閥門常見(jiàn)泄漏原因主有以下幾點(diǎn):
一、閥門的泄漏
某罐區(qū)輕烴(液化氣)爆燃著火事故,事故的原因是裂解碳四儲(chǔ)罐閥門處突然發(fā)生泄漏,爆炸現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到極限,當(dāng)班操作人員進(jìn)行緊急處理過(guò)程中發(fā)生爆炸,造成多人遇難和受傷。本次事故是閥門的泄漏事故。對(duì)于泄漏的原因分析,主要包括內(nèi)漏、外漏、操作原因等。
1. 內(nèi)漏
外面看不到,介質(zhì)也不會(huì)跑出來(lái),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是允許的,根據(jù)不同的閥門的結(jié)構(gòu)而定,就是“閥門泄漏標(biāo)準(zhǔn)”了。泄漏標(biāo)準(zhǔn)分7級(jí),泄漏等級(jí)越高越不漏。7級(jí)就是理論上的零泄漏了,如球閥、三偏心蝶閥、單座閥等。如果工作場(chǎng)合是高溫高壓,防爆要求高,且經(jīng)過(guò)的介質(zhì)是有毒、揮發(fā)性強(qiáng)的氣體,那么對(duì)閥門的精密性要求越高。內(nèi)漏跟閥體結(jié)構(gòu)、制造精密度有關(guān),在一定范圍內(nèi)允許。
2. 外漏
是能看到的漏,是不允許的泄漏,例如:閥桿填料問(wèn)題,松動(dòng)了、被腐蝕了,或者是閥體有破裂等原因。外漏跟閥桿、填料、閥體有關(guān)。泄漏的原因主要包括:
①. 閥體和閥蓋的泄漏
鑄鐵件鑄造質(zhì)量不高,閥體和閥蓋體上有砂眼、松散組織、夾渣等缺陷;天冷凍裂;焊接不良,存在著夾渣、未焊透、應(yīng)力裂紋等缺陷;鑄鐵閥門被重物撞擊后損壞。
②. 填料處的泄漏
填料選用不對(duì),不耐介質(zhì)的腐蝕,不耐高壓或真空、高溫或低溫;填料安裝不對(duì),存在著以小代大、螺旋盤繞接頭不良、上緊下松等缺陷;填料超過(guò)使用期,已老化,喪失彈性;閥桿精度不高,有彎曲、腐蝕、磨損等缺陷;填料圈數(shù)不足,壓蓋未壓緊;壓蓋、螺栓和其他部件損壞,使壓蓋無(wú)法壓緊;操作不當(dāng),用力過(guò)猛等;壓蓋歪斜,壓蓋與閥桿間空隙過(guò)小或過(guò)大,致使閥桿磨損,填料損壞。
③. 密封面的泄漏
密封面研磨不平,不能形成密合線;閥桿與關(guān)閉件的連接處頂心懸空、不正或磨損;閥桿彎曲或裝配不正,使關(guān)閉件歪斜或不逢中;密封面材質(zhì)量選用不當(dāng)或沒(méi)有按工況條件選用閥。
④. 密封圈連接處的泄漏
密封圈碾壓不嚴(yán);密封圈與本體焊接,堆焊質(zhì)量差;密封圈連接螺紋、螺釘、壓圈松動(dòng);密封圈連接而被腐蝕。
⑤. 關(guān)閉件脫落產(chǎn)生泄漏
操作不良,使關(guān)閉件卡死或超過(guò)上死點(diǎn),連接處損壞斷裂;關(guān)閉件連接不牢固,松勁而脫落;選用連接件材質(zhì)不對(duì),經(jīng)不起介質(zhì)的腐蝕和機(jī)械的磨損。
3. 對(duì)于操作的原因分析
①. 由于閥門內(nèi)存在沙石等異物,造成閥門關(guān)閉時(shí),關(guān)閉不到位,工作人員采取蠻力,并使用輔助工具強(qiáng)行關(guān)閉閥門,造成閥門銅套受到硬物擠壓,銅套斷裂。
②. 操作人員不清楚閥門結(jié)構(gòu),在開(kāi)關(guān)閥門過(guò)程中經(jīng)常認(rèn)為力量不夠、閥門太沉等因素,致使閥門開(kāi)關(guān)不到位,進(jìn)而使用管鉗等加力輔助設(shè)施,開(kāi)關(guān)閥門。
③. 工程施工過(guò)程中,管線吹掃質(zhì)量不合格,管線內(nèi)依然存在雜質(zhì)等異物。
4. 對(duì)于操作錯(cuò)誤的防范措施:
①. 開(kāi)關(guān)閥門時(shí),應(yīng)平穩(wěn)操作,遇阻塞物無(wú)法關(guān)閉時(shí),可開(kāi)關(guān)二至三次,直至阻塞物被沖刷掉,方可關(guān)閉到位;
