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石油化工阀门泄漏解决方案
点击次数:80      发布时间:2019-10-23

石油化工阀门泄漏解决方案石油化工是我国的重要支柱产业,与国家的发展和人民群众的生活有着密切的关系。石油化工企业是我国能源转化生产的主要企业,对国家发展的作用不言而喻,所以石化的安全问题就引起全社会的高度关注。阀门是石化装置不可或缺的构成部分,也是石化炼油装置重要的组成单元,其密封性能直接影响着装置的安全性,一旦出现泄漏就会产生严重的后果。文章对石化装置阀门的密封进行详细的了解和说明,对其产生泄漏的原因也进行了深入分析,并给出防止阀门泄漏的相关对策。阀体是阀门中的一个主要零部件;根据压力等级有不同的机械制造方法。例如:铸造、锻造等。中低压规格阀体通常采用铸造工艺生产阀体。中高压规格阀体采用锻造工艺生产。阀体与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。在石油化工系统中,阀门是极其重要的部件,有了它,石油化工系统才能顺畅的运行,所以,它密封性能的好坏直接影响石油化工系统能否正常的运行,因此主要对阀门密封原理以及泄漏处理进行探讨.
阀体就是阀门除了通道以外的其他构造,都算是阀体,局部阀门的壳体包含阀盖。阀门的密封就是阀门内有O型圈的构造部位。阀门的壳体打压是和密封打压辨别开的,中间触及的操作不同。壳体打压检验的是阀门强度,以及能否有砂眼;密封打压需求两边向中间打水压,抵达设定压力以后,推进手轮关闭阀门,查看阀座密封。每台阀门出厂前均应停止壳体实验。在壳体实验之前,不允许对阀门涂漆或运用其他避免渗漏的涂层。

石油化工阀门泄漏解决方案阀体常用的材质
(1) 灰铸铁 适用于工作温度在-15~200℃之间,公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。适用介质为水、煤气等。
(2) 黑心可煅烧铸铁 适用于工作温度在-15~300℃之间。公称压PN≤2.5MPa的中低压阀门。适用介质为水、海水、煤气、氨等。
(3) 球墨铸铁 适用于工作温度在-30~350℃之间。公称压PN≤4.0MPa的中低压阀门。适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品。
(4)碳钢素(WCA、WCB、WCC)适用于工作温度在-29~425℃之间的中高压阀门。其中16Mn、30Mn工作温度在-40~450℃之间,常用来替代ASTMA105。适用介质为饱和蒸汽、过热蒸汽、上下温油品、液化气体、紧缩空气、水、自然气等。
(5) 低温碳钢(LCB)适用于工作温度在-46~345℃之间的低温阀。
(6) 合金钢 WC6、WC9适用于工作温度在-29~595℃之间的非腐蚀性的介质的高温高压阀门,C5、C12适用于工作温度在-29~650℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
(7) 奥氏体不锈钢 适用于工作温度在-196~600℃之间的腐蚀性介质的阀门。
(8)蒙乃尔合金 主要适用于含介质的阀门。
(9) 哈氏合金 主要适用于稀硫酸等的强腐蚀性介质的阀门。
(10)钛合金 主要适用于各种强腐蚀介质的阀门。
(11)铸造铜合金 主要适用于工作温度在-273~200℃之间的氧气管路和海水管路用的阀门。
(12)塑料、陶瓷 这两种资料都属于非金属资料。非金属资料的阀门的最大特性是耐腐蚀性强,以至有金属资料阀门所不具备的特性。普通适用于公称压力PN≤1.6MPa,工作温度不超越-60℃的腐蚀性介质的中,无毒塑料阀也适用于给水工程中。


石油化工阀门泄漏解决方案阀门有内漏和外漏两种情况:

内漏是指阀座与关闭件之间对介质达到的密封程度,考核内漏的标准中国有两个:GB/T13927-2008和JB/T9092-1999。GB/T13927-2008适用于一般工业用阀门的检验;JB/T9092-1999适用于石油工业用阀门的检验。外漏是指阀门阀杆填料部位的泄漏,中法兰垫片部位的泄漏及阀体因铸件缺陷造成的渗漏,外漏是根本不允许的。如果介质不允许排入大气,则外漏的密封比内漏的密封更为重要。因此,阀门的密封性能应引起生产厂家的重视。优化设计选型 
  能否将阀门泄漏的程度降到最低、使用寿命达到最长,取决于阀门设计选型是否合理、密封形式的选用、阀门的产品质量、安装施工及生产操作是否合乎规范等,而且很大程度上是取决于阀门设计选型的优化。阀门在石油化工企业的日常生产过程中应用十分广泛,是一种十分重要的控制元件类型。阀门的应用,也与实际的生产效率和安全性等之间存在十分密切的关系。一旦发生阀门泄漏,便会导致各种产品和原料的浪费,极易导致各种事故的出现,并造成环境污染等问题。本文对石化企业阀门泄漏的相关原因进行总结,并分析相应的应对策略。  
  阀门设计选型的优化,牵涉到阀门形式的选择、阀门本身的设计及制造、阀门材料的选用等多方面的问题。选择阀门形式时,要从工艺条件的要求和设计规范的要求等角度进行全面优化考虑。阀门的用途、介质的温度、压力、流速、压降以及介质的腐蚀性等,都直接影响到阀门的选型,还要根据介质的温度和腐蚀性,选择制造阀门所使用的材料。根据施工和实际操作经验,阀门的选用除了满足有关工艺要求、设计规范外,还应充分考虑各种具体情况,使其尽可能与操作条件相匹配,最大限度地满足使用要求。 

