在线不停产解决阀门泄漏问题.pdf

第 4 4 卷第 6 期 2 0 1 5年 月 石油化工设备 PE TRO- CHEMI CAL EQUI P MENT Vo 1 ． 4 4 NO ． 6 No v ．2 O1 5 文 章 编 号 1 0 0 0 7 4 6 6 2 0 1 5 0 6 0 0 8 8 0 3 在线不停产解 决 阀门泄漏 问题 刘永生 ，刘文 山，陈治新 ，谢逢选 中海石 油 中国 有 限公 司 崖城作业公 司，广东 深圳 5 1 8 0 6 7 摘要 阀门泄漏是 石 油、 石化行 业 不容 忽视 的问题 。 由于 阀 门开 关磨 损 、 介 质 流动磨 损 和 腐蚀 、 杂 质挤 压等 内在 或 外在原 因， 会使 阀 门密封 面形 成 凹坑 、 划痕 及斑 点等损 坏 而 引发 泄漏 。 阀 门泄 漏会 造成传输介质流失、 环境污染， 还会 引起生产故障和重大事故灾难等。介绍了一种在线不停产带压 处理 大尺 寸球 阀外 漏的装 置 ， 通过 本装 置可在 不影 响 正 常生 产 、 不停 止 产品 输 送 的情 况 下 ， 将 阀 门 外 漏的 气体／ 液 体在 线转移 到低压 排放 系统 ， 消 除阀 门外漏 引起 的安 全 隐 患， 经济效 益 良好 。 关键 词 阀门； 泄漏，在线不停产；带压处理 中图分类 号 TQO 5 5 ． 8 ；TE 9 7 3 ． 0 3 文献标 志码 B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s r L 1 0 0 0 7 4 6 6 ． 2 0 1 5 ． 0 6 ． 0 2 0 On l i n e S o l v i n g Va l v e Le a ki n g Pr o b l e m wi t ho u t S h u t d o wn LI U Yo n g - s h e n g，LI U W e n - s ha n，CHEN Zh i x i n，XI E Fe ng - x u a n CNOOC C h i n a L i mi t e d Ya c h e n g Op e r a t i n g Co mp a n y，S h e n z h e n 5 1 8 0 6 7 ，Ch i n a Abs t r a c t Th e v a l v e l e a ka g e i s a p r obl e m t h a t c a nno t be i gn or e d i n t he pe t r o l e um a nd p e t r o c he m i c a 1 i nd us t r y ． Due t o t he s wi t c h vMv e， a br a s i o n a nd c o r r os i o n m e di u m f l o w ，e xt r u s i on o f i m pu r i t i e s， s uc h a s i nt e r n a l o r e x t e r n a l r e a s o ns， pi t f a l l d a ma g e， s c r a t c he s ， s p o t s， e t c ．c a n f o r m on t he v a l v e’ S s e a l s ur f a c e ．The v a l ve l e a k a g e wi l l c a us e t h e l os s of t r a ns mi s s i o n me d i u m ， e nvi r on me nt a l po l l ut i o n a nd pr o du c t i o n f a ul t ， i t a l s o c a n t r i gg e r s e r i o us a c c i de nt s a nd o t he r a dv e r s e c o ns e q ue n c e s e a s i l y ． A ki n d o f d e v i c e whi c h c a n s o l v e t h e l a r g e s i z e b a l l va l v e e xt e r na l l e a ka ge pr o bl e m wi t ho ut p r o c e s s s h u t d o wn i s i n t r o d u c e d ．