输油管道泄压阀渗漏原因分析及处理措施

输油管道泄压阀渗漏原因分析及处理措施探讨

摘要:在简单介绍间接式泄压阀结构后,对泄压阀选用技术要点进行详细归纳总结。最后,结合自我实际工作经验,对输油管道先导式泄压阀渗漏原因及处理对策进行了详细分析研究。

关键词:输油管道水击泄压阀渗漏处理对策

中图分类号:te973 文献标识码:a 文章编

号:1674-098x(2012)04(a)-0074-01

水击是输油管道运行中常有的一种现象,同时也是威胁输油管道安全稳定运行的重要因素。当管道在正常稳定工况条件下运行时,管道内流动的液体速度和压力能够基本保持稳定,但一旦整个水力平衡环境遭到破坏会,就会形成的水击问题,当水击压力超出输油管道最大允许的弹性值或输油管道系统中设备的最大承压能力时,轻者会引起输油管道或设备发生损坏,重者甚至会出现爆管等严重事故。目前,国内的输油管道通常采用单管密闭输送方式,即在管道正常运行时,除采用调节阀来调节进、出站的压力和实现压力超前保护外,为了提高输油管道系统的安全稳定性能,还使用了水击泄压阀,以防止输油管道由于压力导致管道设备损坏甚至爆管事故发生。水击泄压阀具有流通能大、调节性能强、自动化程度高等优点,可以自动跟踪阀门前端水击压力的变化值,并自动调节使液体的压能得到快速释放,确保输油管道和输油设备安全稳定、高效可靠的运行。但由于泄压阀运行环境较为复杂,其在实际运行过程中经常出现泄漏等问题,因此,对泄压阀泄漏故障原因进行分析,并有针对

性采取相应功能维护技术措施就显得尤为重要。

1 间接式泄压阀结构

水击泄压阀按控制环节多少可以划分为直接式(一个环节)和间接式(多于一个环节)两种主要类型。目前,工程中常用的间接式泄压阀主要有先导式和电磁换向式两种。先导式泄压阀为两个控制环节的泄压阀,而电磁换向式泄压阀则需要根据监控需求配置一套完善的检测仪表系统,也就是具有三个控制环节的泄压阀。从结构来看,间接式泄压阀是直接式泄压阀与导阀或电磁换向阀等相互结合的组合体,但从性能方面来看,间接式泄压阀是直接式泄压阀的更新升级产品,其大大提高了泄压阀动作安全性、可靠性和准确性。因此,输油管道干线上绝大多数均选用间接式泄压阀以确保输油管道安全稳定的运行。

2 泄压阀选用技术要点

(1)要根据输油管道设计或相关技术规范允许的压力波动范围要求,按照输油管线的运行工况进行详细水击分析计算,以确定超压泄放安全保护装置正常动作泄放压力设定值。

(2)根据输油管道压力波动及压力释放保护功能要求,应首选安全泄压阀作为整个管道压力泄放安全保护装置。因为安全泄压阀具有泄放流通量大、调节响应速度快、不会产生二次水击共振等优点,能够有效将超压点部位处的部分甚至全部压力泄放到常压罐中,同时能够在管道水击压力泄放平稳后能够自动恢复到正常关闭状态,从而为整个输油管网的安全稳定运行提供持续可靠的安全防护。如

果输油管道中输送黏度高或杂质含量较高的液体介质(如:原油、浆液等物质)时,宜选用安全保护性能更加优越的氮气控制式泄压阀;在输送较为清洁的液体介质时,则从技术经济角度可以考虑优选先导式泄压阀。

(3)在安全泄压阀的选型计算过程中,除了要考虑其额定泄放量外,还应复核其泄放时的出口流速能否满足小于17.5m/s的指标要求,以避免泄压阀泄放流速过快而产生汽蚀噪音和管路振动,影响输油管道正常稳定运行。

