閥門常見泄漏原因主有以下(xia)幾點:
一、閥門(men)的泄(xie)漏
某罐區輕烴(液化氣)爆燃著火事故,事故的原因是裂解碳四儲罐閥門處突然發生泄漏,爆炸現場可燃氣體濃度達到極限,當班操作人員進行緊急處理過程中發生爆炸,造成多人遇難和受傷。本次事故是閥門的泄漏事故。對于泄漏的原因分析,主要包括內漏、外漏、操作原因等。
1. 內(nei)漏(lou)
外面(mian)看不(bu)到,介質也不(bu)會跑(pao)出來,標(biao)準規范是(shi)允(yun)許的(de)(de),根據(ju)不(bu)同(tong)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)結構(gou)而定,就(jiu)是(shi)“閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)泄(xie)漏(lou)標(biao)準”了。泄(xie)漏(lou)標(biao)準分7級,泄(xie)漏(lou)等級越高(gao)越不(bu)漏(lou)。7級就(jiu)是(shi)理(li)論上的(de)(de)零泄(xie)漏(lou)了,如球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)、三偏心蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)、單座閥(fa)(fa)(fa)等。如果工(gong)作(zuo)場合是(shi)高(gao)溫高(gao)壓,防爆要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)高(gao),且(qie)經過(guo)的(de)(de)介質是(shi)有(you)毒(du)、揮發性強的(de)(de)氣(qi)體,那么對閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)精密(mi)性要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)越高(gao)。內漏(lou)跟閥(fa)(fa)(fa)體結構(gou)、制造精密(mi)度有(you)關(guan),在一定范圍(wei)內允(yun)許。
2. 外漏
是能看到的(de)漏,是不允許的(de)泄漏,例(li)如:閥桿(gan)填料問題(ti),松動了、被腐蝕了,或者是閥體(ti)有(you)破裂等原(yuan)因。外漏跟閥桿(gan)、填料、閥體(ti)有(you)關。泄漏的(de)原(yuan)因主要包括:
①. 閥體和閥蓋的泄漏
鑄鐵件鑄造質量不高,閥(fa)體和閥(fa)蓋(gai)體上(shang)有砂眼(yan)、松散組織、夾渣(zha)等缺陷(xian);天冷凍(dong)裂(lie)(lie);焊接不良,存在著夾渣(zha)、未焊透、應力(li)裂(lie)(lie)紋等缺陷(xian);鑄鐵閥(fa)門被(bei)重物撞擊后損(sun)壞。
②. 填料處的泄(xie)漏
填(tian)料(liao)(liao)選用(yong)不對,不耐(nai)介質的(de)腐(fu)蝕(shi),不耐(nai)高(gao)壓(ya)(ya)或真空(kong)、高(gao)溫(wen)或低溫(wen);填(tian)料(liao)(liao)安(an)裝(zhuang)不對,存在著以小代(dai)大(da)、螺旋盤繞(rao)接(jie)頭不良、上緊(jin)下松(song)等缺(que)陷;填(tian)料(liao)(liao)超過(guo)(guo)使用(yong)期,已(yi)老(lao)化,喪失彈性;閥(fa)桿(gan)精度不高(gao),有彎曲、腐(fu)蝕(shi)、磨(mo)(mo)損(sun)(sun)等缺(que)陷;填(tian)料(liao)(liao)圈數不足,壓(ya)(ya)蓋(gai)(gai)未壓(ya)(ya)緊(jin);壓(ya)(ya)蓋(gai)(gai)、螺栓和其他(ta)部件損(sun)(sun)壞(huai),使壓(ya)(ya)蓋(gai)(gai)無法壓(ya)(ya)緊(jin);操作不當,用(yong)力過(guo)(guo)猛等;壓(ya)(ya)蓋(gai)(gai)歪斜,壓(ya)(ya)蓋(gai)(gai)與閥(fa)桿(gan)間空(kong)隙過(guo)(guo)小或過(guo)(guo)大(da),致(zhi)使閥(fa)桿(gan)磨(mo)(mo)損(sun)(sun),填(tian)料(liao)(liao)損(sun)(sun)壞(huai)。
③. 密(mi)封面的泄漏
