4)閥體連接處泄漏的原因閥體連接部位的密封系指閥體與閥蓋之間的密封。一般情況下為法蘭連接密封,當調(diào)節(jié)閥門公稱直徑較小時為螺紋連接密封。墊片的類型、材質(zhì)或尺寸不符合要求、法蘭密封面加工質(zhì)量差、連接螺栓緊固不當、因管道配置不合理而在連接處產(chǎn)生過大附加載荷等原因,都能引起閥體連接部位泄漏。
(2)調(diào)節(jié)閥門內(nèi)漏的原因分析
調(diào)節(jié)閥門關閉不嚴形成的泄漏為內(nèi)漏,常發(fā)生在閥座密封面。分析其原因:
1)調(diào)節(jié)閥門的設計和制造工藝存在問題,造成調(diào)節(jié)閥門密封不嚴而導致介質(zhì)的泄漏,多為滲漏或小流量連續(xù)排放。
2)閥板或密封面變形造成密封不嚴,從而引起介質(zhì)的泄漏,一般成滲漏或小流量連續(xù)排放。
3)在調(diào)節(jié)閥門的制造、運輸、檢驗、安裝和使用等過程中,損傷了調(diào)節(jié)閥門的密封面,使密封不嚴,導致調(diào)節(jié)閥門泄漏。這種泄漏也表現(xiàn)為小流量的滲漏。
4)介質(zhì)內(nèi)含有固體雜質(zhì)造成調(diào)節(jié)閥門關閉不嚴,從而引起介質(zhì)泄漏。這種泄漏可能是小流量的滲漏也可能流量較大。
2.3調(diào)節(jié)閥門泄漏造成的損失
由以上情況引起的泄漏,所造成的經(jīng)濟損失和對環(huán)境的污染程度又因介質(zhì)的特性的不同而有所不同。如果是氣體介質(zhì),則很容易在空氣中擴散傳播,其污染半徑就會較大。液體介質(zhì)則會通過對地面的滲透產(chǎn)生污染,也可能通過明溝或暗溝流人排洪渠,污染江河湖泊及其他環(huán)境。1984年12月3日凌晨,印度博帕爾農(nóng)藥廠一個裝有45t液態(tài)劇毒筒氛酸甲醋的儲罐中的劇毒藥液沖破調(diào)節(jié)閥門泄漏出來,傾刻間化為濃重的煙霧飄散在人口稠密的博帕爾市區(qū),在短短幾天里,毒氣就奪走了2800人的生命,使52萬多人受到不同程度的毒害,其中有10萬多人終生殘廢。前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站因為一個調(diào)節(jié)閥門的問題而釀成空前的災難,不僅造成了重大的人員傷亡,所造成的直接和間接的經(jīng)濟損失及環(huán)境破壞也難以估量。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,工業(yè)裝置中約20%的調(diào)節(jié)閥門存在泄漏問題,所造成的直接經(jīng)濟損失約占總損失的5%0在石化行業(yè)中,以一套5000kt/a規(guī)模的常減壓裝置為例,一般情況下有5000個左右的調(diào)節(jié)閥門,由其中20%的調(diào)節(jié)閥門泄漏所造成的經(jīng)濟損失和對環(huán)境造成的污染的確不可小覷,如果從整個石化行業(yè)來看,情況就更嚴重了。
3對策
3.1優(yōu)化設計選型[2,3]
能否將調(diào)節(jié)閥門泄漏的程度降到最低、使用壽命達到最長,取決于調(diào)節(jié)閥門設計選型是否合理、密封形式的選用、調(diào)節(jié)閥門的產(chǎn)品質(zhì)量、安裝施工及生產(chǎn)操作是否合乎規(guī)范等,而且很大程度上是取決于調(diào)節(jié)閥門設計選型的優(yōu)化。
調(diào)節(jié)閥門設計選型的優(yōu)化,牽涉到調(diào)節(jié)閥門形式的選擇、調(diào)節(jié)閥門本身的設計及制造、調(diào)節(jié)閥門材料的選用等多方面的問題。選擇調(diào)節(jié)閥門形式時,要從工藝條件的要求和設計規(guī)范的要求等角度進行全面優(yōu)化考慮。調(diào)節(jié)閥門的用途、介質(zhì)的溫度、壓力、流速、壓降以及介質(zhì)的腐蝕性等,都直接影響到調(diào)節(jié)閥門的選型,還要根據(jù)介質(zhì)的溫度和腐蝕性,選擇制造調(diào)節(jié)閥門所使用的材料。根據(jù)施工和實際操作經(jīng)驗,調(diào)節(jié)閥門的選用除了滿足有關工藝要求、設計規(guī)范外,還應充分考慮各種具體情況,使其盡可能與操作條件相匹配,最大限度地滿足使用要求。
對于液體、氣體或兩相流體,使用閘閥或截止閥與使用球閥相比,其效果會有明顯的不同。球閥的氣密性優(yōu)于閘閥和截止閥,開啟和關閉的速度也要迅速得多,但使用溫度范圍卻大大小于閘閥和截止閥。一般情況下,大多數(shù)球閥都不能在高溫下使用。而閘閥和截止閥在高溫情況下的性能比較穩(wěn)定。球閥的壓力損失比閘閥和截止閥要小,相比之下截止閥的壓力損失比閘閥的壓力損失要大一些,這是由調(diào)節(jié)閥門內(nèi)在的構造形式所決定的。對于不同的物料流速及調(diào)節(jié)流量的效果,使用不同類型的調(diào)節(jié)閥門其效果也會大不一樣。高速流的情況下一般不宜使用截止閥,因為在高速流的情況下截止閥的壓力損失最大,但截止閥對流量的調(diào)節(jié)作用卻比閘閥和球閥要好得多。在選擇調(diào)節(jié)閥門類型時,還要根據(jù)介質(zhì)的溫度和腐蝕性考慮制造調(diào)節(jié)閥門所使用的材料。調(diào)節(jié)閥門所使用的材料必須滿足調(diào)節(jié)閥門工作點的工藝條件的要求。根據(jù)工作點的工藝要求,合理地選用閥芯和閥體的材料,可以延長調(diào)節(jié)閥門的使用壽命而不必大幅度增加費用。單純地追求高等級的材質(zhì)只會造成材料的無謂浪費。
3.2填料函泄漏對策
由于調(diào)節(jié)閥門填料函密封的泄漏,以及閥體連接部位密封的泄漏,是造成調(diào)節(jié)閥門外漏的關鍵所在,所以需要特別重視。
傳統(tǒng)的軟質(zhì)填料密封,是靠填料壓蓋的軸向壓力,使之在閥桿與填料以及填料與填料箱側(cè)壁之間,產(chǎn)生一定的徑向接觸應力而達到密封的。因此,壓蓋的軸向力必須相當大,這就造成填料與閥桿之間摩擦轉(zhuǎn)矩增大、磨損增加、軟質(zhì)密封填料磨損快,因而須經(jīng)常擰緊壓蓋螺栓或更換填料,才能保證較好的密封效果。
采用合適的填料密封及填料密封組合,可提高調(diào)節(jié)閥門使用的可靠性,延長使用壽命。如柔性石墨環(huán)填料的組合使用,比只用柔性石墨環(huán)填料的密封效果好。目前在國內(nèi)采用單一柔性石墨環(huán)填料的情況比較多;而在國外,采用柔性石墨環(huán)填料組合的使用方法已開始流行,并且取得了良好的效果。