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危险化学品阀门泄漏

发布时间:2015-08-28 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:544

根据生产现场操作记录,不同类型的阀门都不同程度地发生过泄漏现象。常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝扣连接处及阀体的薄弱部位上。

1.连接法兰及压盖法兰泄漏

工业上使用的阀门多采用法兰的连接形式与管道或设备形成一个完整的无泄漏的系统。阀门上的法兰一般为灰铸铁及球墨铸铁材料铸造而成,也有采用焊接形式的法兰。法兰的泄漏主要有界面泄漏、渗透泄漏和破坏泄漏。

2.焊缝泄漏

焊缝泄漏发生在阀门自身焊缝(铸造体与法兰的焊接连接)及阀门与管路的焊接焊缝上。自身焊缝采用开坡口,对焊的方式,并通过必要的无损探伤检侧.,由制造厂家来完成,一般质量是有保证的;阀门与管路采用焊接连接的阀门多是高压阀或用于特殊场合用的阀门,焊接的方式有对接焊和承插焊,如焊接连接锻钢截止阀、承插焊锻钢截止阀等,焊接过程则由用户完成。对于大口径焊接阀多采用电焊或惰性气体保护焊,小口径焊接阀门也可以采用气焊。无论何种方法焊接成形的焊缝,都可能存在着各种焊接缺陷,如气孔、夹渣、未焊透、裂纹等,阀门在使用过程中如果这些缺陷不断地得到扩展,就会造成泄漏事故的发生。

3.丝扣泄漏

丝扣泄漏实质上也是一种界面泄漏。

4. 阀体泄漏

阀体泄漏可以发生在除填料及法兰密封的其他任何部位。泄漏的主要原因是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引起。而腐蚀介质的输送、流体介质的冲刷也可造成阀门各部位的泄漏,腐蚀主要以均匀腐蚀和侵蚀或气蚀的形式存在。

(1)均匀腐蚀均匀腐蚀是由环境引起的,凡是与介质接触的阀门表面,皆产生同一种腐蚀。金属表面腐蚀的外貌相同,经历同一时间,金属厚度的减薄量也相同。表现形式是阀门外壁一层层腐蚀脱落,最后造成大面积穿孔。

(2)侵蚀或气蚀侵蚀或气蚀是由于流体介质在阀体内的流动所引起的。高速输送的液体压力会明显下降,当压力低于所输送的介质的临界压力时,液体就会出现气化现象,形成大量气泡。这种气泡存在地时间有限,一到高压力区,气泡又会凝结为液体。凝结的过程中便会产生对阀体材料的侵蚀和冲击。冲击的能量足以造成管道的振动,同时把阀体金属表面腐蚀呈蜂窝状。随着时间的推移,形成了腐蚀穿孔,导致泄漏事故的发生。

5.填料泄漏

填料泄漏是阀门阀杆采用填料密封结构处所发生的泄漏。阀杆填料密封部位放大图如6-11所示。填料装入填料腔以后,经压盖对它施加轴向压缩,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与阀杆紧密接触,但实际上这种压紧接触并不是非常均匀的。有些部位接触得紧一些,有些部位接触得松一些,还有些部位填料与阀杆之间根本就投有接触上。这样接触部位同非接触部位交替出现形成了一个不规则的迷宫,起到阻止流体压力介质外泄的作用。因此,可以说填料密封的机理就是“迷宫效应”。

阀杆填料密封结构压力分布如图6-12所示。阀杆所受的填料压紧力是由拧紧压盖螺栓产生的。当弹性填料受到轴向压紧后,产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少,同时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面而阻止介质外漏。径向压紧力的分布如图6-12 (a)所示,其由外端(压盖)向内端,先是急剧递减后趋于平缓;介质压力的分布如图6-12(b)所示,由内端逐渐向外端递减,当外端介质压力为零时,则泄漏很少或根本不漏,大于零时泄漏较大。由图6-12可以看出,阀杆填料径向压紧力的分布与介质压力的分布恰恰相反,内端介质压力最大,应当给予较大的密封压力,而此时填料的径向压紧力恰是最小,故压紧力没有很好地发挥作用。在实际应用中,为了获得密封性能,往往增加阀杆填料的压紧力,即在靠近压盖的2-3圈填料外使径向压紧力最大,可见阀杆填料密封的受力状况并不是均匀的。阀门在使用过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动。这个运动包括径向转动和轴向移动。在使用过程中,随着开启次数的增加,相对运动的次数也随之增多,还有高温、高压、渗透性强的流体介质的影响,以及填料受力情况不合理因素的客观存在,阿门填料处也是发生泄漏事故较多的部位。

造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏;对于编结填料则还会出现渗透泄漏。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐减弱,填料材料自身的老化等因素引起,这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。随着时间的推移,压力介质会把部分填料吹走,甚至会将阀杆冲刷出沟槽;阀门填料的渗透泄漏则是指流体介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏。

消除阀门填料泄漏的方法主要是根据阀门的种类、结构形式及生产工艺上的特点而定。当工艺生产上允许短时间内切断流体压力介质的供给,而且阀门在关闭后,填料部位不受压力介质的影响时,可以采用更换填料的办法加以消除;上述条件难以得到满足时,可以考虑采用“带压密封技术”中的某种方法加以消除,如“注剂式带压密封技术”中就有一种专门用于处理阀门填料泄漏的密封注剂,当把它注射到阀门填料部位后,立刻就能达到止住泄漏的目的,一同时又能起到与阀门填料一样的自润滑功能及长期密封的效果。

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