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閥門是流體(tǐ)管路的控制裝(zhuang)置,其基本功能(neng)是接通或切斷(duan)介🛀質流通,改變(biàn)介質流通方向(xiàng),調節介質流量(liàng)和壓力📱,保護管(guǎn)道🎯工藝系統中(zhōng)設備的正常運(yun)行和檢修期間(jian)介質的隔🈲離。提(tí)高閥門的可靠(kào)性,對閥門進行(háng)有效的事故預(yu)防,降低事故風(feng)險已貫穿到我(wo)國天然氣管道(dao)輸送管✉️理的各(gè)個層面。保證對(duì)閥門進行良好(hao)的維護,才能使(shi)閥👅門的使用年(nián)限達到最大化(huà)的同時保證輸(shū)氣運行安全🔅。參(cān)考國内外一些(xiē)企業和閥門廠(chang)家對閥門安裝(zhuāng)、使用、維護的操(cāo)作流程,結合各(ge)輸氣管道處理(lǐ)閥門故障的維(wei)修案例📧,得出:閥(fá)門在現場放置(zhì)、吊裝、焊接安裝(zhuāng)、單體試壓和系(xì)統試壓等過程(cheng)中,出現💘不同程(chéng)度故障或造成(cheng)永🏒久性損壞占(zhàn)很大比例。而前(qián)期維護不到位(wei)和人員的操作(zuo)不當也是閥門(mén)出現故障的主(zhǔ)要🙇🏻原因。天然氣(qì)管道用工藝🌍閥(fá)門🐕在使用前确(que)保📧不受損害,是(shì)😘其🔞能夠在運行(háng)期内發揮良好(hǎo)作用的關鍵。
閥(fá)門安裝流程為(wéi):閥門開箱驗收(shōu),由施工單位打(dǎ)壓測試;将👈閥門(men)安裝在預訂的(de)工藝位置,經過(guo)升壓測💁試和幹(gàn)燥後,投入運行(hang)。參考 SY/T 4102-95《閥門的檢(jian)查與安裝規範(fàn)》,将閥門在進場(chǎng)驗收、試壓和檢(jiǎn)查的規範與API 6D-1999 的(de)規定進行對照(zhào),提出閥門安裝(zhuang)前的指導建議(yì):
閥門放置時閥(fá)杆方向向上;
為(wéi)保證在天然氣(qì)管道上安裝的(de)閥門能夠安全(quan)操作和運行💘,結(jié)合現場對閥門(men)故障原因的分(fen)析及閥門自🌈身(shēn)的結構特點,探(tàn)讨了閥門在安(ān)裝前的儲存和(he)維護工作的重(zhòng)要性。基于天然(ran)氣站場處理故(gù)障閥門的現場(chǎng)工作經驗,從閥(fá)門的全過程🥰管(guan)理理論💯出發,要(yào)求在☀️管控中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和養護方♈案(àn)。為杜絕閥門“跑(pao)、冒、滴、漏”等安全(quán)隐患,分析了閥(fa)門🏃♀️結構和易損(sǔn)部件的故障形(xíng)式,對閥門在安(ān)裝前儲存中的(de)不正确做法⛱️進(jin)行了實例說明(míng),并提出閥門安(an)裝前儲存的指(zhǐ)導意見和一系(xi)列應該進行🌐的(de)檢查項目,以确(que)保閥門的安全(quán)運行。