密(mi)(mi)封(feng)面研(yan)磨不(bu)平(ping),不(bu)能形成(cheng)密(mi)(mi)合線;閥(fa)桿(gan)與關(guan)閉(bi)件(jian)的連接(jie)處頂心懸空、不(bu)正或磨損(sun);閥(fa)桿(gan)彎曲或裝配(pei)不(bu)正,使關(guan)閉(bi)件(jian)歪(wai)斜或不(bu)逢中(zhong);密(mi)(mi)封(feng)面材(cai)質量(liang)選用(yong)不(bu)當或沒有按工況條件(jian)選用(yong)閥(fa)。
④. 密封(feng)圈(quan)連(lian)接(jie)處的泄漏(lou)
密封(feng)圈碾壓(ya)不嚴;密封(feng)圈與(yu)本體焊接,堆焊質量差;密封(feng)圈連接螺(luo)紋、螺(luo)釘(ding)、壓(ya)圈松動;密封(feng)圈連接而被腐蝕。
⑤. 關閉件(jian)脫落產生(sheng)泄漏
操作不(bu)良(liang),使關閉件(jian)卡死或(huo)超過上死點,連(lian)接(jie)處損壞(huai)斷(duan)裂;關閉件(jian)連(lian)接(jie)不(bu)牢固,松勁(jing)而(er)脫落;選用連(lian)接(jie)件(jian)材質不(bu)對(dui),經不(bu)起(qi)介質的腐(fu)蝕和(he)機(ji)械(xie)的磨損。
3. 對于操作的原因分析
①. 由于閥(fa)(fa)門(men)內存在沙石等異物,造(zao)成閥(fa)(fa)門(men)關(guan)閉時,關(guan)閉不到(dao)位,工作人員(yuan)采取蠻力(li),并使用輔助(zhu)工具強行關(guan)閉閥(fa)(fa)門(men),造(zao)成閥(fa)(fa)門(men)銅套(tao)受到(dao)硬物擠壓,銅套(tao)斷裂。
②. 操作人(ren)員不(bu)清(qing)楚閥(fa)門(men)(men)結構,在開關閥(fa)門(men)(men)過(guo)程中(zhong)經(jing)常認(ren)為(wei)力量不(bu)夠、閥(fa)門(men)(men)太沉(chen)等因(yin)素,致使(shi)閥(fa)門(men)(men)開關不(bu)到(dao)位,進而(er)使(shi)用管鉗等加力輔(fu)助設施,開關閥(fa)門(men)(men)。
③. 工(gong)程(cheng)施工(gong)過程(cheng)中,管(guan)線吹掃質量不合格(ge),管(guan)線內依然存在雜(za)質等異物。
4. 對于操作(zuo)錯誤(wu)的防范措(cuo)施:
①. 開關(guan)(guan)(guan)閥門時,應平穩操作,遇阻塞物無法關(guan)(guan)(guan)閉時,可(ke)開關(guan)(guan)(guan)二至三次(ci),直(zhi)至阻塞物被沖(chong)刷掉(diao),方(fang)可(ke)關(guan)(guan)(guan)閉到位;
②. 加強員工對(dui)閥門(men)內部(bu)構造及閥門(men)操作保養(yang)相關知識的培訓,杜(du)絕類似人為(wei)事件的發生;
③. 施工過程中,加強監管(guan),嚴格落(luo)實每一道程序,杜絕(jue)安全隱患。
泄漏(lou)等(deng)(deng)級和(he)(he)密封實驗的關系,在GB/T 13927中密封的泄漏(lou)等(deng)(deng)級分為A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和(he)(he)G級。SH/T 3521《石油化工(gong)儀表(biao)工(gong)程施工(gong)技術規程》中也有(you)泄漏(lou)量(liang)分級的規定。這些等(deng)(deng)級與ISO 5208一(yi)(yi)致(zhi),API598和(he)(he)API6D也有(you)一(yi)(yi)致(zhi)的泄漏(lou)等(deng)(deng)級。
普通氣體(ti)流體(ti),使(shi)用(yong)軟密封,可(ke)以達到A或(huo)者AA等(deng)級。采用(yong)金屬密封,對(dui)應(ying)D等(deng)級,特殊(shu)設計C等(deng)級也可(ke)以達到。易燃(ran)氣體(ti)的閥門需零泄(xie)漏(lou),如(ru)果是電動、氣動還(huan)得(de)防(fang)爆。A是零泄(xie)漏(lou),但實際上會有(you)一點點泄(xie)漏(lou),AA就(jiu)是為了(le)“一點點”而設置的對(dui)照等(deng)級。ISO標準的允(yun)許(xu)泄(xie)漏(lou)量,和口徑成(cheng)正比。
二、液氨管道閥門事故分析