(4)泄压阀的选用还应根据管线运行工况和工艺技术指标要求,要明确泄压阀功能是以控制输油管道瞬变压力的增压速率为主;还是以输油管道控制瞬变压力增压幅值为主。如果泄压阀功能是以控制增压速率为主,则在选型时应选用带有增压速率控制器的安全泄压阀,同时其能够有效将增压速率控制在0.14×105～0.4×

105pa/s范围内。

(5)实际输油管道泄压阀选型设计过程中,为了便于后期检修维护需求,应该按照一备一用的设置模式选配安全泄压阀。

3 泄压阀常见渗漏故障及处理对策

3.1 泄压阀渗漏故障原因

3.1.1 锥头复位不到位

对于先导式轴流泄压阀而言,其在正常运行条件下,其阀体前后压力均为p,基本等于上游管道的液体压力pu,主要依靠阀塞腔内的弹簧压力,使锥头与阀座构件间的密封环紧密接触在一起形成一个

完整的密封比压,实现对油的密封。当管道内压力超高让阀门开启后,锥头就会离开密封环使输送油通过,完成泄压;当管道内压力恢复正常后,泄压阀关闭时锥头复位,一旦复位过程中椎体不能完整到位,就会发生渗漏。从大量时间工作经验可知,导致锥头复位不到位泄漏的主要原因主要包括弹簧性能降低、杂质卡阻两个方面,从而导致泄压阀椎体不能自然准确复位,引起泄压阀发生渗漏。

3.1.2 密封部件损坏

密封部件损坏是泄压阀发生渗漏的主要原因,其最常见的是密封环发生损坏。泄压阀在运行过程中,由于老化、阀体进入杂质等原因,均可能引起密封环发生断裂、破损等问题,从而导致阀密封性能下降,引起渗漏。

3.1.3 输送油品中含有杂质

当输送油品中含有微小固体颗粒,如小石子、小焊渣等杂质时,一旦其直径在0.3～0.8mm范围间,管道内部过滤器就无法将其有效滤除。当泄压阀在超压开启进入关闭环节中,若油流中存在小颗粒就会停留在阀体内部密封面上,从而造成椎体不能正常复位、密封不严等问题,引起渗漏。

3.2 处理对策

3.2.1 认真进行安装前检测

在安装水击泄压阀前,要认真清除阀门前管道内部的脏东西、废弃物、以及安装金属残屑。如有条件,应将整个阀门上游侧管道进行彻底吹扫。泄压阀安装在管线上后,要认真负荷阀门上游螺栓连

接是否牢固,并认真去除杂物。

3.2.2 预留足够备件,及时更换

对于密封环等一类的易损元部件,要根据工程实际情况预留1套以上的足够备件。目前输油管道上所选用的安全泄压阀大部分是进口的,其订货周期较长,如备件备品不足,一旦阀门发生渗漏,就很难及时给予更换,将会大大影响输油管道的安全正常生产运行。对于损坏率较低部件如:阀塞腔内的弹簧、锥头等,应根据工程实际使用需求备用相应数量的备件。

3.2.3 准确调校泄压阀设定值

在调校泄压阀设定值时,应选用与管道仪表相匹配精度等级的引压压力表,并对泄压阀的引压压力表进行认真校验,以确保泄压阀设定值校验具有良好的准确度,避免当输油管道运行压力超高时泄压阀出现“误动”或“拒动”现象发生。在调校泄压阀时,应注意紧固好调整杆,调整好控制阀,以防止出现弹簧杆滑动等不利现象,引起泄压阀设定值发生漂移出现渗漏现象。

4 结语

当输油管道中的介质发生水击,压力达到泄压阀动作设定值时,其能够快速可靠的开启。由于水击泄压阀的正常开启使管路中的油体积发生变化,介质压能得到有效释放,水击压力波强度得到有效缓解,从而起到保护管道和设备安全稳定晕的作用,在输油管道安全保护领域具有较强的应用前景。

参考文献