输油气管道阀门内漏原因分析及应对措施

张勇东，郑枭雄，李富强

（中石油管道有限责任公司西部分公司，新疆 哈密 839000）

阀门在输油气管道中起到介质截断、压力调节、介质分流等重要作用，而有关阀门的重要安全问题便是阀门泄漏，且阀门泄漏可分为两个方面，分别为内漏或外漏。而阀门泄漏问题如未及时处理，便会成为重大安全隐患，随时可能产生重大安全事故。当阀门出现外漏时，可通过感官能够直观地看出是否出现介质外泄的情况，并可以采用专门的设备进行检测。而出现阀门内漏时，由于其处于输油气管道内部，从而难以发现，并且容易造成油品污染、压力受限等问题，进而容易引发安全事故。且本文主要对阀门内漏进行研究。

1 阀门内漏产生的主要原因

1.1 阀门开关限位问题

开关限位调整不到位，便是导致输油气管道阀门泄漏的主要原因之一。且对阀门内漏问题进行检查的第一步便是对开关进行检查，看阀门开关是否全关到位。当前输油气管道中的阀门在全关时，阀门的阀球与阀体之间仅需相差2°～3°，便会导致介质泄漏产生。而由于一般的旋塞阀阀门都有缩径，因此，关闭键与阀体间需要相差10°～15°才会出现内漏现象，且一般导致阀门开关限位不到位的主要情况有以下几种：

（1）阀门在生产工厂内安装或者是在运输、装卸环节，导致阀门的链接附件与阀门驱动装置配角出现错位，从而导致限位偏差，进而在使用时出现内漏情况。

（2）且对于装配有阀门限位块的球阀、埋地阀门，由于有加长阀杆，阀门会随着使用时期的增长，导致阀门内氧化铁锈以及其他杂物落入阀门下，便容易在阀杆与限位块间堆积灰尘等物体，一旦形成一定的体积，便会导致阀门无法全关到位，进而形成阀门内漏。

（3）由于阀门长时期未得到有效的保养维护，从而导致阀门齿轮箱内的润滑胶变硬或齿轮氧化导致铁锈堆积以及县委螺栓松动等诸多因素，从而导致阀门限位出现偏差，进而出现阀门内漏现象。

1.2 阀门密封面的损伤

阀门密封面是阀门中的重要组成部分，一旦密封面出现损伤，随着管道运行时间增长，可能在介质的冲刷下将损伤面积扩大，从而形成内漏，且造成阀门密封面损伤的主要原因具有以下几点。

（1）在运输装卸过程中，由于装卸方式使用不当而使阀门与其他坚硬物质接触，从而出现磨损或划伤，进而导致阀门内漏。

（2）有坚硬物质进入阀门中，并附在阀座或其他关闭部件上，在进行阀门开关操作时，坚硬物质与阀门密封面进行接触、摩擦而导致阀门密封面损坏。

（3）阀门内部构件的材质、设计或热处理不过关，从而使阀门构件的硬度无法达到输油气管道的使用要求，从而导致阀门内部构件被流体高速冲刷而损坏。

（4）阀门在开启时，长时间地保存小开度状态下运行，且由于在这种状态下，介质的流速在压力的作用下会得到提升，从而使介质的流速、冲击力加强，进而使阀门内部构件被介质冲击磨损。

1.3 缺乏维护或维护操作不当而导致阀门内漏

（1）由于部分阀门的维护费用较高，维护方式缺乏科学性、合理性，无法及时对阀门进行保养维护甚至是不予维护，导致阀门因为缺乏维护而使其开关构建与阀座抱死，从而无法进行开关操作或操作困难，同时，由于长时期未经过清理，导致内部杂物堆积，进而阻碍开关或划伤密封，导致阀门内漏。

（2）阀门维护操作流程未按照操作规程或操作手册进行，从而由于违规操作导致阀门内漏。

（3）依靠密封脂进行密封的阀门管道，因为未及时对其进行补充，从而无法提供密封作用形成内漏。

1.4 阀门内存在杂质

使阀门出现内漏的另一个原因便是阀门口存在杂质，且这些杂质可能是介质硬化物、砂砾、铁锈以及焊渣等物体，也可能是在施工场地无意中放入的工具、焊条、木棒或者塑料以及其他可能在施工场地存在的物体。而所造成这类问题的可能是以下原因。