Th e d e v i c e c a n t r a n s f e r t h e l e a k i n g g a s ／ l i q u i d t O l O W v e n t s y s t e m ，whi c h do e s no t ne e d t o s t o p pr o du c t d e l i v e r y a nd wi l l no t a f f e c t t he n o r ma l pr o duc t i on， i t c a n e l i mi n a t e t he h i d de n t r ou bl e o f v a l v e l e a k a ge， a nd i t a l s o h a s v e r y g o od e c o n omi c e f f i c i e nc y． Ke y wo r d s v a l v e ；l e a k a g e ；p r o c e s s o n l i n e wi t h o u t s h u t d o wn；s o l v e wi t h p r e s s u r e 在石油、 石化行业 ， 阀门安装 在各种管路系统 中， 是流体装置 中不可缺少 的控制设备l_ 】 ] 。阀门种 类繁 多 ， 实 际生 产 中 阀门泄 漏 是 最 常发 生 的质量 问 题l 2 ] 。 阀门一 般 由 阀盖 、 阀体 、 阀座 、 驱动 机构 、 启 闭 件 、 密封件 和紧 固件组 成 。 由于 阀 门开关 的磨 损 、 介 质流动的磨损和腐蚀 、 杂质挤压等内在或外在原因， 会 使 阀门密封 面形成 凹坑 、 划痕 及斑 点等 引发泄 漏 。 石油、 石化行业管道内流体通常为易燃、 易爆、 有毒 或强腐蚀性等危险品， 阀门泄漏不仅会造成传输介 质流失 、 环境污染 ， 还会引起生产故障， 容易造成重 大事故 灾难 。阀门泄 漏 分 为 内漏 和外 漏 两 种 ， 通 常 是 阀门密封失效引起的， 泄漏部位集中于填料密封、 阀体 和法 兰上 l 3 ] 。在 某 些 情 况下 ， 外漏 往 往 比 内漏 后果 更加严 重 。阀 门外漏 常见 于 阀填 料和各 部件 装 配 的密封 连接部 位 ， 目前 解决 阀 门外 漏 的方 法 主 要 有 。 ] ①优化加工工艺 ， 延长阀门使用寿命 ， 将阀门 外漏 可 能性 降到最低 ② 更换 外漏 处填 料密封 。③ 更换 整个 阀门 。 中海石油崖 城作业公司香港终端是崖 城 1 3 1 天然气 田外输香港供气的最后一套生产处理设施 ， 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 5 2 8 作者简 介 刘永生 1 9 8 6 一 ， 男 ， 安徽宿州人 ， 工程师 ， 学士 ， 从事仪表设备维护及不同权属气 田的天然气计量分配工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 刘永生 ， 等 在线不停产解决 阀门泄漏 问题 8 9 与下 游用 户仅 一墙 之 隔 。香 港 终 端 负 责对 崖 城 1 3 1 气 田海上平 台经海底管线输送到香港 的天然气进 行分 液 、 加 热 、 减 压 、 过 滤 、 质量 监 控 和 计量 ， 之后 经 7 1 1 mm 管 线 输 送 给 下 游 用 户 中 华 电力 l_ 8 ] ， 生 产 流 程 见 图 1 。位 于香 港终 端 天然 气计 量 撬 块 下游 与 中 华 电力交付 点处 的球 阀发生天然气外漏 ] ， 受现场 情 况制 约 ， 以上 解决 阀门泄漏 的方 法均 不适 用 。 图 1崖 城 作 业 公 司 香港 终 端 流 程 不 图 l 阀 门泄 漏 分 析 泄漏球阀阀体 结构见图 2 ， 天然气从球 阀阀体 的双头 螺栓 处 向外 泄漏 。天 然气 管线 内 日常操 作压 力 为 3 7 9 2 k P a ， 根 据 图样分 析 ， 认 为是 阀 门 内部 密 封 件损 坏 导致 天然 气从球 阀阀体螺 栓 处泄漏 [ 1 。 图 2泄 漏 球 阀 阀体 结 构 图 由于下 游 管线 处 于带 压状 态 ， 因此 在 线 紧 固螺 栓 没有 效 果 。