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炼油装置中调节阀门泄漏的原因分析及应对方法

[来源:原创] [作者:无锡科莱恩流体控制设备有限公司] [日期:17-02-07] [点击:]

前言【想要彻底解决炼油装置中调节阀门的泄露问题,其首要对策是优化调节阀门设计的选型,其次分项控制好调节阀门中各部分构件所出现的泄露现象,只有这样,才能切实解决和控制调节阀门的泄露问题,防止介质渗漏,达到提高介质利用率的目的

调节阀是石油化工炼油装置中不可缺少的部分,使用的调节阀门种类多、数量大,化工生产中的介质多是腐蚀性强、有毒或易燃易爆的,当调节阀门泄漏时,不仅会造成严重的原材料、能量和产品的浪费,而且对环境也造成严重的影响,甚至引起严重的安全事故。因此,今天仪控君就跟大家聊聊石油化工生产过程中调节阀门的泄漏问题。
一、调节阀门泄漏的原因分析
通常情况下,调节阀门泄露的方式一般有两种,即外部泄露和内部泄露。笔者在以下内容中详细对调节阀门外部泄露和内部泄露的原因作具体分析。
01 调节阀门外漏的原因分析
阀体泄漏的原因:阀体通常是铸造的,容易形成砂眼等铸造缺陷,阀体上的砂眼会导致介质的泄漏,这种泄漏一般都表现为渗漏,流量较小,通过水压试验就能被发现。
阀杆泄漏的原因:调节阀门的阀杆由于设计和选材不当会引起阀杆在某个位置被卡死,使阀门无法关闭或关闭不严,造成介质泄漏。
阀门的阀体连接处产生泄露的原因:我们常说的阀体连接部位的密封,实际是指阀体和阀盖之间的连接和密封。通常情况下,阀体和阀盖之间所采取的密封方式为法兰连接密封;但遇到调节阀门的公称直径比较小的情况时,则需要采取螺纹连接密封方式。而在这两种密封方式中,如果垫片的类型不合理、材料质量不过关、材料尺寸不符合密封要求,以及法兰密封面的加工质量较差、螺纹连接的紧密度和螺栓的紧固度不够等原因都能够引起阀体连接部位出现油气泄露现象。
02 调节阀门内漏的原因分析
调节阀门内部产生泄露的原因是由于调节阀门关闭不严实所致,这样的情况一般多发生在阀座的密封面。深究调节阀门发生内部泄露的具体原因有:调节阀门结构的设计和阀门的制作、施工工艺存在着一定问题,比如阀门结构中某一构件的尺寸在制作时存在一定误差,且其误差超过了制作工艺的允许范围,从而导致调节阀门出现密封不严实状况,造成装置中的介质出现小流量的连续渗漏现象。
除了阀门的设计和制作工艺存在误差和问题之外,引起调节阀门内漏的原因还包括阀座的密封面出现变形,阀门密封不严,从而导致炼油装置出现介质泄漏问题发生。这种因阀座密封面变形而引起的介质泄漏问题,其泄漏的表现形式多为渗漏。此外,如果炼油装置内所装载的介质中含有少量的固体杂质,同样也可引起调节阀门关闭不严,导致调节阀门泄漏,而这种因介质内含有固体杂质所导致的泄漏问题,其泄漏的形式同样是渗漏,但其排放的流量可能是小流量,也有可能是大流量。
二、防止调节阀门泄露的对策
01 优化阀门设计的选型
调节阀门泄漏问题的控制和防范原则主要是采取一系列有效措施,将调节阀门的泄漏程度尽量减少和降低到最低,达到延长优良使用寿命的目的。而调节阀门的介质泄漏量的减少和降低,炼油装置内的介质的使用寿命的延长,介质使用率的提高,在很大程度上都取决于调节阀门设计选型的合理、阀门产品质量的优质、阀门安装和施工技术水平的高超以及阀门密封形式的正确选用。简单来说,想要对调节阀门泄漏问题加以解决和控制,那么必然要首先考虑对调节阀门的设计选型进行优化。
调节阀门设计选型的优化,牵涉到调节阀门形式的选择、调节阀门本身的设计及制造、调节阀门材料的选用等多方面的问题。选择调节阀门形式时,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。调节阀门的用途、介质的温度、压力、流速、压降以及介质的腐蚀性等,都直接影响到调节阀门的选型,还要根据介质的温度和腐蚀性,选择制造调节阀门所使用的材料。根据施工和实际操作经验,调节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。
02 填料函泄漏对策
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,可提高调节阀门使用的可靠性,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。
03 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:能适应温度和压力的急剧变化;多次拆卸而不损坏密封元件;结构简单、紧凑,金属消耗量少;对振动和冲击载荷不敏感;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4.0MPa的中高压时时彩预测门。这种密封结构的缺点是:当拆卸调节阀门时,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:拆卸调节阀门时,垫片容易取出;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,从而减轻调节阀门的重量。
04 阀杆泄漏对策
阀杆是阀门的一个重要构成部件,它主要用于传动,实现阀门的开关与调节作用。由于阀杆在阀门的开启和关闭过程中充当着运动件、受力件和密封件的角色,所以它必须要具有一定的强度和韧性才能满足阀门启闭的要求,并协助阀门发挥其调节作用。一般来说,我们对阀杆材料的选择都会采用一些能耐介质、填料等物质的腐蚀,且工艺性能较好的材料。而且为了进一步提高阀杆的耐摩擦、耐腐蚀能力,工作人员还会对阀杆的表面作强化处理,防止阀杆受到介质的冲击与腐蚀,从而使阀杆的泄露问题可以得到有效控制。

 

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