閘閥凍裂事故的分析及對策

(中國石油寧夏石化公司，寧夏 銀川 750026)

某大型國產(chǎn)化大化肥生產(chǎn)裝置位于西北，當?shù)囟酒骄鶜鉁?7.3℃，極端低溫在-22℃以下。由于冬季天然氣短缺和其他原因，裝置處于停車狀態(tài)。在夏季溫度較高的時候，裝置停車，系統(tǒng)進行置換吹掃，僅保留循環(huán)水系統(tǒng)運行。裝置的整體停運給冬季防凍帶來了很大的考驗。在12月，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)合成氣壓縮機透平的中壓抽汽管線電動閥門閥體凍裂(見圖1)。

圖1 閥門凍裂

1 閥門介紹

1.1 閥門結(jié)構(gòu)[1]

該閥門生產(chǎn)標準為美標，尺寸為DN450，壓力等級為10MPa。閥門結(jié)構(gòu)為楔式單閘板閘閥(見圖2)，楔式閘閥兩個密封面與管道軸線成一定的夾角，即兩個密封面成楔形，主要依靠楔式閘板與閥體的兩個精加工面接觸摩擦，達到一定的密封比壓而實現(xiàn)密封。由于閥門開啟瞬間存在很大的靜摩擦力，開啟力矩大，因此配置了較大功率的電動執(zhí)行裝置，以保證閥門的正常啟閉。閥體材質(zhì)為WC6高溫碳鋼，具有良好的抗蠕變特性，適用于高溫工況。

圖2 楔式單閘板閘閥結(jié)構(gòu)注：1—楔式閘板；2—閥體；3—閥蓋；4—閥桿；5—填料；6—填料壓蓋；7—套筒螺母；8—壓緊環(huán)；9—手輪；10—鍵；11—壓緊螺母；12—閥座

1.2 閥門所處位置

該閘閥安裝在合成氣透平ST1801抽汽管線上，與壓力等級為4.9MPa的中壓蒸汽管線相連。現(xiàn)場位置處于管線U形彎底部，管線U形彎兩端在管廊上方，高度差約6m。該閘閥配有DN50旁路管線，閥前后分別配有DN40的排液導(dǎo)淋。

2 拆檢情況

將該閥門整體拆除，從工藝管道移出后發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)無積液痕跡。對閥門進行拆檢，拆除閥體中法蘭后，發(fā)現(xiàn)閥體內(nèi)腔體全被冰柱填滿。……