（1）在阀门生产厂地经过水压测试后，未及时将设备内存在的水完全排除，或排除后没有及时进行干燥、防腐以及涂抹润滑油等保护措施，从而使阀门内部金属结构出现氧化锈蚀，从而堵塞阀门，进而造成内漏。

（2）在阀门安装前，没有将两侧进行完全密封，从而导致阀门内进入雨水、石子或泥沙等物体，进而导致阀门密封与阀体无法关闭或导致阀座的O 型圈或弹簧脱落，从而形成内漏现象。

（3）在施工安装时存在违规操作，施工人员不注意施工细节，导致工具、焊条以及其他杂物进入阀门，从而影响阀门关闭，导致内漏。

（4）不经常使用的阀门，由于长期处于开启或关闭状态，从而导致介质硬化物体或杂质堆积在密封槽，进而影响阀门关闭，形成内漏。

（5）在阀门构件安全环节，没有及时地注入润滑脂，导致阀门投产后使杂质堆积在阀座密封处与阀体间的沟槽内，从而影响阀门关闭，形成内漏。

（6）在操作时，输油气管道清管后未及时进行保养维护，导致杂质堆积或进入到阀门构件，影响阀门的正常使用，导致阀门无法完全密封，形成内漏。

2 阀门内漏问题判断方式

2.1 可根据阀门后侧的设备、管线压力变化进行内漏判断

由于阀门关闭后侧管线设备不带压，所以在这时可以根据设备压力变化来判断阀门是否出现内漏现象，其可根据下列公式计算得出；

式中，Vx为公称φ 密封面/h/英寸的泄漏量；P1为压力容器的初始压力，bar；P2为压力容器在检查时所代表的压力值，bar；V0为压力容器的体积，m3；T 为时间，hr；D为管线公称φ，in。

当计算最终结果VX大于0.04m3/hr·in，即可认定为改阀门存在内漏现象。

2.2 采用放空阀判断阀门是否存在内漏

如果无法根据上诉方式借助管线、设备进行内漏判断时，可通过阀门放空丝堵以及阀门类介质放空的方法检查阀门是否存在内漏现象；即将阀门设置到全关位置，并缓慢地对阀门类进行排污处理，如果阀门内介质能够排空，则代表阀门并未出现内漏，反之亦然。如出现内漏，可根据放空介质后的流量计算其内漏量。

2.3 采用流量计测算内漏

可以预先制作一个转换接头，之后将一个流量月在0.2升/分钟的面板式气体流量计或读数式浮子精密流量计，安置在阀门排污丝堵或排污阀门上，从而直接地反映出阀门内漏量。

2.4 根据阀门法强的压力变化对内漏情况进行判断

可借用精密压力表、管件等制作阀门内漏测试工具，其具体的操作方式可以分为以下步骤进行：（1）将制作完成的阀门内漏测试工具安置到阀门排污阀或丝堵位置。（2）缓慢、平稳地打开等候测试的阀门，并使法强与输油气管道的压力保持平衡。（3）全面关闭测试阀门。（4）实时记录压力表上的数据，且此时的压力为阀腔内压力，可记为P2。（5）打开预制、专用工具上的截断阀门。并将阀腔内部压力降低10%～15%，之后再关闭介质阶段阀门，且此时压力记录表上所显示的数据为阀腔内压力测试数据。（6）对阀腔的压力恢复时间进行记录。（7）阀腔介质在排空后，如果压力无法上升，则表示阀门不存在内漏现象。反之，则可用上述公式计算阀门内漏量。

3 结语

综上所述，造成阀门内漏的主要有阀门密封体损坏、阀门密封槽堵塞以及阀门构件老化等，且最主要原因便是在实际操作时粗心大意，以及对于手油气管道阀门缺乏重视，没有定期对其进行维修、保养，进而无法及时地发现阀门内漏现象，容易产生重大危险事故。所以，我们应当重视阀门生产、运输、施工、使用的各个环节，并制定相关的阀门维护计划，定期对阀门进行维护、检修，同时，规范生产操作人员的操作方式，并加强阀门维护人员的专业技能培训，提高输油气管道阀门维护的科学性、规范性，从而实现安全生产提升经济效益。