随着國内(nèi)對天然氣需求(qiú)量的不斷增長(zhang),天然氣骨幹管(guǎn)網的🚩建設持續(xù)推進,陝京、西一(yī)線、西二線等一(yī)批大⭐口徑、高輸(shu)送壓🧑🏽🤝🧑🏻力的天然(ran)氣主幹管網相(xiàng)繼建成投 産。天(tian)然氣管道工藝(yi)系統上的閥🏃門(mén)是否能夠正常(chang)發揮關斷隔離(lí)作用,将直接影(yǐng)響輸氣幹線管(guǎn)網運行和維檢(jian)修作業的🈲正常(chang)進行。
閥門是流(liú)體管路的控制(zhì)裝置,其基本功(gōng)能是接通或切(qiē)斷介質流通,改(gǎi)變介質流通方(fang)向,調節介質流(liu)😄量和壓力,保護(hu)管道🧑🏾🤝🧑🏼工藝✂️系統(tǒng)中設備的正常(chang)運行和檢修期(qi)間介質的隔離(li)。提高閥門的可(ke)靠性,對閥🏃♂️門進(jin)行有效的事故(gù)🔱預防,降低🌈事故(gù)風險已貫穿到(dào)我國天然氣管(guan)道輸送管理的(de)各個層面。保證(zhèng)對閥門進行良(liang)好的維護,才能(néng)使閥門的使用(yòng)年限🏃♂️達到最大(da)化的同時保證(zheng)輸氣運行安全(quan)。參考國内外一(yī)些企業和閥門(mén)廠家🏃🏻對閥門安(an)裝、使用、維護的(de)操作流程,結合(he)各輸氣管道處(chu)理閥🌈門故障的(de)維修案例,得出(chū):閥門在現場🌍放(fàng)置、吊裝、焊接安(an)裝、單體試壓和(hé)系統試壓等✂️過(guo)程中,出現不同(tong)程度故障或造(zao)成永久性損壞(huài)占很大比例。而(er)前期維📞護不到(dào)位和人員的操(cao)作不👣當也是閥(fa)門出現故障的(de)主要✉️原因。天然(ran)氣管道用工藝(yì)⁉️閥門在使用前(qian)确保不受損害(hai),是其能夠在運(yùn)行期内發揮良(liang)好作用的關鍵(jiàn)。
閥門安裝流程(cheng)為:閥門開箱驗(yàn)收,由施工單位(wèi)打壓測🌈試🈲;将💃閥(fa)門安裝在預訂(ding)的工藝位置,經(jīng)過升壓測試和(he)幹燥後,投入運(yun)行。參考 SY/T 4102-95《閥門的(de)檢查與安裝規(guī)✏️範》,将閥🌍門在進(jìn)場驗收、試壓和(hé)檢查的規範與(yǔ)API 6D-1999 的規定進行對(dui)照,提出閥門安(ān)裝前的指導建(jian)議:
不能将閥門的(de)任何外部配件(jiàn)(注脂嘴、排污嘴(zuǐ)、放空閥安全閥(fá)♊、各類執行機構(gòu)、齒輪箱、手柄等(deng))作為閥門放置(zhi)時的支撐使用(yòng);
1.1 放置時閥杆方(fang)向向上
閥門袖(xiù)管、法蘭面高于(yu)閥門底部,正常(chang)放置時不會與(yǔ)地面接觸。若袖(xiu)管撞擊地面導(dǎo)緻橢圓度超标(biāo)或坡口磕碰損(sun)傷🌈,将給以後的(de)焊接安裝增加(jiā)額外的🔴工作量(liàng)。閥門的法蘭因(yin)♌使用纏繞墊片(pian)✊或鋼環法蘭墊(niàn),在加工過程中(zhong),對平面法蘭的(de)密封水線和凹(ao)凸法蘭的環槽(cao)加工精度都有(you)很高的要求。受(shòu)機械碰撞後将(jiang)産生♍凹🐇坑、缺損(sǔn),修複工作十分(fen)複雜,很難達到(dào)工藝要求,直接(jiē)影響法蘭密封(fēng)的✊安全性。
1.3 做好(hǎo)防雨、防鏽,并妥(tuǒ)善保管與閥門(mén)配套的零配件(jian)閥♻️門防雨、防潮(cháo)、防鏽工作十分(fèn)重要
