输油气管道阀门内漏问题原因分析及判断方法研究

(国家石油天然气管网集团有限公司, 北京 100013)

摘  要：在油气输送工作中，管道阀门十分常见，其在管线安全中承担的任务非常大，近年来随着国内能源需求的不断增大，要求管道阀门应更安全，更可靠，更耐用，对此，本文研究了输油气管道阀门常见内漏问题，分析了内漏原因，并重点提出了一些判断输油气管道阀门内漏的方法，以期有助于及时高效的发现油气管道阀门内漏问题，更好的保障油气安全输送。

关键词：管道阀门；内漏问题；原因；判断方法

前 言

对于输油气管道而言，具有分流介质、调节压力、截断介质等作用的是阀门，并且阀门泄露是阀门中最关键的安全问题，外漏或内漏是阀门泄露的2个方面。若不能马上处理该问题，那么就会有不小的安全隐患发生，那么随时就会有不小的安全事故发生。在阀门有外漏发生时，感官就可以对有没有介质外泄状况看出来，在使用专用设备来检测。可是在有内漏发生在阀门中时，因为泄露是在输油气管道的里面，所以不易发现，而且，极易导致成品有污染、受限于压力等问题，所以极易导致安全事故的发生。而且，在本文中，就研究了阀门的内漏。    

1  产生阀门内漏的原因

1.1 阀门开关限位

造成阀门内漏的原因中，就有在调整开关限位时不能调整到位。而且检查阀门内漏时，首先要检查的就是开关，检查有没有把阀门的开关关闭到位。在把阀门全部关闭时，若阀门阀体和阀球有2°～3°的差距时，就会造成介质的泄露。因为通常有缩颈存在于旋塞阀阀门中，所以，阀体和关闭键要有10°～15°的差距方会有内漏出现，并且下面几项就是造成阀门的开关限位无法关闭到位：    

（1）自生产工厂中进行装卸、运输或安装的环节有阀门，这就造成有错位现象出现在阀门的驱动装置和其链接附件中，进而使偏差出现在偏位中，继而就会有内漏出现。    

（2）在埋地阀门与球阀中安装着阀门限位块，因为把阀杆加长了，由于阀门逐渐增长的使用时间，就会造成阀门中落入其氧化的铁锈与别的杂物，极易有物体堆积在限位块和阀杆之间，若体积比较大时，就会使阀门不能关闭到位，就使阀门内漏形成了。    

（3）因为在较长的时间内都没有维护保养阀门，进而造成其氧化齿轮或齿轮箱中润滑胶逐渐变硬，这样就造成松动限位螺栓与堆积铁锈等很多因数，进而造成有偏差出现在其限位中，就导致发生了阀门内漏。  

1.2 损伤阀门密封面

在阀门内，最关键的构成部分就是阀门密封面，若有损伤发生在密封面，由于管道逐渐增加的运行时间，由于介质对密封面的冲刷，就会增加损伤范围，进而内漏就形成了，而且下面几点就是导致损伤其密封面的原因。      

（1）当进行装卸与运输时，因为没有合理使用装卸方法，就让别的物质和阀门接触了，并且别的物质是非常坚硬的，进而有划伤或磨损出现，阀门内漏就形成了。     

（2）在阀门内进入坚硬的物质之后，而且坚硬物质附到了别的关闭部件或阀座中，当实施开关阀门时，阀门密封面和坚硬的物质就会发生摩擦与接触，进而损伤其密封面。     

（3）其里面构件的设计、材质与热处理是不符合标准的，那么就会使其构件硬度不符合输油气管道中有关要求，进而造成流体冲刷其里面的构件，而使其发生损坏。      

（4）当开启阀门的过程中，要一直是小开度运行，而且因为此种状况之下，由于压力的不断作用，就会提高介质所具有的流速，进而加强了介质的冲击力与流速，那么其里面的构件就会由于介质的强大的冲击力而发生磨损。     

1.3  维护的缺少或不合理操作维护而造成阀门内漏    

（1）因为在维护阀门时，有的需要不少的维护费，并且维护方法不合理与不科学，不能马上维护与保养阀门，就造成缺少维护阀门而导致阀座和阀门的开关构件有抱死发生，而且开关操作不能正常实施，与此同时，因为在不短的时间内都没有清理过，就造成里面堆积着不少杂物，这样就会把密封划伤或开关被阻碍，进而造成阀门内漏。    

（2）在维护阀门的操作的过程中，没有根据操作的手册与规程来操作，进而造成了阀门内漏。       

（3）阀门管道的密封，可以由密封脂来实现，由于不能马上补充其，进而内漏就形成了。    

1.4 杂质存在于阀门中

有杂质存在于阀门口是导致内漏出现在阀门的其中一个原因，焊渣、铁锈、砂砾及介质硬化物等均可以是杂质，而且施工场中的塑料、木棒、焊条、工具等也可以是杂质。以下就是导致此种问题发生的原因。   

（1）当生产阀门的场地，在测试之后，并且是水压测试，没有马上排除设备中的水，或者是已经排除了，但没有马上实施润滑油的涂抹、防腐、干燥等措施，进而有氧化锈蚀出现在其里面的金属结构中，进而使阀门堵塞，这样内漏就形成了。    

