工藝管線閘閥閥板脫落的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理

2013-09-24 平濤中海油惠州煉油分公司

一、前言

　　在當(dāng)前煉油、化工企業(yè)生產(chǎn)中，安全連續(xù)的生產(chǎn)是保證一套裝置乃至一個(gè)企業(yè)效益的根本，因此如何保證裝置的連續(xù)運(yùn)行在日常設(shè)備管理中占據(jù)著十分重要的位置。目前在裝置的日常生產(chǎn)中影響裝置連續(xù)運(yùn)行的因素有很多，其中最常見(jiàn)的有容器及管線的泄漏、動(dòng)設(shè)備故障、靜設(shè)備損壞以及管路堵塞四種。

　　管路堵塞問(wèn)題在影響裝置連續(xù)生產(chǎn)故障中占有一定比例，由于管路堵塞不僅會(huì)直接造成介質(zhì)正常連續(xù)流動(dòng)的減少、停止，也會(huì)造成設(shè)備超壓損壞，由于環(huán)境密閉，帶壓處理起來(lái)存在極大的困難，因此如何在不影響生產(chǎn)的前提下解決管路堵塞，保證介質(zhì)流動(dòng)的暢通便成為日常研究攻克的一項(xiàng)難題。一般在裝置初始設(shè)計(jì)時(shí)都已考慮到避免介質(zhì)結(jié)焦、結(jié)鹽堵塞管線問(wèn)題，并預(yù)先準(zhǔn)備好了處理措施，在正常情況下一般不會(huì)出現(xiàn)這一類管路堵塞問(wèn)題，即使出現(xiàn)由于已有處理措施也不會(huì)影響生產(chǎn);真正難于處理或者無(wú)法預(yù)料的是管線閥門(mén)閥板脫落造成的管路堵塞問(wèn)題，在這種情況下，一旦工藝管線無(wú)法切除閥門(mén)，無(wú)法更換，勢(shì)必會(huì)直接威脅到正常生產(chǎn)的進(jìn)行，危害極大。

　　煉油化工生產(chǎn)中，閥門(mén)經(jīng)常使用在管線介質(zhì)切除輸送中，使用的數(shù)量及種類都很多，有閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥和球閥等;其中閘閥由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在生產(chǎn)中應(yīng)用比例較大。現(xiàn)在經(jīng)過(guò)不斷努力探索研究和試驗(yàn)證明，已經(jīng)解決了明桿楔式剛性單閘板閘閥的閥板脫落這一難題，目前在裝置生產(chǎn)中已經(jīng)得到了應(yīng)用，并取得了良好的效果。

二、閘閥結(jié)構(gòu)

　　閘閥是指啟閉(閥板)由閥桿帶動(dòng)，沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)，可接通或截?cái)嗔黧w的通道。閘閥流動(dòng)阻力小，啟閉省力，廣泛用于各種介質(zhì)管道的啟閉。當(dāng)閘閥部分開(kāi)啟時(shí)，在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閥板的浸蝕和振動(dòng)，也易損壞閥座的密封面，修理困難，因此，閘閥一般不用于節(jié)流。閘閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由閥體、閥蓋、閘板、閥桿及手輪等零件組成。根據(jù)閥桿的結(jié)構(gòu)分為明桿和暗桿閘閥;根據(jù)閥板結(jié)構(gòu)的不同可分為楔式剛性單閘板閘閥、楔式彈性單閘板閘閥、楔式雙閘板閘閥和平行式閘板閘閥幾類，如圖1所示的為明桿楔式剛性單閘板閘閥。

1.閥體 2.墊片 3.螺母 4.雙頭螺栓 5.閥蓋 6.填料 7.填料壓蓋 8.閥桿螺母 9.手輪 10.閥桿 11.閘板

圖1 閘閥結(jié)構(gòu)

　　(1)明桿楔式剛性單閘板閘閥

　　其閘板結(jié)構(gòu)如圖2所示。閘板是一楔形整體，密封面與閘板垂直中心線成一定傾角。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，使用比較可靠。但閘板和閥座密封面的楔角加工精度要求很高，加工維修均較困難。且在啟閉過(guò)程中密封面易發(fā)生擦傷，溫度變化時(shí)閘板易卡住，此時(shí)如果閥桿與閥板結(jié)合處腐蝕嚴(yán)重或存在質(zhì)量問(wèn)題等原因，用力開(kāi)閥時(shí)，會(huì)造成閥桿和閥板結(jié)合處脫開(kāi)，即閥板脫落。這種閘板適用常溫、中溫情況各種壓力的閘閥。