如果 对 该 阀 门进 行 维 修 或 更 换_ 】 ] ， 会存在 以下问题 ①需要与下游用户协商 ， 申请生产 关停后将管线放空吹扫才可进行维修作业 。②该球 阀位于天然气计量撬块 的下游交付点处 ， 位置 比较 敏 感 ， 管线 中的天然 气 已经经 过 了气体 计量 ， 如果 将 下游管线放空 ， 将与下游用户产生商业纠纷。③该 球 阀尺 寸较 大 ， 现有 的配 件材料 不 足 ， 如果 紧急 订购 配件 ， 费用支出较大 。为此 ， 如何在线不停产带压解 决该 阀 门泄漏 问题 成为 当务 之急 。 2阀门泄漏解决办法 针对 球 阀泄漏 情 况 ， 笔 者提 出在 无法 完 全 解决 阀门泄漏的前提下 ， 将泄漏的天然气引至安全排放 区域 ， 并在保证不破坏 阀门整体结构完整性的前提 下对泄 漏处 螺栓 进行 了改 造 。 选 取 与阀 门泄漏 处螺栓 尺 寸相 同 的螺 栓进 行预 加 工l 】 ， 按 图 3所 示 ， 在 螺 栓垂 直 端 钻孔 B并 入 口 攻丝 ， 用 以安装仪表管接头 。在螺栓水平端钻孔 A 作为引压 口， 钻孑 L 的深度应使孑 L A 与孑 L B 相通 ， 以 便将 阀门 内部 泄漏 的天然气 从孔 A 引至 孔 B。 图 3螺 栓 改 造 结 构不 图 将 阀 门泄 漏处 螺 栓 拆 卸 ， 并 将 预 加 工后 的螺 栓 安装到阀门上 。预加工后 的螺栓与原螺栓尺寸完全 相同， 不会影响阀门结构 ， 完全可满足安装要求。 阀 门系统局 部 安装示 意 图见 图 4 。阀 门 内部 的 外 漏气 体 通过 阀体 与 阀门法 兰的 间隙流 到 阀门法 兰 的螺栓 孔 ， 经 孔 A 流 到孔 B， 然后 通 过 安 装 在 孔 B 端 的管 接头 l 1 、 关 断 阀 以及 仪表 管 排放 到 厂 区的低 压 排放 系 统 。阀 门系统整 体安 装示 意 图见 图 5 。 7 6 5 4 3 2 l 1 ． 低压排放 系统2 ． 关 断阀3 ． 管接 头4 ．螺栓 5 ． 螺母6 ． 阀门法兰7 ． 阀体 图 4 阀门系统局 部安 装示 图 放 系统 图 5 阀门系统整体安装示 图 将 系统安装完成后进行现场测试 ， 没有天然气 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 9 O 石油化工设备 2 0 1 5 年第 4 4 卷 泄漏 的异 常气 味 。用测 漏液对 球 阀法兰 两侧 的每个 螺栓都进行气体泄漏测试 ， 均未发现气体泄漏现象 。 3 结 语 石 油化工 生产 中的介 质多具 有腐蚀 性 强 、 有 毒 、 易燃 、 易爆等 特 点 ， 阀 门泄 漏 会 引发 严 重 的安 全 事 故 ， 必须 重视 生产过 程 中 的阀 门泄 漏 问题 1 。文 中 所 述方 法可在 不影 响正 常 生产 、 不 停 止 产 品输 送 的 情 况下 ， 将 阀门 内部 外漏 的气体 ／ 液体 在线 转移 到低 压排 放系统 ， 消 除阀 门外 漏 引起 的安 全 隐患 ， 经 济效 益良好， 具有一定的借鉴意义 。 参 考 文 献 [ 1 ] 高妹芬． 浅述阀门泄漏 的原 因及 预防措 施[ J ] ． 中国制 造业信息化 ， 2 0 1 1 ， 4 0 9 7 4 7 5 ． GA0 M e i f e n．The Ca u s e s a nd Pr e v e nt i v e M e a s ur e s f o r Va l v e L e a k a g e r J ] ．Ma n u f a c t u r i n g I n f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g o f Ch i n a ， 2 0 1 1， 4 O 9 7 4 7 5 ． [ 2 ] 吕荣美 ． 阀门产 品常见泄漏 问题及解 决办法 [ J ] ． 通用 机 械 ， 2 0 0 8 8 4 2 4 3 ． LU Ro ng me i ． Va l v e Pr o du c t s Co mmon Le ak a ge P r o b l e ms a n d S o l u t i o n s [- J ] ． G e n e r a l Ma c h i n e r y ， 2 0 0 8 8 42 43 ． [ 3 ] 陈 让 曲， 赵声 玉． 阀 门的泄 漏 与控 制 [ J ] ． 