标準的閥(fa)門包裝方式為(wei)噴防雨标志、木(mu)箱内加隔潮膜(mó)、包🛀🏻裝箱内放置(zhi)幹燥劑包。由于(yu)閥門很少使用(yòng)不鏽🌐鋼材👨❤️👨質,即(ji)⛹🏻♀️使閥體表面刷(shuā)塗油漆,閥體内(nèi)側、閥芯、閥座的(de)彈簧等部位還(hai)是會受潮生鏽(xiu)。閥門廠家應該(gāi)在出廠前做好(hao)閥門相關🏃🏻零部(bù)件的🈚防鏽潤滑(hua)🥵工作,同時在🌂安(an)裝前的存放環(huán)節做好防鏽工(gōng)作的監督。
排污(wū)閥、放空絲堵、注(zhù)脂嘴防塵帽、壓(ya)蓋螺栓要進行(hang)防鏽處🤟理,尤其(qi)是排污閥安裝(zhuāng)的是内六角螺(luó)栓的情況,更應(ying)注意防鏽潤滑(huá)處理。
執行器的(de)閥軸套筒有無(wú)鏽蝕。套筒鏽蝕(shi)直接影響閥門(men)🌈的啟閉力矩,嚴(yán)重時閥門執行(háng)器的蝸杆會頂(dǐng)破執行器外殼(ke)。對閥👨❤️👨門維護是(shi)全過程的,要在(zai)安裝前就做好(hao)上述工作,避免(mian)因受潮生鏽導(dao)緻故障的發生(shēng)。
1.4 妥善密(mi)封閥門端口
保(bao)護防腐、防鏽塗(tu)層按照美國石(shi)油學會 API 6D-1999 關于閥(fa)門🐕在存放和發(fā)運環節中對閥(fá)門開孔防護的(de)要求,法😄蘭端和(hé)焊接端應隔離(li),以保護墊圈面(miàn)、焊接端和閥門(mén)内表🥰面。保護🙇🏻蓋(gai)可以用木材、木(mu)材纖維、塑料或(huo)金屬制成,并用(yòng)螺栓、鋼帶、鋼夾(jiá)或适當的磨擦(cā)鎖緊器将保護(hù)蓋固定于閥門(men)端部,保護蓋的(de)設計應确保保(bǎo)護蓋未拆除閥(fa)門就無法進✂️行(háng)安裝。為防止對(duì)閥門密封件的(de)意外損傷,旋塞(sai)閥、球閥都應以(yǐ)全開位置發運(yun)。目前天然氣管(guǎn)道站場中閥門(men)的主要故障為(wei)内漏,閥㊙️門軟、硬(ying)密封随着使用(yong)年限的增加,内(nèi)漏🆚現象會日趨(qū)嚴重。喀麥隆公(gōng)司生産的球閥(fa),其閥座💃一次隻(zhī)能旋🈲轉 15°,通過均(jun1)勻地㊙️使閥座密(mì)封受到沖刷📧而(ér)延長使用壽命(ming)。統計結果表明(míng),閥門發生内漏(lòu)多是由于在安(an)裝前和安裝後(hòu)的吹掃試壓過(guò)程中,閥💚門密封(fēng)面受損而引♌發(fa)。例如球閥,閥門(mén)密封依靠預緊(jǐn)彈簧推向閥座(zuò)而實現,如果閥(fa)座的溝槽内卡(kǎ)有💛異物,閥門在(zài)運行前又疏于(yú)預防性維護檢(jiǎn)查,嵌入密封槽(cao)内的☁️墊隔物會(hui)劃傷閥球,閥球(qiú)受損傷後将嚴(yán)重影響球閥的(de)密封效果。
1.5 保護(hù)好閥門及執行(hang)機構的防腐、防(fang)鏽塗層