某液(ye)氨球罐(guan),輸送液(ye)氨的進口(kou)管(guan)道中(zhong)安全閥(fa)的下(xia)部截止閥(fa)發生(sheng)(sheng)破(po)裂(lie),管(guan)道內液(ye)氨向(xiang)外泄漏(lou),造成中(zhong)毒事(shi)(shi)故(gu)。事(shi)(shi)故(gu)發生(sheng)(sheng)時,截止閥(fa)底(di)部發生(sheng)(sheng)破(po)裂(lie),底(di)部一塊圓形閥(fa)體(ti)外殼(ke)破(po)裂(lie)飛出,液(ye)氨大量泄漏(lou)。公(gong)司生(sheng)(sheng)產操作(zuo)記(ji)錄,該管(guan)道實(shi)際運行(xing)壓力為2.2MPa,沒(mei)有(you)發現有(you)超壓情況的證據。
事故(gu)分析(xi):
①. 事故(gu)直接原因
截止閥存在(zai)(zai)原(yuan)始缺陷,在(zai)(zai)應(ying)力作用下,材料沒有韌性,裂(lie)紋擴展,在(zai)(zai)達到臨界尺寸(cun)時,裂(lie)紋貫穿,液(ye)氨(an)泄(xie)漏,由(you)于液(ye)氨(an)汽化吸收熱量(liang),造成截止閥溫度降低,導(dao)致閥體在(zai)(zai)低溫下發生低應(ying)力脆(cui)性斷裂(lie),液(ye)氨(an)大量(liang)泄(xie)漏。
②. 設計錯誤
按照GB/T 12233《通用(yong)閥(fa)門(men)鐵(tie)制(zhi)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥(fa)與升(sheng)降式(shi)止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)》的(de)(de)規定,對閥(fa)體材(cai)料(liao)為灰(hui)鑄鐵(tie)的(de)(de)鐵(tie)制(zhi)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥(fa)的(de)(de)可用(yong)壓(ya)力登記,標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)推薦(jian)最高選用(yong)到1.6MPa,而事故截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥(fa)的(de)(de)公稱壓(ya)力卻為2.5MPa,公稱通徑為80mm。對于公稱壓(ya)力為2.5MPa,公稱通徑為80mm的(de)(de)鐵(tie)制(zhi)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥(fa),標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)規定閥(fa)體材(cai)料(liao)應選用(yong)球墨鑄鐵(tie)或鑄鋼(gang)。
對于公稱壓力為2.5MPa,公稱直徑為80mm的(de)球墨(mo)鑄鐵截止(zhi)閥(fa)(fa)和鑄鋼截止(zhi)閥(fa)(fa),GB/T12233《通(tong)用閥(fa)(fa)門鐵制截止(zhi)閥(fa)(fa)與升降式止(zhi)回閥(fa)(fa)》規定(ding)閥(fa)(fa)體最小壁(bi)厚(hou)分(fen)別為10mm和9.9mm,而(er)事故截止(zhi)閥(fa)(fa)的(de)閥(fa)(fa)體最小壁(bi)厚(hou)僅(jin)為8.8mm,明顯偏薄。
③. 制造違反(fan)標準,產品(pin)質量低劣
該截(jie)(jie)止閥(fa)(fa)制(zhi)造單位違反標(biao)準(zhun)(zhun),制(zhi)造超(chao)過(guo)標(biao)準(zhun)(zhun)推薦范圍之(zhi)外的Pg25,Dg80的灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)截(jie)(jie)止閥(fa)(fa)。按照灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)最(zui)低牌號HT100的要求,事(shi)故(gu)截(jie)(jie)止閥(fa)(fa)存在碳含量(liang)超(chao)標(biao)、抗拉強度(du)低于標(biao)準(zhun)(zhun)規定值(zhi)、閥(fa)(fa)體實(shi)際(ji)最(zui)小壁厚(hou)(hou)小于標(biao)準(zhun)(zhun)規定最(zui)小壁厚(hou)(hou)、閥(fa)(fa)體壁厚(hou)(hou)不均(jun)勻(yun)等質量(liang)問題(ti)。

