阀门常见泄漏原因主有以下几点:


一、阀门的泄漏


  某罐区轻烃(液化气)爆燃着火事故,事故的原因是裂解碳四储罐阀门处突然发生泄漏,爆炸现场可燃气体浓度达到极限,当班操作人员进行紧急处理过程中发生爆炸,造成多人遇难和受伤。本次事故是阀门的泄漏事故。对于泄漏的原因分析,主要包括内漏、外漏、操作原因等。


 1. 内漏


   外面看不到,介质也不会跑出来,标准规范是允许的,根据不同的阀门的结构而定,就是“阀门泄漏标准”了。泄漏标准分7级,泄漏等级越高越不漏。7级就是理论上的零泄漏了,如球阀、三偏心蝶阀、单座阀等。如果工作场合是高温高压,防爆要求高,且经过的介质是有毒、挥发性强的气体,那么对阀门的精密性要求越高。内漏跟阀体结构、制造精密度有关,在一定范围内允许。


 2. 外漏


   是能看到的漏,是不允许的泄漏,例如:阀杆填料问题,松动了、被腐蚀了,或者是阀体有破裂等原因。外漏跟阀杆、填料、阀体有关。泄漏的原因主要包括:


   ①. 阀体和阀盖的泄漏


     铸铁件铸造质量不高,阀体和阀盖体上有砂眼、松散组织、夹渣等缺陷;天冷冻裂;焊接不良,存在着夹渣、未焊透、应力裂纹等缺陷;铸铁阀门被重物撞击后损坏。


   ②. 填料处的泄漏


     填料选用不对,不耐介质的腐蚀,不耐高压或真空、高温或低温;填料安装不对,存在着以小代大、螺旋盘绕接头不良、上紧下松等缺陷;填料超过使用期,已老化,丧失弹性;阀杆精度不高,有弯曲、腐蚀、磨损等缺陷;填料圈数不足,压盖未压紧;压盖、螺栓和其他部件损坏,使压盖无法压紧;操作不当,用力过猛等;压盖歪斜,压盖与阀杆间空隙过小或过大,致使阀杆磨损,填料损坏。


   ③. 密封面的泄漏


     密封面研磨不平,不能形成密合线;阀杆与关闭件的连接处顶心悬空、不正或磨损;阀杆弯曲或装配不正,使关闭件歪斜或不逢中;密封面材质量选用不当或没有按工况条件选用阀。


  ④. 密封圈连接处的泄漏


    密封圈碾压不严;密封圈与本体焊接,堆焊质量差;密封圈连接螺纹、螺钉、压圈松动;密封圈连接而被腐蚀。


  ⑤. 关闭件脱落产生泄漏


     操作不良,使关闭件卡死或超过上死点,连接处损坏断裂;关闭件连接不牢固,松劲而脱落;选用连接件材质不对,经不起介质的腐蚀和机械的磨损。


 3. 对于操作的原因分析


     ①. 由于阀门内存在沙石等异物,造成阀门关闭时,关闭不到位,工作人员采取蛮力,并使用辅助工具强行关闭阀门,造成阀门铜套受到硬物挤压,铜套断裂。


     ②. 操作人员不清楚阀门结构,在开关阀门过程中经常认为力量不够、阀门太沉等因素,致使阀门开关不到位,进而使用管钳等加力辅助设施,开关阀门。


     ③. 工程施工过程中,管线吹扫质量不合格,管线内依然存在杂质等异物。


 4. 对于操作错误的防范措施:


     ①. 开关阀门时,应平稳操作,遇阻塞物无法关闭时,可开关二至三次,直至阻塞物被冲刷掉,方可关闭到位;


     ②. 加强员工对阀门内部构造及阀门操作保养相关知识的培训,杜绝类似人为事件的发生;


     ③. 施工过程中,加强监管,严格落实每一道程序,杜绝安全隐患。


   泄漏等级和密封实验的关系,在GB/T 13927中密封的泄漏等级分为A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和G级。SH/T 3521《石油化工仪表工程施工技术规程》中也有泄漏量分级的规定。这些等级与ISO 5208一致,API598和API6D也有一致的泄漏等级。


   普通气体流体,使用软密封,可以达到A或者AA等级。采用金属密封,对应D等级,特殊设计C等级也可以达到。易燃气体的阀门需零泄漏,如果是电动、气动还得防爆。A是零泄漏,但实际上会有一点点泄漏,AA就是为了“一点点”而设置的对照等级。ISO标准的允许泄漏量,和口径成正比。



二、液氨管道阀门事故分析


  某液氨球罐,输送液氨的进口管道中安全阀的下部截止阀发生破裂,管道内液氨向外泄漏,造成中毒事故。事故发生时,截止阀底部发生破裂,底部一块圆形阀体外壳破裂飞出,液氨大量泄漏。公司生产操作记录,该管道实际运行压力为2.2MPa,没有发现有超压情况的证据。


事故分析:


   ①. 事故直接原因


     截止阀存在原始缺陷,在应力作用下,材料没有韧性,裂纹扩展,在达到临界尺寸时,裂纹贯穿,液氨泄漏,由于液氨汽化吸收热量,造成截止阀温度降低,导致阀体在低温下发生低应力脆性断裂,液氨大量泄漏。


   ②. 设计错误


     按照GB/T 12233《通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀》的规定,对阀体材料为灰铸铁的铁制截止阀的可用压力登记,标准推荐最高选用到1.6MPa,而事故截止阀的公称压力却为2.5MPa,公称通径为80mm。对于公称压力为2.5MPa,公称通径为80mm的铁制截止阀,标准规定阀体材料应选用球墨铸铁或铸钢。


     对于公称压力为2.5MPa,公称直径为80mm的球墨铸铁截止阀和铸钢截止阀,GB/T12233《通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀》规定阀体最小壁厚分别为10mm和9.9mm,而事故截止阀的阀体最小壁厚仅为8.8mm,明显偏薄。


   ③. 制造违反标准,产品质量低劣


     该截止阀制造单位违反标准,制造超过标准推荐范围之外的Pg25,Dg80的灰铸铁截止阀。按照灰铸铁最低牌号HT100的要求,事故截止阀存在碳含量超标、抗拉强度低于标准规定值、阀体实际最小壁厚小于标准规定最小壁厚、阀体壁厚不均匀等质量问题。




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