通 用 机械 ， 2 0 0 5 2 1 1 ． CH EN Ra ng qu，ZHAO She n g y u． Va l v e Le a ka ge a n d C o n t r o l [ J ] ．Ge n e r a l Ma c h i n e r y ， 2 0 0 5 2 1 1 ． [ 4 ] 杨利 平． 运 行装 置 阀 门泄漏 的原 因分 析及 应 对措 施 [ J ] ． 化学工 程与装备 ， 2 0 1 2 2 l l O 一 1 ． YANG Li p i ng． Re a s o n An a l y s i s a nd Cou nt e r me a s u r e s f o r Op e r a t i o n Va l v e s L e a k a g e [ J ] ．C h e mi c a l E n g i n e e r i n g E q u i p me n t ，2 0 1 2 2 1 1 0 1 1 1 ． [ 5 ] 夏琼． 石化企业 阀门泄漏 的原因分 析及对 策 [ J ] ． 石 油 化工设 备技 术 ， 2 0 0 5 ， 2 6 2 2 3 ． XI A Qi o n g ． Re a s o n An a l y s i s a n d C o u n t e r me a s u r e s f o r t he Va l ve Le a ka ge i n Pe t r o c h e mi c a l Ent e r pr i s e s [ J ] ． P e t r o c h e mi c a l E q u i p me n t T e c h n o l o g y ， 2 0 0 5 ， 2 6 2 2 3． [ 6 ] 刘文 山， 陈治 新 ， 安 海重． 长输天然气 管线减 压站 控制 阀故障分析_ J ] ． 中国石油和化工标 准与质量 ， 2 0 1 4 ， 3 4 6 2 5 9 2 6 0 ． LI U W e n - s h a n， CH EN Zhi xi n， AN Ha i z h on g．M a l f u nt i o n An a l y s i s o f Pr e s s ur e Re du c t i on St a t i on Co nt r o l Va l v e i n Lon g W a y Tr a ns po r t a t i on Na t ur e Ga s Pi pe l i n e [- J ] ． C h i n a P e t r o l e u m a n d C h e mi c a l S t a n d a r d a n d Qu a l i t y ， 2 0 1 4 ， 3 4 6 2 5 9 - 2 6 0 ． [ 7 ] 韩斐 ， 宋笔锋 ， 喻天翔 ， 等． 阀门可靠性技术研究现状 和 展望[ J ] ． 机床与液压 ， 2 0 0 8 ， 3 6 9 1 3 8 1 4 3 ． HAN Fe i ， S ONG B i f e n g， YU Ti a n - x i a n g ， e t a 1 ． P r e s e n t St a t e a n d Pr os p e c t s f or Val v e Re l i a b i l i t y Te c hni qu e S t u d y [- J ] ． Ma c h i n e T o o l Hy d r a u l i c ， 2 0 0 8 ， 3 6 9 13 8 1 4 3． [ 8 ] 于丹枫 ， 涂少勇 ， 陈治新 ， 等．崖城 1 3 1气 田天 然气能 量计量系统 的改造升级I- J ] ． 天然气技 术与经济 ， 2 0 1 1 ， 5 6 5 0 5 2 ． YU Da n - f e n g， TU Sh a o y o ng， CHEN Zhi xi n，e t a 1 ． Ya c he n g 1 3 1 Ga s Fi e l d Na t ur a l Ga s Ene r gy M e t e r i ng [ 9 ] S y s t e m Up g r a d e [ J ] ． N a t u r a l Ga s Te c h n o l o g y a n d E c o no my， 2 01 1， 5 6 5 0 52 ． 王同浩． 