸式平墊片密封”以及“O 形密封圈密封”。

3 結(jié)論

總而言之，閥門泄漏問(wèn)題是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中存在的重要問(wèn)題，對(duì)工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)安全、能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)具有直接影響作用。對(duì)此，明確石油化工閥門泄漏原因，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)選型，對(duì)工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 史川孌.化工設(shè)計(jì)中的常用閥門選型研究[J].化工管理，2016.

[2] 雷鵬，張守文，史振谷，等. 淺談1 000MW 超超臨界火電機(jī)組中低壓旁路閥內(nèi)漏問(wèn)題的優(yōu)化改造[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016，（21）

Talking about the Cause of Valve Leakage and the Optimization of Its Design Selection

Li Wen-dong

This paper analyzes the causes of current valve leakage and the design of valve design，so as to provide a useful reference for people who pay attention to this topic and promote the optimization of valve design in industrial design.

valve leakage；reason；design selection

TU976.5

A

1003-6490（2017）06-0098-01

2017-05-05

李文東（1987—），男，甘肅渭源人，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械電子研究。