石油化工装置阀门密封原理及泄漏原因分析

石油化工装置阀门密封原理及泄漏原因
分析
摘要：阀门的密封性是否良好会直接影响应用质量，也和石油化工的生产加
工安全挂钩。

基于此背景下，重点剖析该阀门的密封原理，指出涵盖了内密封、
外密封、阀体连接处密封几种情况，而后分析导致阀门发生泄漏问题的主要原因，并提出有关的防范处理措施，以期为有关人员提供借鉴。

关键词：石油化工装置；阀门；密封性；泄漏原因
石油化工加工的工艺条件严苛，过程复杂，细节繁多，周期长，若过程中阀
门一旦出现密封性问题，不仅会导致介质的泄漏造成污染，严重时还可能诱发诸
如火灾、爆炸等危险事件。

正因如此，石化生产中通常对阀门的质量要求较严格，以确保其发挥出效用。

通常石化企业对于阀门的维修及更换中会投入较高成本，
以确保其密封性良好及使用寿命长，对待阀门的选择也是颇为谨慎。

本次围绕阀
门的密封性、泄漏两大关键词分析，有重要现实意义及指导价值。

一、石油化工装置阀门密封原理
（一）内密封
内密封指在开启元件接触的位置，此处常会因石化产品的作用而加快腐蚀，
再加之进行开启及闭合等操作，会加快此位置的磨损，最终发生泄漏时间。

实施
内密封的原理，就是及时切断在管道内中流动的石化产品介质，以保障发生泄漏
的指标完全满足相关标准。

按照不同密封面形状的差异，内密封方式包括了三种
情况：（1）平面；（2）球面；（3）锥面。

以锥面为例分析，阀门密封效果和
连接部位接触相关。

若连接处磨损明显，那么要针对性处理，以确保阀门的正常
使用。

（二）外密封
和内密封相对的是外密封，它指代连接石化装置的阀盖、阀门处进行的密封，具体包含了密封的填料杆、阀杆等位置。

首先，通常多在阀盖处进行密封，在此
过程中要确保能处于适宜的温度和压力调整下，一方面是为了避免对其他的石化
装置部件造成损坏，另一方面则是降低对各种金属材料的耗损量，并保障在密封
后能达到效果，能承受住来自石化企业生产中不同产品的冲击力度。

其次，关于
阀杆的密封，其填料类型有多种，如膜片、波纹管材料等，具体根据石化企业的
产品特征及性能来选择[1]。

填料密封的方式又有两种，一种是软填料，另种则是
成型的填料。

最后，则是密封材料的选择，一般有金属或非金属，且要满足耐腐蚀、耐磨的基本要求。

（三）阀体连接处密封
石油化工装置阀门中的阀体装置密封，指将阀盖、阀体处进行封闭，通常会
使用法兰来将其紧密连接（图1）。

根据不同密封工艺要求及参数来选择平垫片，并将其安装在密封面上，密封面呈阶梯形。

0形密封圈要利用法兰连接密封时，
可适当缩小法兰的尺寸，更好地把控阀门重量。

在阀体连接位置进行密封操作需
满足以下条件：（1）即便是因石化生产中出现温度、压力等参数的改变，此处
密封效果仍良好，连接处的承受力及适应力良好，不会需要反复拆卸完善。

（2）内部构造单一，操作便捷，能避免消耗过多金属材料并节约成本[2]。

（3）能适
应石化生产中因其他因素所造成的震动、荷载等环境。

图1 常见的不锈钢法兰
二、石油化工装置阀门泄漏原因及措施
（一）泄漏原因
第一，内部泄漏。

导致阀门出现内部泄漏，主要原因还是源于阀门的本身，
可能和设计不合理，构造不科学有关，不仅会影响到密封性，也给后续的维护检
修工作带来难度。

总结导致内部泄漏的具体原因，可细化成以下几项：（1）所
选择的阀门在设计环节就不达标，不满足当前的生产要求，导致化工生产流程中
使用会发现有介质渗漏，密封性差的问题；（2）在阀门制造环节工艺水平不达标，或未能结合新时期下的先进技术制作，导致制造环节中阀门就有变形等问题，内部有难以察觉到的缝隙。