圖2 楔式剛性閘板

　　(2)楔式彈性單閘板閘閥

　　其閘板結(jié)構(gòu)如圖3所示，在閘板中部開(kāi)環(huán)狀槽或由兩塊閘板組焊而成，中間為空心，楔角加工與剛性閥板相同。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封面可靠，能自行補(bǔ)償由于異常負(fù)荷而引起的閥體變形，可以防止閥板卡住。但關(guān)閉力矩不易過(guò)大，以防超過(guò)閥板彈性范圍。彈性閥板適用于各種壓力、溫度的中、小口徑閘閥及啟閉頻繁的場(chǎng)合。但要求介質(zhì)中含固體雜質(zhì)少，且不適用于易結(jié)焦的介質(zhì)。

圖3 楔式彈性閘板

　　在日常生產(chǎn)中，較常遇到的是楔式剛性單閘板閘閥脫落問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐證明，這種類型的閘閥閥板脫落可以解決;其他類型閥板脫落問(wèn)題因較少遇到，僅停留在理論上，未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，因此在此不作詳述。

三、閥板脫落時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理

　　1.處理原理

　　閘閥閥板脫落時(shí)，閥板處于全關(guān)位置，由于閘板和閥座密封面的楔角加工精度很高，因此在閥板頂部和閥門(mén)形成了一個(gè)密閉的密封空腔，如圖4所示。當(dāng)閥板脫落時(shí)，在空腔中仍存有少量的介質(zhì)，由于閘板和閥座密封面良好的密封性，因此當(dāng)在閥桿相對(duì)中心位置鉆通孔時(shí)，不會(huì)有大量的介質(zhì)外泄，造成安全事故，給下一步攻螺紋提供了條件。利用這一原理，先在閥門(mén)閥體上與閥桿相對(duì)中心位置焊上一個(gè)特殊裝置(或螺母)，并從其中心孔在閥體鉆通孔時(shí)，再進(jìn)一步利用焊接的特殊裝置(或螺母)的螺紋在鉆出的通孔擴(kuò)螺紋，便可用一種特殊的頂絲可將閥板頂出閥座密封面，只要控制好頂絲和閥桿進(jìn)退就可繼續(xù)正常使用該閥門(mén)。

圖4 空腔示意圖

　　2.處理措施

　　1)對(duì)DN80以下的普通低壓閥門(mén)，流通介質(zhì)為無(wú)毒不易燃的，可在閥桿相對(duì)中心的位置焊接一個(gè)M14螺母，通過(guò)螺母的中心孔在閥門(mén)底部與閥桿相對(duì)的中心位置鉆出φ12mm通孔，利用焊接螺母的螺紋在鉆出的通孔擴(kuò)螺紋，再直接用一種特制的頂桿對(duì)閥板進(jìn)行推頂，可打開(kāi)閥門(mén)控制開(kāi)關(guān)。

　　2)對(duì)直徑在DN80以上或高壓的閥門(mén)，流通介質(zhì)為易燃有毒的，則必須在閥桿相對(duì)中心的位置焊接一個(gè)特殊裝置，通過(guò)該特殊裝置的中心孔在閥門(mén)底部與閥桿相對(duì)的中心位置鉆出通孔，利用焊接的特殊裝置中心孔的螺紋在鉆出的通孔擴(kuò)螺紋，再直接用一種特制的頂桿對(duì)閥板進(jìn)行推頂，便可打開(kāi)閥門(mén)，并進(jìn)一步控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，安裝后的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

1.閥門(mén) 2.閥板 3.特制螺母 4.絲杠 5.填料

圖5 安裝后的裝置示意圖

　　在使用頂桿前，首先要根據(jù)閥門(mén)輸送的介質(zhì)壓力、溫度制定相應(yīng)的頂桿和閥體間的密封方法。一般在頂桿上提前配有相應(yīng)的螺母及墊片，待閥門(mén)打開(kāi)調(diào)整好流量后，將頂桿與閥體根部繞上密封材料(如石棉繩或聚四氟乙烯帶)，最后可擰緊螺母達(dá)到密封作用。對(duì)壓力較高的閥門(mén)還可使用加工的特種墊片進(jìn)行密封。

　　3.處理中的注意事項(xiàng)

　　1)由于各個(gè)廠家的閥門(mén)結(jié)構(gòu)形狀尺寸存在一定不同，鉆孔應(yīng)盡量先選用下表中推薦的尺寸，以防止鉆孔過(guò)大損壞了閘板和閥座密封面。

鉆孔尺寸推薦表