输油气管道阀门内漏的原因及防范措施

于加(中国石油天然气管道工程有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

阀门对输油气管道的作用主要体现在介质分流、截断、压力调节等方面，其最常见的安全问题就是阀门泄露，泄露主要分成内漏与外漏，不管是哪种形式的泄露，都会造成十分严重的安全隐患，甚至导致重大安全事故发生。对于阀门外漏，相关人员可以从感官上直接进行判断阀门是否出现介质外泄的现象，还可以利用专业的设备对其进行检测。一般当阀门出现内漏时，引起是发生在输油管道内部，如果工作人员无法及时发现，就会使得输油管面临污染、受限的问题，最终产生一定的安全隐患。

1 阀门内漏的原因分析

1.1 开关限位问题

首先，阀门发生内漏的主要原因就是开关的限位问题，因此一旦发生泄漏情况首先就要排除阀门的开关室是否到位，只有安全处于闭合状态才能有效避免发生内漏情况。一般来说，阀门处于全关状态时，其与内部阀体的角度大概只有2～3°，会造成介质泄漏。由于旋塞阀的减小，关闭部分与阀体的夹角在10～15°之间会引起内部泄漏。一般情况下，由于下列情况，阀门开关限位不到位：(1)在运输或者是安装状态时，阀门与其连接的阀杆位置角度不佳时，容易发生内漏的情况；(2)对于一些埋置式或者是存在阀门限位的球阀，阀杆的寿命与使用时间成正比，如果一旦出现铁锈、铁质掉落的情况，就会发生铁锈、灰尘、油漆堆积等现象，使得阀门受到一定限制，从而导致阀门无法正常完全关闭，导致内漏情况发生；(3)对于长期未维护的执行机构，由于齿轮箱润滑脂变质而形成硬块，锈蚀堆积、限位螺栓松动等原因会造成阀门限位偏差和内部泄漏；(4)装有执行机构的阀门提前设定全关位置，当阀门未真正全关到位时停止，导致限位和内部不准确泄漏；(5)如果阀腔内部杂质很多，阀门出现排放不规则的现象，就会使得关闭件与杂志进入阀门，导致无法正常关闭。

1.2 阀门内部杂质较多

对于阀门内漏来说，其最主要的一个原因就是内部的杂质较多，这些杂质可以是石头、铁锈、焊渣等，也有可能是在施工现场塑料、工具或者是一些其他的相似物体，产生的原因主要分成以下几点：(1)阀门在制造初期，试验阶段时没有把内部的水分完全排干，或排干后没有采取干燥、防腐、润滑脂等保护措施，造成阀门内部腐蚀和内部泄漏；(2)阀门在施工前，安装的时候没有很好的保护好两边的阀门，使得多余的雨水、石块、泥浆等浸入翻门内部，导致阀体与密封圈之间由于存在杂质而变得不够紧凑，导致阀门底座出现弹簧槽或者是发生“O”形变化，进而导致内漏现象发生；(3)施工环节中安全系数不够，施工细节做得不够到位，使得施工现场出现的杂物、器具等进入到内部，使得阀门由于密封性不够好而发生内漏现象；(4)阀门相关的动作频率大，使得多余的杂质与污泥堆积在阀门的密封层，最终导致堆积、硬垫等现象的发生，这种现象一旦产生，阀门就会无法正常关闭，使得内部发生泄漏等。

1.3 密封面的损坏

密封面上有小面积的损伤，随着管道的运行，可能会逐渐由小泄漏变为大泄漏，这主要是由于介质的长期冲刷造成的，主要有以下几种情况：(1)在运输和施工过程中，整个阀门由于搬运不严或操作不当而损坏吊装方法；(2)在安装阀门时，由于焊接的过程容易飞溅到表面，导致关闭件受到损害，或者是由于飞溅物在关闭时，其内部的阀门底座受到损害导致发生泄漏情况；(3)当一些硬物、焊渣或者是其他杂物进入到阀门以后，阀门在开启后其密封性会受到一定影响，也会导致阀门发生内漏；(4)阀门的设计不合理或者是材质选择不合适，如果阀门硬度无法达到相关标准，其内部的物件会被损坏；(5)阀门如果长期处于开合的状态，其介质的冲击力就会比较大，也会使得内部的误物件发生腐蚀，使得阀门的底座出现泄漏；(6)阀门的密封材料如果不合格，其就无法到达防腐蚀的要求，就会损害内部的密封件；(7) 清管前后未对阀门进行维护，导致密封面上堆积杂质，在开启或者是关闭阀门时，会导致密封面受损等。

1.4 不维护或维护不当造成的阀门内漏

一些管道运行管理人员由于阀门定期维护成本高，如果缺乏科学的维修方法或者是管理方式，会导致阀门无法获得及时保养而发生锁死现象，无法正常开启与关闭。在打开或关闭的时候也会使得密封层受损，发生泄漏现象；(2)没有根据操作手册或是相关规定进行阀门维护，也会导致内漏现象发生；(3)如果选择的润滑脂性能不够良好或是没有定期进行保养，也会导致阀门的润滑脂出现干燥硬化现象，堆积在阀体与阀门之间，从而导致密封失效，发生内漏情况；(4)对于一些密封良好的阀门，如果没有及时的补充密封脂，会使得内部的密封脂数量不足，无法发生作用，从而产生内部泄漏。

2 输油气管道阀门内漏防范措施分析

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法通过管道和设备判断内部泄漏，则通过阀门排气塞和阀门类型介质排气检查阀门是否存在内部泄漏，即将阀门设置在完全关闭位置，缓慢排放阀门类型。如果阀门中的介质可以排出，则意味着阀门没有内部泄漏。

2.3 采用流量计测算内漏

利用转换接头把一个流量月在0.2L/min 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

精密压力表和管件可用于制作阀门内漏检测工具。具体操作方式可分为以下步骤：(1)将阀门内漏检测工具放置到阀门排污阀或阀塞位置；(2)缓慢平稳地打开待测阀门，保持方法强度与油气管道压力的平衡；(3)完全关闭测试阀；(4)将数据实时记录在压力表上，此时的压力为阀室压力，可记录为P2；(5)打开预制和专用工具上的截止阀。将阀室内部压力降低10%～15%，然后在中期关闭阀门。此时，压力记录表上显示的数据是阀室的压力试验数据；(6)记录阀室的压力恢复时间；(7)如果腔介质排出后压力不能上升，说明阀门没有内部泄漏。

3 结语

综上所述，造成阀门内漏的主要原因是阀门密封体损坏、阀门密封槽堵塞和阀门部件老化，主要原因是实际操作中粗心大意，对手动油气管道阀门不重视，缺乏定期维护和维修，使阀门内部泄漏不能及时发现，容易发生重大危险事故。因此，要重视阀门生产、运输、施工、使用等各个环节，制定相应的阀门检修计划，定期检修阀门，规范生产操作人员的操作方式，加强阀门检修人员的专业技能培训，提高科学性规范油气管道阀门的维修，从而达到安全生产提高经济效益的目的。