将其用于化工生产过程中，会在不断冲刷下降低阀门
的紧密性，导致有介质沿着缝隙流出。

（3）运输阀门的过程中也可能遭受外界
的挤压、碰撞等情况[3]。

（4）安装阀门时部分人员的责任意识不强，或技术水
平不过关，导致安装环节存在失误，影响阀门密封性，无法正常发挥效果。

（6）石化产品中本身含有固体的杂质成分，导致和阀门内部接触并出现杂质的堵塞，
损坏阀门质量而后造成泄漏情况。

第二，外部泄漏。

外部泄漏的情况有多种，如阀门本身泄漏、阀体连接处泄漏、填料阀泄漏等。

（1）导致阀杆泄漏的原因，和其设计不合理，材料选择不
恰当有关。

当阀杆出现卡住，无法按照常规操作正常闭合时（亦或是产生缝隙），都会导致石化介质的不慎外泄[4]。

（2）阀体连接处发生泄漏，大多和密封构件
的尺寸不合理有关，或是类型不满足当前的阀门要求，亦或是制作密封面的材料
质量不佳，当阀体连接处承受的荷载压力大时造成外泄。

（3）填料处泄漏，和
填料本身的密封性不佳有关，或是未能压实阀门盖、阀门受外界影响损害有关。

（二）防范处理措施
首先，优化阀门的性能，处理阀盖连接处的泄漏。

石化企业在选择阀门型号
时要分析其设计工艺及功能，并以企业内生产的石化产品为依据，根据其腐蚀性、温度、压力等不同特征，最终选择出符合实际的阀门，确保性能达标。

同时也要
选择好阀门的形式。

阀盖处的泄漏和相关构件的尺寸未达到要求有关，并加强密
封性，且维持好表面平整，避免介质泄漏。

其次，预防阀杆发生泄漏问题。

正如
上文提出，阀杆处的泄漏与其材料问题息息相关，同时也和开启闭合后的磨损有关。

要优先选择耐腐蚀性好的材料，并且利用热处理、镀金等方式来提升阀杆的
耐磨性能。

另外在选择阀杆材料时，还必须结合石化企业的具体生产情况、操作
条件，以保障符合当前的生产环境。

再者，预防填料函发生泄漏，包括了填料垫、填料箱、填料等内容。

以填料垫为例，该垫子主要有支撑作用，此处的密封性不
达标后的泄漏，大多和填料盖松动等情况有关。

在装填料时，石化企业操作技术
人员应提前进行压缩压实，提升密封性能。

又如以填料本身为例，其加工的精准
度也会影响到阀门的密封性能[5]。

最后，科学利用不同阀门。

虽然在石化企业生
产中的不同介质腐蚀性有差异，但均可能加大阀门泄漏风险甚至造成损坏。

在选
择阀门中要重点考量的因素是“防腐”，若要提升阀门的耐腐蚀性，则要结合石
化企业的各生产产品、介质来选择相应的阀门材料，分析出现腐蚀现象的原因。

无论是球阀、节流阀，还是旋塞阀，截止阀，隔膜阀，都要根据石化生产具体情
况来选择，确保阀门发挥出最大效能。

结语
综上所述，随着经济水平迅速提升，石油在我国的发展中愈发占据重要位置，也在人民群众的日常生活中发挥作用。

在石化装置生产体系中，许多产品危险性高，可能具有毒性、腐蚀性，一旦泄漏便可能造成污染问题，甚至是爆炸性的事故，亟需引起重视。

石化装置中对于阀门的密封性有着极高的要求，一旦密封性
能未能达到标准，就可能造成介质的泄漏及其他更严重的后果。

从本次研究能得知，石化装置的泄漏要从内、外两个维度的密封情况深入分析，通过总结经验采
取针对性的预防处理措施，最终为石化企业顺利生产及长远发展奠定坚实的基础。

参考文献
[1]王鹏飞.论石油化工装置阀门的密封原理与泄漏原因[J].冶金管理,2022(15):43-45.
[2]王恒伟.浅谈石油化工装置仪表阀门执行机构防火罩[J].广东化
工,2022,49(07):168-169.
[3]安德春.石油化工装置阀门泄漏应对策略分析[J].石化技术,2022,29(01):83-84.
[4]韩正海.石油化工装置阀门在线检测技术探析[J].石化技术,2021,28(10):93-94.
[5]赵保兴,张逢,董丽丽,吴亚思.石油化工装置阀门应用现状与发展趋势[J].阀
门,2021(02):112-114.。