從監(jiān)造的角度看管線球閥常見質(zhì)量問題
通過實際案例介紹了管線球閥監(jiān)造過程中常見的閥門質(zhì)量問題,分析了導(dǎo)致這些問題的原因,對于提高閥門的制造水平具有積極意義。
1、前言
長距離管道輸送石油、天然氣等資源已成為當(dāng)今世界能源輸送的最主要手段,利用長輸管線輸送需要控制介質(zhì)的流動,閥門具有切斷、控制介質(zhì)輸送以及安全保護等作用,因而在管線上閥門被大量應(yīng)用。
閥門監(jiān)造服務(wù)是自閥門設(shè)計、投產(chǎn)到現(xiàn)場應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)驗豐富的閥門監(jiān)造人員可以幫助業(yè)主更加專業(yè)的控制閥門質(zhì)量,也可以幫助閥門制造廠預(yù)見性的將隱患消除在搖籃里,可以避免產(chǎn)品成型甚至投產(chǎn)后造成更大的損失。本文中筆者將自己近幾年來從事長輸管線球閥監(jiān)造工作中,在設(shè)計審核、裝配、試壓等重點環(huán)節(jié)中遇到的常見閥門質(zhì)量問題進行了闡述和分析。
2、設(shè)計審核環(huán)節(jié)
設(shè)計審核主要是審核閥門產(chǎn)品的圖紙、計算書等是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及招投標(biāo)文件要求以及該產(chǎn)品是否存在結(jié)構(gòu)功能等方面的設(shè)計缺陷。以按照API6D 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管線閥門為例,總結(jié)起來主要有以下3 個方面的問題。
2.1、結(jié)構(gòu)
(1) 閥座單活塞與雙活塞結(jié)構(gòu)分辨不清單活塞效應(yīng)閥座與雙活塞效應(yīng)閥座結(jié)構(gòu)原理差異如圖1、圖2 所示。
圖1 單活塞效應(yīng)閥座結(jié)構(gòu)原理
圖2 雙活塞效應(yīng)閥座結(jié)構(gòu)原理
配裝單活塞閥座的閥門能實現(xiàn)上游密封、下游泄壓,當(dāng)中腔壓力升高時,下游閥座自動卸壓,保證閥門中腔不承受過大壓力而發(fā)生故障。這種閥門必須標(biāo)明介質(zhì)流向。
配裝雙活塞閥座的閥門能實現(xiàn)上下游同時密封,當(dāng)上游閥座損壞時,下游閥座能起到密封作用。但為了保證閥門中腔不承受過大壓力而發(fā)生故障,通常中腔要裝一個安全閥。這種閥門對介質(zhì)流向沒有要求。
因此閥座單活塞與雙活塞結(jié)構(gòu)分辨不清、混裝或錯裝會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
(2) 防火功能設(shè)計不到位
要求具有防火功能的閥門無防火結(jié)構(gòu)設(shè)計( 如圖3 所示) 或者防火石墨圈位置安排不合理( 如圖4 所示) 。
圖3 無防火結(jié)構(gòu)閥座
圖4 有防火結(jié)構(gòu)閥座
圖4 所示,因防火石墨圈位置設(shè)計不合理,在火災(zāi)情況下仍存在不止一處泄漏( 如圖所示,有1、2 共2 處) ,不能實現(xiàn)防火功能。在火災(zāi)情況下,防火結(jié)構(gòu)設(shè)計完善的閥座應(yīng)僅存在一種泄漏途徑( 如圖中1 所示) 。
3、裝配環(huán)節(jié)
裝配環(huán)節(jié)特別要注意對主要零部件的材質(zhì)進行核對,避免混料。裝配前對零件進行打磨去除毛刺,尤其是橡膠密封圈的配合部位,另外還要保持零部件及裝配環(huán)境的清潔。
案例: 在某公司監(jiān)造過程中,試壓時一臺閥門的閥座密封泄漏,后經(jīng)解體檢查,發(fā)現(xiàn)有雜物( 鐵屑) 進入腔體,已將閥座密封圈及球體劃傷,導(dǎo)致閥座密封圈和球體報廢,嚴(yán)重影響了工期。
4、試壓環(huán)節(jié)
標(biāo)準(zhǔn)API 6D 第7. 8 條壓力泄放“如需要閥腔泄壓,應(yīng)確保閥腔壓力不超過按7. 2 確定的在最大操作溫度時的閥門壓力額定值的1. 33倍”。第11. 4. 4. 3 條附加的密封試驗“如購方指定,閥門的功能為DIB-2,一只閥座為單向密封,另一只閥座為雙向密封,應(yīng)進行條款B. 12 所述的試驗”。而第B. 12 條“閥腔試驗的單向密封閥座試驗,將試驗壓力依次施加到閥腔和上游端。監(jiān)測閥門下游端的泄漏情況。”第B. 12 條對該單向密封閥座是否確實能夠向上游端泄壓卻沒有試驗要求。
在某公司監(jiān)造過程中考慮到這種DIB-2 結(jié)構(gòu)的閥門沒有再另設(shè)泄壓閥,即若要滿足API 6D7.8條的規(guī)定,只能通過該單向密封閥座向上游端泄壓。在實際管道中上游端最大壓力為按7. 2 確定的在最大操作溫度時的閥門壓力額定值,為滿足7. 8 條規(guī)定,保證閥腔壓力不超過按7. 2 確定的在最大操作溫度時的閥門壓力額定值的1. 33倍,則該單向閥座須在閥體中腔比上游端壓力高出在按7. 2 確定的在最大操作溫度時的閥門壓力額定值的0. 33 倍范圍內(nèi)向上游端泄壓。如果泄壓失敗,將導(dǎo)致閥腔壓力升高異常,超出7. 8 條規(guī)定,具有危險性。所以監(jiān)造經(jīng)和制造廠協(xié)商后,增加了單向閥座是否確實能夠在按7. 2 確定的在最大操作溫度時的閥門壓力額定值的0. 33 倍范圍內(nèi)向上游端泄壓的檢驗試驗。
此外,在監(jiān)造現(xiàn)場不乏試壓工人為省事不及時更換試壓表的例子,API 6D 第10. 2. 3. 2 條測量范圍里有明確要求: “壓力測量應(yīng)在測量器材滿刻度的25%至75%之間進行。”對此監(jiān)造應(yīng)特別提醒試壓工人注意。
5、結(jié)語
閥門質(zhì)量的好壞直接影響到管道運輸?shù)陌踩,閥門監(jiān)造應(yīng)站在更為專業(yè)的角度重點把握閥門生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),進一步為閥門質(zhì)量把好關(guān)。