锁环式快开盲板原理和故障分析

锁环式快开盲板原理和故障分析

锁环式快开盲板原理和故障分析李广(中石油管道联合有限公司西部分公司，新疆乌鲁木齐830012) 摘要：快开盲板一般由筒体、法兰、勾圈或卡箍、短节、安全连锁机构、开闭机构、转臂等部件构成。为了解决盲板开启困难、密封处渗漏等常见问题，从锁环式快开盲板的密封结构、工作原理和主要零部件作用入手，结合生产实际过程中典型案例，分析故障原因，提出解决措施，保障了站场安全平稳运行。关键词：锁环式；结构；故障；快开盲板0 引言快开盲板在输油输气管道中是必不可少的，在管道清管作业中发挥着重要作用[1]。与传统盲板相比，快开盲板具有结构合理、密封性能好、启闭迅速、性能可靠、操作方便等特点。快开盲板包括卡箍式、牙嵌式、丝扣式、锁环式等类型。1 锁环式快开盲板1.1 密封原理如图1和图2所示，锁环式快开盲板的密封圈是U型密封。图1 密封原理示意图密封圈嵌入密封槽内，关上盲板门后，在一定压力的作用下密封圈贴紧密封面，实现初始密封。工作状态下，管内介质进入密封圈的内腔，在高压介质的作用下，密封圈张开并更加贴紧密封面。压力越大，密封的效果越好。由于密封结构采用自紧式密封，没有预紧力和预紧力矩，因此盲板无附加的应力，而且密封可靠[2]。图

2 盲板剖切图1.2 锁环式快开盲板结构锁环式快开盲板结构如图3所示，其中锁盘是起安全作用的，当压力报警螺栓没有卸下时，锁板不能卸下，手柄不能旋转。锁环伸缩装置是一曲柄滑块机构。锁环伸缩原理为旋转操作手柄时，与手柄连接的导向柱沿圆弧凹槽移动，改变锁块的距离，进而改变锁环的周长，实现锁环在锁环槽内的伸缩。顺时针旋转手柄时，锁块拉近，靠在锁环槽内，将盲板门固定。逆时针旋转手柄，锁块背离，锁环脱离锁环槽，释放盲板门[3]。图

3 锁环式快开盲板简图1.3 锁环式快开盲板安全装置安全锁板用于固定环锁的工作位置，即当环锁贴紧简体环槽斜面时，将安全锁板插入到两力臂之间，以防环锁产生径向位移出现危险。如图4所示，安全锁板上安装一个压力报警螺栓，欲卸下安全锁板时，必须先卸下压力报警螺栓。在松动螺栓时，只要装有环锁型锁环式快开盲板的设备内尚有余压，气就会从压力报警螺栓的特制泄放口释放，发出声响以警告作业人员，可避免开盲板时因余压造成的危脸。图

4 压力报警螺栓1.4 锁环式快开盲板的开启与关闭打开锁环式快开盲板之前，必须确认容器内的压力全部释放，再使其与螺栓孔脱离，取下门锁止块；万向手柄一端插入锁环驱动臂的孔中，逆时针旋转手柄，使锁环缩回至锁环凹槽；向外平拉开门操作杆，实现锁环式快开盲板的开启操作[4]。关闭时，手柄一端插入

锁环驱动臂的孔中，顺时针旋转手柄，使锁环伸展至锁环凹槽内；向里平推操作杆关上门，使门完全地进入锁环式快开盲板的颈部，松开锁环，使锁环正好卡在锁环凹槽中，再来回拉动几次开门操作杆，以确认其是否完全卡在了凹槽；装上门锁止块，拧紧压力报警螺栓螺栓，完成关闭操作[5]。2 锁环式快开盲板的关联设备如图5所示，过滤器是通过不锈钢滤网框组件拦截输送介质中的固体杂质，以保证仪表及重要设备正常运行的专用设备。过滤器由放空口、进口、排污口、出口、盲板、过滤器筒、滤芯等组成。图5 过滤器基本结构示意图3 典型案例分析3.1 故障现象某天然气增压站场，锁环式快开盲板U型密封处和放空螺栓O型密封处均出现渗漏情况。准备开启盲板处理渗漏时，发现锁定装置卡住，锁环无法弹出，开启困难。3.2 原因分析3.2.1 开启困难的原因分析(1)盲板长期无任何操作，可能发生锈蚀；(2)锁环部分不能弹出，可能存在杂质；(3)环锁定机械装置失效，可能存在锈蚀和杂质。3.2.2 U型密封处渗漏的原因分析(1)可能是涂抹黄油太多；(2)可能是密封损坏或者密封面损坏。3.2.3 O型密封处渗漏的原因分析可能密封圈或者密封面损坏。3.3 解决措施3.3.1 开启困难(1)打开盲板后，清理生锈部分，加强定期保养，制定合理的设备保养计划，对于有微小变形的盲板利用千斤顶和枕木等工具对突起的部分缓慢施压，