②. 加強(qiáng)員工對(duì)閥門內(nèi)部構(gòu)造及閥門操作保養(yǎng)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn),杜絕類似人為事件的發(fā)生;
③. 施工過(guò)程中,加強(qiáng)監(jiān)管,嚴(yán)格落實(shí)每一道程序,杜絕安全隱患。
泄漏等級(jí)和密封實(shí)驗(yàn)的關(guān)系,在GB/T 13927中密封的泄漏等級(jí)分為A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和G級(jí)。SH/T 3521《石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程》中也有泄漏量分級(jí)的規(guī)定。這些等級(jí)與ISO 5208一致,API598和API6D也有一致的泄漏等級(jí)。
普通氣體流體,使用軟密封,可以達(dá)到A或者AA等級(jí)。采用金屬密封,對(duì)應(yīng)D等級(jí),特殊設(shè)計(jì)C等級(jí)也可以達(dá)到。易燃?xì)怏w的閥門需零泄漏,如果是電動(dòng)、氣動(dòng)還得防爆。A是零泄漏,但實(shí)際上會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)泄漏,AA就是為了“一點(diǎn)點(diǎn)”而設(shè)置的對(duì)照等級(jí)。ISO標(biāo)準(zhǔn)的允許泄漏量,和口徑成正比。
二、液氨管道閥門事故分析
某液氨球罐,輸送液氨的進(jìn)口管道中安全閥的下部截止閥發(fā)生破裂,管道內(nèi)液氨向外泄漏,造成中毒事故。事故發(fā)生時(shí),截止閥底部發(fā)生破裂,底部一塊圓形閥體外殼破裂飛出,液氨大量泄漏。公司生產(chǎn)操作記錄,該管道實(shí)際運(yùn)行壓力為2.2MPa,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有超壓情況的證據(jù)。
事故分析:
①. 事故直接原因
截止閥存在原始缺陷,在應(yīng)力作用下,材料沒(méi)有韌性,裂紋擴(kuò)展,在達(dá)到臨界尺寸時(shí),裂紋貫穿,液氨泄漏,由于液氨汽化吸收熱量,造成截止閥溫度降低,導(dǎo)致閥體在低溫下發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂,液氨大量泄漏。
②. 設(shè)計(jì)錯(cuò)誤
按照GB/T 12233《通用閥門鐵制截止閥與升降式止回閥》的規(guī)定,對(duì)閥體材料為灰鑄鐵的鐵制截止閥的可用壓力登記,標(biāo)準(zhǔn)推薦最高選用到1.6MPa,而事故截止閥的公稱壓力卻為2.5MPa,公稱通徑為80mm。對(duì)于公稱壓力為2.5MPa,公稱通徑為80mm的鐵制截止閥,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定閥體材料應(yīng)選用球墨鑄鐵或鑄鋼。
對(duì)于公稱壓力為2.5MPa,公稱直徑為80mm的球墨鑄鐵截止閥和鑄鋼截止閥,GB/T12233《通用閥門鐵制截止閥與升降式止回閥》規(guī)定閥體最小壁厚分別為10mm和9.9mm,而事故截止閥的閥體最小壁厚僅為8.8mm,明顯偏薄。
③. 制造違反標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品質(zhì)量低劣
該截止閥制造單位違反標(biāo)準(zhǔn),制造超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)推薦范圍之外的Pg25,Dg80的灰鑄鐵截止閥。按照灰鑄鐵最低牌號(hào)HT100的要求,事故截止閥存在碳含量超標(biāo)、抗拉強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值、閥體實(shí)際最小壁厚小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最小壁厚、閥體壁厚不均勻等質(zhì)量問(wèn)題。