閥門不(bú)論是安裝于地(dì)上還是地下,都(dōu)應注意閥體♈各(gè)部件的防腐、防(fáng)鏽工作。天然氣(qì)站場閥門一般(bān)不做保溫處理(li),閥體各部件均(jun1)暴露在空氣中(zhōng),如不采取防鏽(xiu)措施,閥杆、填料(liao)🍓函壓蓋、執行器(qi)🏃🏻♂️、渦輪渦杆箱等(deng)部位的鏽蝕,将(jiang)對閥門開關造(zào)成影響。埋地安(ān)裝或在潮濕環(huan)境下(如地下閥(fa)井)安裝的閥門(men),巡檢頻💰次會低(dī)于地💚表安裝的(de)設備,更需要進(jìn)行防腐、防鏽處(chù)理,在安裝前增(zēng)📱加防護層塗刷(shuā)的維護。如果閥(fa)門㊙️安⛷️裝在強制(zhì)陰極陰保系統(tong)中(如幹線💔閥室(shì)的截斷閥,埋地(di)安裝的閥門),則(ze)閥門的防腐層(céng)與管道⛷️防腐層(ceng)必須為同一級(ji)别,否則閥門防(fang)腐層的破損不(bú)僅使閥體産生(shēng)📞鏽蝕,更會洩漏(lòu)☎️輸氣幹線陰極(jí)保護電流,降低(di)陰保系統效能(néng)。
閥門在運輸(shu)和儲存期間要(yao)求處于全開狀(zhuàng)态,API 6D-1999 規定旋塞閥(fá)🏃♀️、球閥和反作用(yong)的導向閥應以(yi)全開位置發運(yùn),以使閥座均勻(yun)受力,避免産生(sheng)變形損傷。以球(qiu)閥為例,閥座的(de)密封面有一定(ding)的弧度,這是因(yin)為球閥🔞與閥座(zuò)的配合公差為(wéi) 5°。當球閥需要進(jin)行單側閥座密(mì)封測試時,出現(xian)内漏應按照弧(hu)度公差範圍進(jin)行㊙️調整。閥門在(zai)存🤩放期内嚴禁(jìn)随意轉動,否則(zé)閥座會因受力(lì)不均産生不可(kě)逆的壓痕變形(xíng),而且會影響後(hòu)⛹🏻♀️期的閥門限位(wèi)調整驗證工作(zuo)。
2、安裝前的維護(hu)和檢查
閥門在(zai)工廠試壓後,在(zài)全開位置固定(ding),安裝前必須進(jìn)行啟閉測試。實(shi)際操作中往往(wǎng)會忽略一項很(hen)重要的工作,即(ji)在閥門‼️安裝前(qian)對其進行系統(tong)的管理和維護(hu)保養。閥門在使(shi)用全周期内要(yào)進行科學的管(guǎn)控,需要進行規(gui)範化的檢查🚩項(xiàng)編制、維護操作(zuò)、檔案記錄。在站(zhan)場工藝設備安(an)裝施工中,安裝(zhuāng)單位、投⛱️産單位(wèi)在安⭐裝、試壓期(qi)間的保養記錄(lù)作為閥🧑🏾🤝🧑🏼門管控(kòng)的基礎數據。除(chu)了記錄數據的(de)偏🛀🏻差有待核實(shí)外❗,還應嚴格監(jiān)控是否❓做到了(le)全面保養,以🐕及(jí)保養的方式是(shi)否符合規程。閥(fa)門管控的主體(tǐ)是運行❓單位,應(ying)在閥門安裝前(qian)🔱就對其進行科(kē)學規範🐆的管理(lǐ)。
閥門故障多為(wei)内漏和外漏,還(hai)有啟閉力矩大(da)等故障。内漏包(bao)括閥座的洩漏(lou)和閥座密封圈(quān)損壞造成的洩(xiè)漏,外漏包括閥(fa)💔杆的洩漏和注(zhu)脂嘴、安全閥、排(pai)‼️污閥連接處的(de)洩漏。内漏是運(yun)行中維修最繁(fán)瑣的,其是多種(zhong)因素叠加的後(hou)果,也是造成閥(fá)杆外漏的主要(yao)原因。在安裝前(qian)進行注脂維護(hu)的目的就是要(yào)排除這些隐患(huan),保證閥門安裝(zhuāng)後正常運行。在(zài)閥門安裝前需(xu)着重做好以下(xià)工作:
進行閥門(mén)閥芯、齒輪箱、執(zhi)行器、注脂嘴潤(run)滑油注入量檢(jiǎn)查,清🤟除焊渣、鐵(tie)屑等異物。
閥門注脂時,應(ying)檢查閥座上潤(run)滑脂溢出情況(kuang)是否⭕均勻,注脂(zhi)嘴注入過程是(shì)否通暢。
确認閥(fá)門是否開有平(ping)衡孔。
閥門是金屬制(zhì)造的機械設備(bèi),設備運轉靈活(huo)的前提條件♈是(shi)😍要🚩潤滑。潤滑油(you)均勻地塗在閥(fa)門内外及各構(gòu)⛷️件上形成油膜(mo),是閥門防止鏽(xiu)蝕的基礎。在安(an)㊙️裝前不僅要關(guan)注閥門内通道(dào)及閥芯内外的(de)油膜❌防護情況(kuàng),對放空閥🌈(絲堵(dǔ))、排污閥、洩壓閥(fá)、注脂嘴等附屬(shǔ)部件,均需進行(hang)全面的潤滑油(you)維護檢查。閥門(men)安裝後,閥腔内(nèi)部将無法進行(háng)檢查,水試壓或(huò)吹掃過程中可(ke)能将異👄物帶到(dao)閥座處,造成對(duì)閥座密封的損(sun)傷。通過現場目(mù)🏃♀️視檢查就可知(zhī)閥座處有無墊(nian)💔隔物,球閥尤其(qi)是全焊🏃接式球(qiu)閥,在出廠吹掃(sao)👌時會遺留金屬(shǔ)屑,卡在閥座上(shàng)💚将在開啟時對(duì)閥座造成🌈損傷(shāng)。應注意對閥座(zuo)後溝槽的檢查(chá),如嵌入雜物過(guo)㊙️多,會發生閥門(men)“抱死”故障。目前(qián)一🌈些閥門廠家(jiā)在閥門出廠時(shí),對閥座進行貼(tiē)密封紙🏒的防護(hù)措施,如未采取(qu)該措施,應仔細(xi)對閥座進行檢(jiǎn)查。
2.2 閥門操作力(lì)矩檢查
檢查執(zhi)行器機構有無(wu)鏽蝕而造成操(cāo)作力矩增加;
止回閥(fá)、防喘閥、調節閥(fá)、安全閥等特種(zhǒng)閥門需要進行(háng)測試檢查。因其(qí)結構複雜,閥芯(xīn)或膜片受異物(wu)影響或👉因材質(zhì)問題造成的損(sun)壞概率較高,在(zai)運行期間造成(chéng)的卡阻或功能(néng)失效将🛀嚴重影(yǐng)響生産運行。例(lì)如西氣東輸某(mou)壓㊙️氣站,因安全(quan)閥内漏💰,在站場(chang)放❤️空作業時,天(tian)🔴然氣竄入正👉在(zài)檢修的壓縮機(ji)作業面❓,造成閃(shǎn)燃事⛹🏻♀️故;因壓縮(suō)機出口止回閥(fá)内漏,壓縮機💛出(chū)口管道内的高(gao)壓力回竄至壓(ya)縮🈚機入口管道(dào),造成壓縮機進(jin)口法蘭洩漏等(děng)。上述問題隻有(yǒu)在模拟工作狀(zhuàng)态下進行運行(háng)🐅測試時💃才能發(fa)現。為保證安裝(zhuang)前質量檢查合(hé)格,一定要嚴格(ge)進行試💘壓、開啟(qǐ)和關斷檢查。
2.3 安(an)裝前應進行注(zhù)脂維護
閥門(men)的注脂嘴是外(wài)注脂嘴和内止(zhi)回閥的配套統(tǒng)稱。内止🐉回🐪閥安(ān)裝在閥體緊鄰(lín)閥座的内部,體(tǐ)積較小,止回閥(fa)🥵下遊鎖扣壁厚(hòu)小于外注脂嘴(zui),但内止回閥卻(que)是流體不通過(guò)注脂嘴洩漏到(dào)閥體外的唯一(yī)安全保證。由于(yú)質量📧問題,西氣(qi)東輸一線🌂和二(er)線已經開始對(duì)輸氣站場和閥(fa)室的部分内止(zhi)回閥進行更換(huàn)工作。
