关键词：阀门泄露；检测技术；石化企业；应用
1、前言
在实际操作中，阀门经常会出现泄漏，这主要是因为石油生产中都是具有较强腐蚀性、容易燃爆甚至含有毒性的介质。在很多时候，阀门泄漏是不容易被人察觉的，得不到及时补救，往往会使大量石油遭到浪费，污染了环境甚至对周围相关人员带来无法抹灭的危害。因此，当务之急就是要能够在最短时间内准确发现阀门的泄漏故障。
2、对于阀门泄露原因的分析探讨
2.1阀门泄露的主要状况分析
阀门泄露,主要分为内漏和外漏两种情况。所谓内漏,指的是因为阀件和阀座之间在密封面上的关闭不严,导致介质的流无法完全截断从而产生阀门内部的泄露;如果介质通过法兰或螺纹等结合面,或者阀杆和填料之间在内向之外泄露,这就被称作外漏。根据笔者在实际操作中的经验,阀门的泄露主要发生在阀门的连接处和阀杆的密封部位以及开闭的结合面等零件的破损处等。
2.2对阀门泄露原因的分析
阀门的外漏,通常鉴于阀体和阀杆、填料函和阀体的连接处等。通常会引起阀门外漏的主要原因可以分为以下几个方面:首先是阀体的质量问题。阀体一般来说都是铸造的,在铸造过程中非常容易出现缺陷,这样就很可能出现因为承压能力过于薄弱引起和应力集中的部分而导致的介质泄露,不过这些一般来说都可以在正式使用前就能通过水压的实验而被发现排除。
其次,阀门的外漏有可能是因为阀杆于某位置被卡死,这样就会因为不能关闭阀门或者关闭不严而导致泄露介质。这种泄露通常会因为流量较大而对成产装置以及周围的环境造成非常严重的不良影响。
再次,就是因为填介质在密封填料处的泄露。造成这种泄露的原因主要有以下几点:第一是填料的压盖松动;第二是因为密封填料不严密而导致泄露;第三是因为填料的品质或者质量上不符合相关要求而导致的泄露;第四是因为填料的老化或者其被阀杆磨损而导致的泄露。这些泄露通常会表现为渗漏,其特征是流量较小,但是因为介质一般都会沿着阀杆从管道中泄露,就会直接的污染周遭的环境。
3、检测阀门泄露的主要技术
3.1阀门泄露中常采用的检测方法
①依据在检测分析中所采用的媒介，可以把检测方法分为两种，一种是直接检测法，另一种是间接检测法。在采用直接检漏法进行检测时，检测器是安装在阀门的外面直接检测阀门外是否有漏液，像气体检漏法、光纤检漏法等等都属于直接检漏法；而在采用间接检漏法时，是通过阀门的运行参数来检测是否有泄漏，当出现泄漏现象时，流体压力或者流量这些运行参数就会发生改变，像运行压力法、实时模型法等等都属于间接检漏法。
②依据检测分析中的方位角度，同样可以把检测方法分为两种，一种是外部检测法，另一种是内部检测法。
③依据检测的手段，检测方法分为基于硬件的检测方法、基于软件的检测方法，像直接观察法、光纤检漏法等等就属于基于硬件的检测方法，而平衡法、声发射法等等就属于基于软件的检测方法。
3.2石油化工装置中常采用的阀门检测技术
由于石油生产的特殊性，需要及时且准确地发现阀门的泄漏，从而避免因阀门泄漏造成资源浪费、污染环境等等这些不利影响。因此，在石油化工装置中所采用的阀门检测技术就得具有准确性、及时性，主要有以下几个检测方法。
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3.2.1质量平衡法
检测流入阀门介质的质量以及流出阀门介质的质量，并计算差值以此判断有没有发生泄漏。此种检测方法在泄露流量不大时具有较高的可靠性，但是其不能够及时检测出泄漏现象，而且对于阀门内漏现象无法检测。
3.2.2直接观察法
所谓直接观察法就是相关人员根据多年的工作经验通过目测、听闻等方式判断是否出现阀门泄漏现象。因为检测人员不可能一直处于检测状态，所以就很难及时发现阀门泄漏问题。
3.2.3负压波法
当阀门出现泄漏时，介质的压力就会因局部液体的密度变小而在瞬间出现降低情况。而负压波法就是利用这一点，通过传感器检测发生泄漏的位置，这种方法能够及时发现阀门泄漏问题且操作方便。负压波法的原理也十分简单，主要就是压力变送器，当压力变送器的数量过少，就容易发生泄漏误报；当压力变送器的数量过多，自然就有些一些变送器起不到作用，造成资源的浪费。
4、阀门检测技术在石油化工装置中的应用
阀门泄露故障及时准确的发现对石油化工行业安全以及有效的生产是至关重要的。而现有的阀门检测手段还都是较为简单的，例如将阀门进行整体的拆卸和检测维护，而这种阀门检测技术不但影响正常的生产运行，还会由于阀门长期处于一种没有日常保养而隐含隐患的情况。而阀门在线检测技术以其突出的优点：非常有效的检测出阀门是否存在泄露以及泄露的位置和泄露的程度使得这种技术势必会代替阀门的整体拆卸而成为企业关注的焦点。现就阀门在线检测的其中两种方法进行分析和讨论：声发射法和负压波法
4.1声发射检测法
声发射也叫应力波发射，是材料中局域源能量快速释放而产生瞬态弹性波的现象。当阀门由于密封性能不好而进行检验时，因从密封面喷射出的介质形成对密封面产生弹性波的紊流，这种弹性波就是泄露声发射信号。这种信号的强弱与流体的流量、速度、阀前压力、阀前后压差、管道布置等因素有关。当这种弹性波信号一旦传送到材料的表面，声发射探测器就会探测到这种信号，同时将其转成电信号，并且进行放大和处理，进而达到在线检测阀门泄露的目的。声发射在线检测法的优点在于其高灵敏度、无需拆卸阀门、方便和可以用于难于接近的阀门。
4.2负压波检测法
负压波检测法是利用泄露点两端的传感器根据液体泄露时瞬间产生的压力降和负压波在传播到上下游的时间差来达到在线检测阀门泄露的目的。负压波检测法的优点在于其高准确度、小施工量、低成本、安装和维护方便。
5、应用前景
阀门泄漏必然会给石油企业带来经济上的损失，不利于企业日后的发展，同时也不适应国家的环保政策，如果只是靠人为地定期检查阀门相关设备来防止石油的泄露，必然无法解决阀门泄漏的根本问题，因此需要在线检测技术及时且准确地判断阀门泄漏的位置是很有必要的，即使是流量较小的泄露也可以在短时间内就能补救，这样就会避免流量更大的泄露问题，能有效控制能源的浪费，对环境的污染也降到最低程度，保障了工作人员或者周围居民的生命安全。
6、结语
综上所述，在石化生产中阀门泄露这个重大事故的隐患是对企业的效益、安全以及环境都有重要影响的不容忽视的问题。因此对阀门泄露故障及时准确地发现对石油化工行业安全以及有效的生产是至关重要的。目前，阀门在线检测技术已日趋成熟，而正因为它能有效的区分阀门泄露的情况，为阀门提供预知性维修手段，所以在不久的将来有着突出优点的声发射和负压波阀门泄露在线检测技术必将得到广泛应用。
参考文献：
[1]王满红.阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用前景[J].科技创新导报,2011,(28).
[2]赵英武,邓育江.阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用前景[J].通用机械,2007,(9).
[3]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,2013,(2).
论文作者:苏安娜
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/3
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