阀门泄 漏检测在 石化企 业 中的应用 [ J ] ． 仪器 仪表用户 ， 2 0 1 3 ， 2 0 2 7 9 8 1 ． W ANG To ng ha o ．Th e Appl i c a t i on Pr o s pe c t o f Va l v e L e a k a g e De t e c t i o n i n P e t r o c h e mi c a l E n t e r p r i s e s [ J ] ． E l e c t r o ni c I ns t r ume n t a t i on Cus t ome r s， 2 O13， 2 O27 9 81 ． [ 1 O ] 罗炎泽 ， 张有忱 ． 基于 图像处理的工业 阀门气体泄漏 监 钡 0 法 [ J ] ． 流体机械 ， 2 0 1 2 ， 4 0 5 5 0 5 1 ． LU0 Ya n - z e，ZHANG You c he n．A M e t ho d o f Ga s Le a ka g e M o ni t or i n g o f I nd us t r y Va l ve s Ba s e d o n I ma ge P r o c e s s i n g [ J ] ．F l u i d Ma c h i n e r y ， 2 0 1 2 ， 4 0 5 5 0 5 1 ． [ 1 1 ]杨兴有． 阀门的微 泄漏等 级及工 业应用 [ J ] ． 化工设 备 与管道 ， 2 0 1 3 ， 5 0 2 5 9 6 0 ． YANG Xi n g y ou ．Fug i t i ve Emi s s i on Cl a s s of Val v e a n d I t s I n d u s t r i a l Ap p l i c a t i o n [ J ] ．P r o c e s s E q u i p me n t P i p i n g ， 2 0 1 3， 5 0 2 5 9 6 0 ． [ 1 2 ]杨飞． 阀门泄漏及 带压 堵漏方 法I- J ] ． 河北 化工 ， 2 0 0 7 ， 3 0 9 3 9 4 0 ． YANG Fe i ． The Val v e Di v ul ge d a n d t he M e t ho ds Th a t S t o p Up t h e L e a k w i t h P r e s s u r e[ J ] ． He b e i Ch e mi c a l En g i n e e r i n g a n d I n d u s t r y ， 2 0 0 7， 3 0 9 3 9 40． [ 1 3 ]成大先． 机械 设计 手 册 [ M] ． 北京 化学 工业 出版社 ， 2 O1 1． CHE N G D a x i a n ．Me c h a n i c a l D e s i g n Ma n u a l [ M] ． B e i j i n g C h e mi c a l I n d u s t r y Pr e s s ， 2 0 1 1 ． [- 1 4 ]张利平． 液压与气动技术[ M] ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 00 7． ZHANG Li pi ng ． H y d r a u l i c a nd Pne u ma t i c Te c h no l o g y[ M] ．B e i j i n g C h e mi c a l I n d u s t r y P r e s s ， 2 0 0 7 ． [ 1 5 ]刘 文山 ， 陈治 新．高可靠性 阀门控制 回路 的应用 I- J ] ． 石 油化工设备 ， 2 0 1 3 ， 4 2 6 7 4 7 7 ． LI U W e n - s h a h， CHEN Z h i x i n ． Ap p l i c a t i o n o f Hi g h R e l i a b i l i t y C o n t r o l L o o p[ J ] ．P e t r o c h e mi c a l E q u i p me nt ， 2 01 3， 4 2 6 7 4 77 ． 张编 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m