石油化工装置阀门密封原理与泄漏原因分析论文_齐光岩

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摘要:石油化工行业作为重要的管道系统的主要控制行业,需要保护石油化工装置,以确保安全和有效运作。因为阀门具有独特的优点,所以在石油化工装置中得到广泛的应用,同时在石油化工装置中具有不可替代的地位。通过合理的应用阀门有利于更好的掌握石油化工的运营状况,阀门选用的合理性对石油化工系统设计的效果产生了直接的影响。鉴于此,本文主要分析石油化工装置阀门密封原理与泄漏原因。

关键词:石油化工装置;阀门密封;泄漏

中图分类号:TM712 文献标识码:A

1、石油化工装置阀门密封的原理

目前,评价阀门质量的关键技术指标为测试阀门之中各个部位的密封性,在正式出厂之前要实施必要的密封试验,预防阀门在管线之上出现泄漏。阀门密封可以分成阀盖密封、填料密封与阀座密封。在这之中,阀座密封为阀座和阀瓣相互配合来预防出现内漏,其可以在制造工程之中测试阀瓣与阀座的密封面,预防出现划痕、变形的状况;填料密封、阀盖密封这是两个部分所衔接的部位,易于引发介质外泄的情况,从而导致原材料出现浪费的情况,污染到周边的环境,在严重的情况之下,随即就会引发装置停车、出现爆炸的危险事故。

2、石油化工装置阀门密封泄漏及原因

在石油化工装置的系统之中,阀门是其中十分关键的构建元件之一,螺栓紧固不当、介质不科学、填料函固定失效、阀杆部位的磨损等原因,都很有可能会在不同程度之上影响到阀门装置的密封性能。

2.1、阀杆泄漏

阀杆可以直接性的带动启闭件动作,其主要是用来控制阀门的开关。阀杆表面的粗糙程度会影响到阀门密封性。在石油化工装置之中,和阀杆所接触的材料主要是非金属材料,这么作的目的就是为了易于将接触面微观空隙予以填充。然而因为阀杆要长期性的运动,所以粗糙度过大的情况之下,就会导致阀杆发生不均匀性的磨损,相应的就会导致泄漏。除此之外,阀杆的不直度也会在一定程度之上影响着阀门的密封性。

2.2、阀盖部泄漏

阀盖部密封结构基本上都是静密封结构,那么在法兰衔接密封的过程之中,假使阀门的公称直径相对较小,相应的就得要尽量选择运用螺纹连接密封的形式。假使垫片的设计、尺寸、类型与材质数值发生失误,或者是法兰密封面的加工质量存在漏洞,均会出现泄漏。

2.3、填料函泄漏

填料函主要是由填料、填料垫、填料箱和填料压盖组建而成。在具体运用石油化工阀门的时候,就会找到介质可能会在密封填料部位发生泄漏,究其原因,主要表现在填料老化、密封填料不严密、填料压盖固定不牢固出现松动与填料受到阀杆表面磨损因素的影响。

3、阀门泄漏解决方案

3.1、优化阀门性能

逐步的优化阀门的性能,牵扯到阀门的选型、设计制造、材料的选用。在阀门选型之上,要从制作工艺与阀门设计标准层面着手,全方位考虑石油化工产品的压力、腐蚀性与温度等,选择达标的材料,从而进一步的优化阀门性能,达到使用规范,确保其可以和操作规范标准一致。

除此之外,选择阀门的形势也尤为关键,对于石化产品各类形态来选择适宜的阀门。不仅仅是常规化的液体介质之外,石化企业还会气态产品,那么在管道流通的阶段之中,达到液态介质标准的阀门(像是平面、针形的阀门),相应的阻断方面的成效也会不仅如此人意,进而也会严重的影响到防泄漏的成效。针对气态介质流通的管道而言,选择适宜的阀门十分关键。通常来进行分析,球形阀门针对气态介质的阻断成效相对较高,其主要是由于自身的气密性优越,启闭速度快,适用的温度范围也相对较小。

3.2、阀杆防泄漏措施

导致阀杆处发生泄漏的因素集中在阀杆材料的选择之上。阀杆的关键作用就在于可以随时掌控阀门的启闭,所以也会受到诸多磨损,相应的也会导致阀杆部位出现泄漏;假使材料不达标,那么在运用阶段之中就会发生严重的磨损,相应的也会引发介质漏水的情况,且还会冲击到阀门的启闭,从而引发小范围的介质引流情况。针对该类问题,就得要选用具备自介质的腐蚀性启程,针对各类属性不同的介质,具体所运用到阀杆材料也会有所不同,最为常见的方式就是要选择适宜的材料来进行表明处理,阀杆表面处理一般都是进行表面的热处理工艺,该种方式可以显著的提升阀杆的耐磨性,但是成本造价过大。

3.3、阀门选择方法

(1)球阀选择

通常情况下,球阀都会在粘度较大、温度低、高压化的化工控制环境中使用。有关工作人员在选择球阀过程中,需要全面的考虑球阀具有的特点,通过这样才可以使球阀具有的功能得到最大化使用。

(2)节流阀选择

在设计石油化工装置过程中假如内部温度太低以及压力过大,就可以应用节流阀以便于更好的调整石油化工装置的温度和压力,然而节流阀对介质粘性没有太高的要求,所以介质当中不允许出现颗粒状物质,另外,节流阀的封闭性和其他类型阀门相比比较差,不可以把节流阀当做石油化工装置的阻断阀。

(3)旋塞阀选择

假如石油化工装置在设计过程中需要进行暂时性的封闭或启动,需要运用旋塞阀。旋塞阀对介质的粘性具有非常高的要求,介质里面可以包含颗粒状物质,但是要规避温度太高的情况,所以旋塞阀不可以传送蒸汽物质。

(4)截止阀选择

在石油化工装置之中如果内部温度过高,在不考虑压力损坏的状况下,可以选择使用截止阀,因为截止阀既可以充分的发挥小型阀门所具备的功能,同时又可以传输蒸汽。通常状况下,截止阀都会在化工控制环境中使用,大部分直径都不能大于 200mm 的石油化工装置,在直径比较小的石油化工装置中,截止阀能够合理的管控石油化工装置中的流量和压力,具有明显的运用效果。但是,截止阀不能在低真空化工控制环境中应用,所以有关工作人员不能把截止阀当做放空阀使用。另外,假如石油化工装置中的物质具有较大粘性或者是处于悬浮状态下,不能使用截止阀。

(5)隔膜阀

隔膜阀的结构形式和其他类型的阀门相比来说是凭借柔软的塑料膜或者是橡胶模掌控流体运动。隔膜阀流体的阻力相对较小,能够双方向的进行封闭,通常运用在具有腐蚀性、低压的炫富粘性流体介质或者是浆液中。隔膜材料的耐温性决定了隔膜阀的应用温度。

总之,可谓,导致阀门泄露的因素诸多,其主要涵盖零部件磨损、密封材料选取、结构的科学合理性之上等。在阀门设计的阶段之中,要选择适宜的材料和结构,在运用的阶段之中要定期性的进行检查和维修,从而也会更容易将那些易损坏的零件予以更换,在最大限度之上来保障阀门的密封性。由此可见,本文的研究也就显得十分的有意义。

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论文作者:齐光岩

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/24

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