在 API6D 标準中(zhōng),球閥應設置閥(fá)體排污、排空、安(an)全閥、軸頸注脂(zhī)嘴和閥🈲座注脂(zhi)嘴。球閥注脂嘴(zuǐ)因直接聯通閥(fa)門通道,其可靠(kào)性是閥門運行(hang)的關鍵。注脂嘴(zui)依靠彈簧推頂(dǐng)鋼珠實現内♉部(bù)通道密封,其下(xià)端收口較薄。在(zai)注脂作業中,必(bì)須使用有💚監控(kong)注脂壓力的注(zhu)脂機具。當注脂(zhi)壓力超過 20.6 MPa 時,将(jiāng)導緻内止回閥(fá)損壞。軸頸注脂(zhī)嘴的上下密封(feng)圈有操作壓力(lì)限制,注入壓力(lì)不得超過 17 MPa。
2.4 閥門開(kai)有平衡孔的檢(jiǎn)查
API 6D-1999 規定,閥門按照(zhao)壓力容器來計(jì)算操作壓力和(hé)溫度。閥門☔腔體(ti)的洩放裝置應(yīng)避免腔體内的(de)壓力超過👄 38 ℃時閥(fá)門額定壓力的(de) 1.1 倍(API6D-1999 中規定為 1.33 倍(bèi)),外接腔體洩放(fang)🥰閥尺寸應大于(yú)15 mm。從标準升級的(de)要求可知,閥門(mén)在野外使用時(shi),由于夏季高溫(wen)産生的熱效應(ying)👣造成的閥門腔(qiāng)體升壓📧帶來的(de)安全隐患。未設(she)置球閥平衡孔(kǒng)的新閥門在打(da)壓和工藝管道(dào)試壓時,應将安(an)🥰全閥拆卸後,單(dān)🌂獨進行測試。尤(yóu)其是原油和成(chéng)品油管道的閥(fa)門,閥腔因受熱(rè)升壓的風險更(geng)大,運行中要增(zēng)加閥腔安全閥(fá)養護和檢查的(de)頻次,不能拆卸(xie)安全😍閥或用絲(si)堵封堵。
3、總結
天(tiān)然氣工藝管道(dao)安裝的閥門,作(zuo)為工藝通斷的(de)控制設備十分(fèn)🤩重要。閥門安裝(zhuang)後的使用性能(neng)不僅取決于制(zhì)造技術,也取決(jué)于🌈閥門的安裝(zhuāng)及安裝過程中(zhōng)的保護。在閥門(men)的整個生命🔅周(zhou)期中,安裝前和(he)安裝過程中的(de)保護最為脆弱(ruo),在這個過程中(zhōng),閥門内部直接(jie)暴露在外部環(huan)境中,各種雜質(zhì)及機械撞擊,閥(fá)門的各種故障(zhàng)隐患如果沒有(you)在安裝前排查(cha)明确,将給管道(dao)的運行帶來⭐緻(zhi)命的後果。基于(yu)此,從自然因素(sù)、環境因素和人(rén)為管理因素等(děng)方面對如何做(zuo)好閥門安裝前(qián)的保護及安裝(zhuang)後的維護和使(shǐ)用進行了總結(jie),對管道工程建(jiàn)設整個過程🐉中(zhong)閥門的保護進(jin)行了分析歸納(nà),提🈲出了保護措(cuo)施和改進建💔議(yi),可為陸上天然(ran)氣管道建設過(guo)程中閥門的保(bǎo)護提供借鑒。但(dan)是,由于天然氣(qì)管道穿越🔱裡程(cheng)長,經過的地質(zhi)環境複雜,有些(xie)特殊環境下❓保(bao)護經驗不足⭐,如(ru)海底管道和海(hǎi)上平台等環境(jìng)下的保護,仍需(xu)相關專業人員(yuán)繼續探索總結(jié)。
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