輸油氣管道閥門內漏的原因及防范措施

于加(中國石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

閥門對輸油氣管道的作用主要體現在介質分流、截斷、壓力調節等方面，其最常見的安全問題就是閥門泄露，泄露主要分成內漏與外漏，不管是哪種形式的泄露，都會造成十分嚴重的安全隱患，甚至導致重大安全事故發生。對于閥門外漏，相關人員可以從感官上直接進行判斷閥門是否出現介質外泄的現象，還可以利用專業的設備對其進行檢測。一般當閥門出現內漏時，引起是發生在輸油管道內部，如果工作人員無法及時發現，就會使得輸油管面臨污染、受限的問題，最終產生一定的安全隱患。

1 閥門內漏的原因分析

1.1 開關限位問題

首先，閥門發生內漏的主要原因就是開關的限位問題，因此一旦發生泄漏情況首先就要排除閥門的開關室是否到位，只有安全處于閉合狀態才能有效避免發生內漏情況。一般來說，閥門處于全關狀態時，其與內部閥體的角度大概只有2～3°，會造成介質泄漏。由于旋塞閥的減小，關閉部分與閥體的夾角在10～15°之間會引起內部泄漏。一般情況下，由于下列情況，閥門開關限位不到位：(1)在運輸或者是安裝狀態時，閥門與其連接的閥桿位置角度不佳時，容易發生內漏的情況；(2)對于一些埋置式或者是存在閥門限位的球閥，閥桿的壽命與使用時間成正比，如果一旦出現鐵銹、鐵質掉落的情況，就會發生鐵銹、灰塵、油漆堆積等現象，使得閥門受到一定限制，從而導致閥門無法正常完全關閉，導致內漏情況發生；(3)對于長期未維護的執行機構，由于齒輪箱潤滑脂變質而形成硬塊，銹蝕堆積、限位螺栓松動等原因會造成閥門限位偏差和內部泄漏；(4)裝有執行機構的閥門提前設定全關位置，當閥門未真正全關到位時停止，導致限位和內部不準確泄漏；(5)如果閥腔內部雜質很多，閥門出現排放不規則的現象，就會使得關閉件與雜志進入閥門，導致無法正常關閉。

1.2 閥門內部雜質較多

對于閥門內漏來說，其最主要的一個原因就是內部的雜質較多，這些雜質可以是石頭、鐵銹、焊渣等，也有可能是在施工現場塑料、工具或者是一些其他的相似物體，產生的原因主要分成以下幾點：(1)閥門在制造初期，試驗階段時沒有把內部的水分完全排干，或排干后沒有采取干燥、防腐、潤滑脂等保護措施，造成閥門內部腐蝕和內部泄漏；(2)閥門在施工前，安裝的時候沒有很好的保護好兩邊的閥門，使得多余的雨水、石塊、泥漿等浸入翻門內部，導致閥體與密封圈之間由于存在雜質而變得不夠緊湊，導致閥門底座出現彈簧槽或者是發生“O”形變化，進而導致內漏現象發生；(3)施工環節中安全系數不夠，施工細節做得不夠到位，使得施工現場出現的雜物、器具等進入到內部，使得閥門由于密封性不夠好而發生內漏現象；(4)閥門相關的動作頻率大，使得多余的雜質與污泥堆積在閥門的密封層，最終導致堆積、硬墊等現象的發生，這種現象一旦產生，閥門就會無法正常關閉，使得內部發生泄漏等。

1.3 密封面的損壞

密封面上有小面積的損傷，隨著管道的運行，可能會逐漸由小泄漏變為大泄漏，這主要是由于介質的長期沖刷造成的，主要有以下幾種情況：(1)在運輸和施工過程中，整個閥門由于搬運不嚴或操作不當而損壞吊裝方法；(2)在安裝閥門時，由于焊接的過程容易飛濺到表面，導致關閉件受到損害，或者是由于飛濺物在關閉時，其內部的閥門底座受到損害導致發生泄漏情況；(3)當一些硬物、焊渣或者是其他雜物進入到閥門以后，閥門在開啟后其密封性會受到一定影響，也會導致閥門發生內漏；(4)閥門的設計不合理或者是材質選擇不合適，如果閥門硬度無法達到相關標準，其內部的物件會被損壞；(5)閥門如果長期處于開合的狀態，其介質的沖擊力就會比較大，也會使得內部的誤物件發生腐蝕，使得閥門的底座出現泄漏；(6)閥門的密封材料如果不合格，其就無法到達防腐蝕的要求，就會損害內部的密封件；(7) 清管前后未對閥門進行維護，導致密封面上堆積雜質，在開啟或者是關閉閥門時，會導致密封面受損等。