 
  对于液体、气体或两相流体,使用闸阀或截止阀与使用球阀相比,其效果会有明显的不同。球阀的气密性优于闸阀和截止阀,开启和关闭的速度也要迅速得多,但使用温度范围却大大小于闸阀和截止阀。一般情况下,大多数球阀都不能在高温下使用。而闸阀和截止阀在高温情况下的性能比较稳定。球阀的压力损失比闸阀和截止阀要小,相比之下截止阀的压力损失比闸阀的压力损失要大一些,这是由阀门内在的构造形式所决定的。对于不同的物料流速及调节流量的效果,使用不同类型的阀门其效果也会大不一样。高速流的情况下一般不宜使用截止阀,因为在高速流的情况下截止阀的压力损失最大,但截止阀对流量的调节作用却比闸阀和球阀要好得多。在选择阀门类型时,还要根据介质的温度和腐蚀性考虑制造阀门所使用的材料。阀门所使用的材料必须满足阀门工作点的工艺条件的要求。根据工作点的工艺要求,合理地选用阀芯和阀体的材料,可以延长阀门的使用寿命而不必大幅度增加费用。单纯地追求高等级的材质只会造成材料的无谓浪费。  


  石油化工阀门泄漏解决方案填料函泄漏对策  
  由于阀门填料函密封的泄漏,以及阀体连接部位密封的泄漏,是造成阀门外漏的关键所在,所以需要特别重视。 
  传统的软质填料密封,是靠填料压盖的轴向压力,使之在阀杆与填料以及填料与填料箱侧壁之间,产生一定的径向接触应力而达到密封的。因此,压盖的轴向力必须相当大,这就造成填料与阀杆之间摩擦转矩增大、磨损增加、软质密封填料磨损快,因而须经常拧紧压盖螺栓或更换填料,才能保证较好的密封效果。  
  采用合适的填料密封及填料密封组合,可提高阀门使用的可靠性,延长使用寿命。如柔性石墨环填料的组合使用,比只用柔性石墨环填料的密封效果好。目前在国内采用单一柔性石墨环填料的情况比较多;而在国外,采用柔性石墨环填料组合的使用方法已开始流行,并且取得了良好的效果。

  
  石油化工阀门泄漏解决方案消除阀体连接部位的泄漏  
  阀体连接部位密封,就其密封性质而言属于静密封,其应满足下列要求:

  (1)能适应温度和压力的急剧变化;
    (2)多次拆卸而不损坏密封元件;
    (3)结构简单、紧凑,金属消耗量少;
    (4)对振动和冲击载荷不敏感;
    (5)能满足各种工作介质的使用要求。
  
  阀体的连接部位,通常采用桦槽式或凹凸式平垫片密封,近年来,“O”形密封圈密封,也获得了广泛的应用。禅槽式平垫片密封,是将平垫片安装在封闭槽中,这种结构在密封面上,可产生很高的密封比压,通常远远超过垫片材料的屈服极限,从而保证了可靠的密封性。其适用于压力大于等于4.OMPa的中高压阀门。这种密封结构的缺点是:当拆卸阀门时,垫片难于从密封槽中取出,如果硬性取出,往往会将垫片损坏。  
  凹凸式平垫片密封,是将平垫片安装在凹凸面法兰的密封面上,与樟槽式平垫片密封结构相比,具有以下优点:  
  (1)拆卸阀门时,垫片容易取出;(2)由于密封槽呈阶梯状,因此加工工艺性能较好。  
  平垫片的材料,根据工艺参数和流体性质,可选用铝、紫铜、1Cr18Ni9Ti和橡胶石棉板等。氟塑料也是常用的垫片密封材料,但由于其具有冷流性,如果密封结构设计不当,将导致不良后果。  
  “O”形密封圈,其结构简单,制造方便,只要密封结构设计合理,装配后就能产生足够的径向挤压变形,可不必轴向加载即可达到密封,因此,将其用作法兰连接密封,可以减小法兰的结构尺寸,从而减轻阀门的重量。  
  对于低压小通径阀门,为减小阀体结构尺寸和重量,阀体一般采用内螺纹连接,而连接处的密封元件也可采用平垫片或“O”形密封圈。  
  阀杆泄漏对策  
  阀杆是阀门中重要的受力零部件,阀杆材料必须具有足够的强度和韧性,能耐介质、大气及填料的腐蚀,耐擦伤,工艺性能好。为了提高阀杆表面耐腐蚀、耐磨损的性能,一般应对其表面进行强化处理。目前,制造阀杆的材料,国内大部分使用马氏体不锈钢,但这种不锈钢耐缝隙腐蚀能力较弱,这是由于酸性物质的作用,使阀杆表面的钝化膜破坏而产生的局部腐蚀,因此采用奥氏体-铁素体双相不锈钢,可以增强阀杆耐缝隙腐蚀的能力,从而使阀杆处的泄漏得到有效的控制。
  
  结束语  
  综上所述,在石化工业生产中阀门的泄漏是不容忽视的问题,它对生产的经济性、安全性以及对环境都会带来重大的影响。消除阀门泄漏的关键在于优化阀门结构的设计,根据不同的工艺条件合理选择阀门的材料,提高阀门在生产过程中的质量控制水平,以及根据工艺操作系统优化阀门的选型。随着科学技术的进步,特别是新材料的出现,一些新结构的阀门已投入使用,它们性能好、寿命长,可满足生产发展的需要。

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