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石油化工装置阀门密封及泄漏问题探讨范文

时间:2022-01-07 11:34:22

石油化工装置阀门密封及泄漏问题探讨

摘要:化工行业作为重要的管道系统的主要控制行业,需要保护管道,以确保安全和有效运作。根据阀门的密封原理,分析了阀门泄漏的原因,并对泄漏问题进行了研究。

关键词:石油化工装置;阀门;密封;泄漏

1阀门的密封

测试阀门各部位的密封性能,是评价阀门质量主要的技术指标,在出厂前进行密封试验,避免阀门在管线上的泄漏。阀门的密封主要为阀座密封、填料密封和阀盖密封。阀座密封,是阀座与阀瓣配合防止内漏,主要可以通过在制造工程中测试阀座和阀瓣的密封面,避免划痕,变形等现象;填料密封、阀盖密封是两个部分的连接部位,容易导致介质外漏,造成了原材料的浪费,污染环境,严重时可以引起装置停车、发生爆炸等情况。

2阀门泄漏的主要原因

2.1阀座密封泄漏主要原因

阀门是在管路上主要切断、改变介质方向的原件,需要阀门频繁的开启和关闭,会出现不均匀磨损,使阀座和阀瓣不能很好的配合,最终导致泄漏。通常介质中会存在杂质,这些杂质伴随介质的流动会对阀座和阀瓣的密封面产生划痕,磕伤等现象,这些都是影响阀门密封的因素。材料的选择是一个关键因素,提高阀座和阀瓣表面的耐磨性,减少介质对密封面的影响。这种方法是比较常见的,可以通过表面热处理或表面堆焊耐磨金属改善这一问题。耐磨性提高,但增加成本。可以根据介质情况合理选择材料。

2.2填料和阀盖密封泄漏的主要原因

阀门中的填料是密封的主要部分,填料如果泄漏,会引起外漏造成环境污染和事故。填料泄漏的一个原因是填料使用周期过长,造成密封失效。填料的主要材质为柔性石墨,柔性石墨在长时间运行后,填料会随着阀门频繁的开关,造成磨损,即使填料有一定的压缩量,但是由于长时间的使用磨损量很大,依靠改变压缩量密封也会出现泄漏现象。另一个造成填料泄漏的原因为填料螺栓预紧力不够导致,特别是在高温高压的工况条件下,填料螺栓受温度和压力的影响长生松动,不能提供足够的预紧导致填料泄漏。

3阀门泄漏解决方案

内部泄漏是在应用中常见的问题,同时也是衡量阀门质量的重要指标,其主要功能是切断或分离介质,如果泄漏也就失去了本身价值。

3.1密封面泄漏解决方案

在生产加工过程中,由于设备、工装人员等的差别造成阀门的差距问题。检查的密封不匹配,选择错误的阀门材料或热处理操作不规范,甚至部分的阀门不热处理,密封材料选择不合理,这些都是引起阀座泄漏的原因。解决方案是:安装的密封面要保证清洁,不能有磕碰和划痕等缺陷,时密封失效。在使用和测试过程中一定要按照阀门操作试验规程操作,不能野蛮操作阀门关闭,不能超过阀门规定的操作力矩,这样会引起阀门密封面破坏导致泄漏。密封面材料的选择,根据阀门的使用工况,合理地选择耐磨的材料,材料主要为STL硬质合金,这种材料硬度很高具有很好的耐磨性,可以避免介质中的杂质对密封面的影响,同时也提高了阀门的使用寿命。STL硬质合金已经广泛应用于阀门和其他领域中。阀门应定期检测,加强护理和保养。在检查过程中如发现密封面有磨损等问题应立即更换,降低泄漏的风险。

3.2填料密封泄漏解决方案

阀门使用的填料一般都是柔性石墨压缩而成,填料主要与阀杆接触,产生摩擦。可以通过提高阀杆的光洁度,降低摩擦的同时较少对填料的磨损,提高使用寿命。阀门在长期使用过程中,由于管线振动、温度和压力波动等因素导致螺栓预紧力不够,使填料部位泄漏。可以通过在填料螺栓部分增加碟簧预紧装置,提高填料螺栓预紧力。这种结构即使螺栓松动,预紧装置也可以通过碟簧的回弹力补偿螺栓预紧力,保证填料螺栓始终提供给石墨填料一定的力,使石墨填料有一定的压缩实现密封。这种结构特别适合高温高压等工况,应用广泛。

3.3阀盖密封泄漏解决方案

阀盖密封结构是静态的,主要受放置缠绕垫片的阀盖和阀体加工精度的影响。在加工过程中,保证加工精度的同时也要做好防磕碰工作,不允许有磕碰和划痕等缺陷。缠绕垫片的选择也尤为重要,现在大部分缠绕垫片采用机械生产,可以保证缠绕的力度均匀合理,实现规范标准化,避免人为因素的影响。但是由于加工缠绕垫片的厂家水平参差不齐,有些小的制造厂还是采用人工缠绕制作,对缠绕力的大小完全靠经验,缠绕垫片的密封性能就无法保证。

4结束语

由此可见,阀门泄漏的原因有很多,主要包括零部件磨损、密封材料选择、结构的合理性等。在阀门设计过程中应该合理选择材料和结构,在使用过程中应定期检查和检修,更换易损件和损坏的零件,保证阀门安全可靠的运行。

参考文献

[1]邹兵,丁德武,朱胜杰,等.石化企业设备密封点泄漏测技术研究[J].中国安全生产科学技术,2011(07):192-196.

作者:张峰 吕纯平 单位:大连大高阀门股份有限公司

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