1.4 不維護或維護不當造成的閥門內漏

一些管道運行管理人員由于閥門定期維護成本高，如果缺乏科學的維修方法或者是管理方式，會導致閥門無法獲得及時保養而發生鎖死現象，無法正常開啟與關閉。在打開或關閉的時候也會使得密封層受損，發生泄漏現象；(2)沒有根據操作手冊或是相關規定進行閥門維護，也會導致內漏現象發生；(3)如果選擇的潤滑脂性能不夠良好或是沒有定期進行保養，也會導致閥門的潤滑脂出現干燥硬化現象，堆積在閥體與閥門之間，從而導致密封失效，發生內漏情況；(4)對于一些密封良好的閥門，如果沒有及時的補充密封脂，會使得內部的密封脂數量不足，無法發生作用，從而產生內部泄漏。

2 輸油氣管道閥門內漏防范措施分析

2.1 可根據閥門后側的設備、管線壓力變化進行內漏判斷

由于閥門關閉后側管線設備不帶壓，所以在這時可以根據設備壓力變化來判斷閥門是否出現內漏現象，其可根據下列公式計算得出：

式中：VX為公稱，φ密封面/h/英寸的泄漏量；P1為壓力容器的初始壓力(bar)；P2為壓力容器在檢查時所代表的壓力值(bar)；V0為壓力容器的體積(m3)；T為時間(hr)；D為管線公稱φ(in)。

當計算最終結果VX大于0.04m3/hr·in，即可認定為改閥門存在內漏現象。

2.2 采用放空閥判斷閥門是否存在內漏

如果無法根據上訴方法通過管道和設備判斷內部泄漏，則通過閥門排氣塞和閥門類型介質排氣檢查閥門是否存在內部泄漏，即將閥門設置在完全關閉位置，緩慢排放閥門類型。如果閥門中的介質可以排出，則意味著閥門沒有內部泄漏。

2.3 采用流量計測算內漏

利用轉換接頭把一個流量月在0.2L/min 的面板式氣體流量計或讀數式浮子精密流量計，安置在閥門排污絲堵或排污閥門上，從而直接地反映出閥門內漏量。

2.4 根據閥門法強的壓力變化對內漏情況進行判斷

精密壓力表和管件可用于制作閥門內漏檢測工具。具體操作方式可分為以下步驟：(1)將閥門內漏檢測工具放置到閥門排污閥或閥塞位置；(2)緩慢平穩地打開待測閥門，保持方法強度與油氣管道壓力的平衡；(3)完全關閉測試閥；(4)將數據實時記錄在壓力表上，此時的壓力為閥室壓力，可記錄為P2；(5)打開預制和專用工具上的截止閥。將閥室內部壓力降低10%～15%，然后在中期關閉閥門。此時，壓力記錄表上顯示的數據是閥室的壓力試驗數據；(6)記錄閥室的壓力恢復時間；(7)如果腔介質排出后壓力不能上升，說明閥門沒有內部泄漏。

3 結語

綜上所述，造成閥門內漏的主要原因是閥門密封體損壞、閥門密封槽堵塞和閥門部件老化，主要原因是實際操作中粗心大意，對手動油氣管道閥門不重視，缺乏定期維護和維修，使閥門內部泄漏不能及時發現，容易發生重大危險事故。因此，要重視閥門生產、運輸、施工、使用等各個環節，制定相應的閥門檢修計劃，定期檢修閥門，規范生產操作人員的操作方式，加強閥門檢修人員的專業技能培訓，提高科學性規范油氣管道閥門的維修，從而達到安全生產提高經濟效益的目的。