将其恢复原状；(2)来回缓慢晃动手柄，同时涂抹机油来润滑锁环，待打开盲板后清理其中杂质，然后充分进行润滑保养；(3)用机油润滑涂抹锁定装置，缓慢晃动手柄，待打开盲板后清理装置上的锈蚀和杂质，亦可将其拆下进行清理保养。另外，当遇到板门与法兰垂直方向不对中时，调节调整螺栓直至中心重合度满足要求。法兰内径失圆导致的盲板开启关闭困难，只能更换相关配件，重新安装。

3.3.2 U型密封渗漏(1)打开盲板后清理掉原来的黄油，更换一条密封圈，重新涂抹一层薄且均匀的黄油；(2)密封面有轻微磨损，用细砂纸进行打磨，然后涂抹一层薄薄的黄油。另外，当损坏程度较大时，则要更换相关部件。确保盲板门和法兰中心重合，重新安装密封圈，再按3.3.1部分方法处理。3.3.3 O型密封渗漏密封圈或者密封面损坏，更换O型密封圈并处理密封面杂质。经过上述处理，盲板开关正常，无卡阻现象，锁环位置恢复，密封处无渗漏，保障了站场安全、平稳运行。4 锁环式快开盲板维护保养方法

4.1 保养周期每次开启盲板，均要进行检查、维护和保养。无开关操作的盲板，最长每半年要进行一次保养。

4.2 保养步骤(1)检查盲板外观，看表面有无伤痕，部件有无变形，有无松动螺栓或螺丝，以及整体清洁度。(2)打开盲板，从门上取下密封。检查密封有无损坏，如有则更换，如没有，上边的油污及其他脏物必须彻底清除，密封

圈使用寿命建议为1 a。(3)检查密封圈凹槽内有无锈蚀和污物，如有，用砂纸或金刚砂布彻底清理干净，再用干净棉布擦净。(4)检查门和锁环接触面是否干净，若有进行清理。(5)检查法兰内表面，通常有脏物或锈蚀，同样需要用砂纸清理干净，再用干净棉布擦净。锁环凹槽通常有脏物，需清理干净，否则，影响锁环安装。(6)仔细检查密封面有无机械损伤和锈蚀，如果需要，进行打磨。(7)清理干净后，分别对密封凹槽、锁带凹槽、密封面、锁环、锁环和门的接触面涂油脂，薄薄一层涂均匀即可。(8)检查压力报警螺栓密封垫有无损坏，如损坏则更换，如没有，需清理密封垫及螺栓孔，涂抹少量油脂。(9)安装密封件，注意安装方向。另外先安装12点、3点、6点及9点的位置，再把周边按进去。(10)用机油或黄油润滑其他可以移动或转动的部件。5 锁环式快开盲板的安全问题锁环式快开盲板的安全锁紧装置显著增强了其安全性能，防止了锁环的径向移动，减少了带压开关盲板的几率。但是在压力报警螺栓的泄压槽被堵住或者泄放口被堵的情况下，这种方法并不能完全保证容器内的压力为零。因此，压力报警螺栓完全拆下才能保证压力为零。为防止容器内硫化亚铁遇空气燃烧爆炸，在完全打开门之前要往容器内喷水以吸收和溶解硫化亚铁。6 结束语介绍了锁环式快开盲板的原理、结构，并对其常见故障进行了分析并处理。处理锁环