閥門常見故障分析

嚴珊珊

【摘?要】本文詳細論述天然氣深冷裝置常見閥門的分類，閥門所容易出現的故障進行分析，準確地判斷閥門出現的故障，及時解決處理，保證裝置安全平穩運行。

【關鍵詞】閥門;泄漏;故障;

中圖分類號：te927+.7?文獻標識碼：te?文章編號：1009-914x（2012）32- 0323-01

1、前言

隨著深冷裝置投產運行時間的增加，閥門故障頻繁出現，無論是外部泄漏還是內部泄漏，或者是閘板脫落等故障都會給生產帶來影響。特別是閥門的內部泄漏不容易發現，外部泄漏會造成極大的不安全隱患，同時會造成能源的損失浪費。所以本文對于閥門出現的泄漏故障作出正確判斷進行分析論述，以保證裝置的安全平穩運行。

2、閥門常見故障

（1）閥門的分類

閥門通常由閥體、閥蓋、填料、墊片、密封面、閥桿、支架、傳動裝置等零件組成。

按動力分為自動、驅動兩種。自動閥門是依靠介質自身的力量進行動作的閥門。如增壓機出口干氣線上所用的止回閥、導熱油爐燃料氣線上、外輸氣各用戶上所用的減壓閥、以及裝置各單元所有的彈簧式安全閥等。驅動閥門是依靠人力、電力、液力、氣力等外力進行操縱的閥門。如裝置上所有的截止閥、節流閥、閘閥、碟閥、球閥以及旋塞閥等。

按結構特性分為五種。截門型：關閉件沿著閥座中心線移動;閘門型：關閉件沿著垂直于閥座的中心線移動;旋塞型：關閉件是柱塞或球，圍繞本身的中心線旋轉;旋啟型：關閉件圍繞閥座外的一個軸旋轉;碟型：關閉件是圓盤，圍繞閥座內的軸旋轉。

按用途分為六種。開斷用：用來切斷或接通管路介質。如截止閥、閘閥、球閥、旋塞閥等;調節用：用來調節介質的壓力或流量。如減壓閥、調節閥;分配用：用來改變介質的流向，起分配作用。如三通旋塞、三通截止閥等;止回用：用來防止介質倒流。如止回閥;安全用：在介質壓力超過規定數值時，排放多余介質，以保證設備安全。如安全閥、事故閥;阻氣排水用：留存氣體，排除凝結水，如疏水閥。

按操縱方法分四種。手動閥門：借助手輪、手柄、杠桿、鏈輪、齒輪、蝸輪等，由人力來操縱的閥門;電動閥門：借助電力來操縱的閥門;氣動閥門：借助壓縮空氣來操縱的閥門;液動閥門：借助水、油等液體，傳遞外力來操縱的閥門。

閥門也可按照壓力、介質溫度、公稱通徑等分類。

（2）閥門常見故障

閥門在使用過程中的，因為設計、制造、安裝、工況、操作、維修優劣的原因，會出現各種各樣的故障。閥門常見故障主要可以分為外部損壞和內部損壞，既外部泄漏和內部泄漏。

①外部泄漏

閥門體腔的破壞稱為外部泄漏。與壓力容器、管道的破壞、泄漏一樣，閥門外部泄漏導致具有壓力的流體向外噴射，造成部分甚至整個系統不能正常運行。造成外部泄漏的原因主要有5個方面。

一是材料缺陷。多種閥門為鑄件，形狀復雜，壁厚變化大，鑄件容易產生氣孔、夾渣和砂眼等缺陷，從而產生泄漏現象。

二是節流作用。閥門的主要功能是控制流體的流動。閥門在流體高壓差的作用下，節流部位易產生侵蝕及氣蝕。

三是異常升壓。在生產運行時閥體內部可能產生異常的升壓現象，積聚壓力超過使用壓力幾倍或幾十倍，造成泄漏。

四是熱應力。閥門在高溫下使用，特別是溫度急劇反復變化時，不僅要考慮高溫蠕變斷列的可能性，還必須考慮熱應力和低周波的疲勞強度的影響。

五是其他原因。從閥門的設計和制造角度看，在一般情況下強度能夠滿足生產需要，不會出現外部泄漏。但由于流體流動時產生振動，閥門開啟時，產生節流而引起振動使閥門產生裂紋。

②內部泄漏

由于閥門內部零件損壞，影響閥門性能的泄漏稱為內部泄漏。造成內部泄漏的原因主要有3個方面：

一是閥瓣、閥座的密封部件損壞。閥門作為流體的控制結構，最重要的是閥瓣、閥座的密封作用，即閥瓣的截斷或節流。當閥門因長期處于高壓差狀態下運行、異物或水垢沖擊、密封部件材質或焊接質量不合格等情況影響，可造成閥瓣、閥座的密封部件損壞。

二是閥桿的損壞。為了控制和截斷流體，通過閥桿傳遞運動使閥瓣動作。閥桿是閥門的主要零件，使用時易造成損壞。造成閥桿損壞的原因主要是：閥桿受填料作用引起點狀腐蝕和擦傷;流體振動對閥桿作用力較大，閥門在啟閉時，受較大的驅動力及熱膨脹力作用等。

三是閥桿螺母的損壞。閥桿螺紋表面混入砂粒等雜質時，螺紋表面精度降低，接觸表面壓力增高，導致閥桿螺母在剪切力作用下損壞。

（3）深冷裝置閥門內部泄漏故障的表現及影響

經故障原因分析、生產現場調查認為，閥門外部泄漏可以通過直觀觀察、使用驗證等方式發現。而閥門內部泄漏則需必要的檢測技術定性。

從深冷裝置運行多年經驗來看，閥門泄漏多屬內部泄漏。深冷裝置干燥器系統的閥門內部泄漏如果不能被及時發現，嚴重時會導致裝置停車。

深冷干燥器系統的吸附過程是間歇式操作，進入的原料氣經過吸附塔，直到吸附劑被流體里的雜質所飽和。此時，流體被切換到另一個裝有新再生吸附劑的吸附器內，原來的吸附器內吸附劑被再生，原料氣經過吸附后得到干燥進入制冷系統。工藝流體從一個吸附器到另一個吸附器的切換需要閥門切換機構來完成。當切換時，每個切換閥門開關位置都變到相反位置上，即關的閥門都打開，而開的閥門都關閉。每個閥門每天都要經過多次操作。頻繁的操作，大的溫度變化范圍和腐蝕性流體的侵蝕，是造成干燥器閥門內部泄漏的主要原因。

在裝置實際運行中，干燥器系統閥門一旦出現內部泄漏，就會導致再生時間超過8小時，同時另外一床的工作時間延長。工作床的工作時間過長，使原料氣中的水、二氧化碳、硫化氫不能被充分吸附，雜質會隨著原料氣進入制冷單元，不合格的原料氣不能滿足制冷單元對原料氣質量的要求，在原料氣通過冷箱時會導致因為含水過高在低溫下結冰，發生冷箱凍堵，同時造成膨脹機入口的凍堵，使生產工藝環節出現故障，影響正常生產。

3、檢測方法介紹

（1）裝置閥門外部泄漏一般通過聞、聽聲音等簡單方法就能判斷出，判斷出故障后做出相應處理。

（2）在實際工作中，閥門發生內部泄漏與否，一方面通過裝置運行壓力、再生氣溫度能否達到及火炬火焰情況來推測，另一方面通過現場聽氣流的聲音、摸閥門兩側管線的溫差來推測?；蛘呃寐暭{側漏儀來進行檢測判斷內漏閥門部位，并作出相應的處理。

（身份證號碼：320902199105136025）