（2）当未安装阀门时，未全部密封两边，就造成有泥沙、石子或雨水等物体进入阀门中，就造成不能关闭阀体和其密封或造成脱落了阀座弹簧或O型圈，进而内漏就形成了。     

（3）有违规操作存在于施工安装的过程中，施工中的所有细节不被施工人员所注意，就造成了阀门中进入了焊条、工具及别的杂物，进而对阀门的关闭产生了影响，造成了内漏。     

（4）阀门使用的次数不多，因为所处的状态一直是关闭或开启，进而使密封槽中堆积着杂质或介质硬化物，从而对阀门的关闭产生影响，内漏就形成了。    

（5）当其构件的安全步骤中，若润滑脂未马上进行注入，就会造成阀门在投入使用之后在阀体和阀座密封之间所形成的沟槽中堆积着不少杂质，进而对阀门的关闭产生影响，内漏就形成了。  

（6）当进行操作的过程中，在清理其管道之后，由于没有马上维护保养其管道，就会在阀门的构件中进入杂质或堆积着杂质，对阀门的使用产生影响，就会不能全部密封阀门，那么内漏就形成了。    

2  判断阀门内漏问题的方法

2.1 判断内漏可以以阀门管线、设备中压力的改变为依据  

因为在关闭阀门之后，后侧的设备与管线中就没有了压力，因此，可以在此时按照设备中压力所产生的改变来对阀门没有内漏出现进行判断，并且其能够按照下面的公式进行计算，最后得出：  

在上列公式内，公称Φ密封面/h/英寸的泄漏量用Vx表示；而且压力容器最开始的压力用P表示，单位是bar；压力容器当进行检查的过程中产生的压力用P2 表示，单位是bar；压力容器所具有的体积用V。表示，单位是m3；时间用T表示，单位是hr；管线的公称Φ用D表示，单位是in。   

若计算结果Vx在0.04m3/hr·in以上，就可以认定，有内漏出现在阀门中。   

2.2 内漏是否发生在阀门的判断方式是放空阀   

若上面所讲的方法不能凭借设备与管线来判断内漏，内漏是否发生的判断可以依据放空阀门类的介质及丝堵放空来实现；就是把阀门进行设置，并设置至全关处，在慢慢处理与排污阀门类，若可以排空阀门中的介质，那么就表示内漏不存在于阀门，若不能排空，那么就表示有内漏。若有内漏出现，阀门内漏的量的计算，可以把介质在放空之后所产生的流量为依据。    

2.3 内漏的测算采取的是流量计

要提前把转换接头制作出来，然后在排污阀门或其排污丝堵中安装上流量计，浮子精密的或气体的都可以，对应的是读数式的或面板式的，进而把其内漏量反映出来。   

2.4 判断内漏状况的依据是阀门法强压力的改变状况    

在对测试内漏的工作进行制作时，可以凭借管件、精密压力标等，以下就是详细的操作步骤：（1）在阀门丝堵或排污阀处安装上已经制作好的测试阀门内漏的工具。（2）把阀门慢慢打开，而且该阀门是等着被测试的，而且还使用输油气管道和法强中的压力来对平衡进行保持。（3）把所有的测试阀门关闭。（4）对压力表中的所有数据进出记录，而且这时产生的压力就是阀腔中的压力，用P2表示。（5）把专用、预制工具中的所有截断阀门打开，降低阀腔中的压力，大概下降10%～1.5%，左右，然后在把介质阶段的阀门关闭，压力表在此时显示的所有数据就是阀腔中测试的压力数据。（6）记录阀腔中压力逐渐恢复所用的时间。（7）当排空阀腔的介质之后，若压力还是不能升高，那么就是代表没有内漏出现在阀门中。相反，就用上面的公式来对内漏量进行计算。   

3  结束语

按照上面所讲的，阀门构件所发生的老化、堵塞其密封槽、损坏其密封体等都能导致内漏发生在阀门中，而且在操作过程中不够细心、没有重视手油气管道的阀门等也是主要的原因，阀门未定期保养与维护，那么就不能把阀门内漏发现出来，就会有危险事故产生。因此，关于阀门的所有环节都要重视起来，还要把维护阀门的计划制定出来，阀门要定期检修与维护，与此同时，把操作的方法进行规范，把维护阀门的人员的技能的有关培训加强，使输油气管道进行维护时更加规范与科学，进而使生产更加安全，使经济效益得到提升。

参考文献：

[1] 杨靖梁.管道泄漏的主要因素及其油气储运技术优化[J].化工设计通讯. 2021,47(12)：63-65.

[2] 张威.长距离输油气管道泄漏监测与准实时检测技术及应用问题探讨[J].中国石油和化工标准与质量. 2021,41(06)：90-92.

[3] 陈诚.长输油气管道防腐补口质量的控制策略[J].全面腐蚀控制. 2022,36(02)：96-98.

作者简介：张天一(1989-)，男，汉族，黑龙江伊春人，2013年毕业于伦敦玛丽皇后大学，硕士研究生，中级工程师；研究方向：管道调控。

       来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第12期   在线投稿  >>