閥門(men)常見泄(xie)漏原(yuan)因(yin)主有以下幾點:
一、閥門的(de)泄漏
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(fa)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. 內漏
外(wai)面看不(bu)到(dao),介(jie)質也不(bu)會(hui)跑出來,標(biao)(biao)(biao)準(zhun)規范(fan)是允許的(de)(de)(de),根據不(bu)同的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)的(de)(de)(de)結構(gou)而定,就是“閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)泄(xie)漏標(biao)(biao)(biao)準(zhun)”了。泄(xie)漏標(biao)(biao)(biao)準(zhun)分7級,泄(xie)漏等級越(yue)高越(yue)不(bu)漏。7級就是理論上的(de)(de)(de)零泄(xie)漏了,如(ru)球(qiu)閥(fa)(fa)、三偏心蝶閥(fa)(fa)、單座閥(fa)(fa)等。如(ru)果工作(zuo)場合是高溫高壓(ya),防爆(bao)要求(qiu)高,且(qie)經過的(de)(de)(de)介(jie)質是有毒、揮發性(xing)強的(de)(de)(de)氣體,那么對閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)的(de)(de)(de)精(jing)密性(xing)要求(qiu)越(yue)高。內(nei)漏跟(gen)閥(fa)(fa)體結構(gou)、制造精(jing)密度有關,在一定范(fan)圍(wei)內(nei)允許。
2. 外漏
是能(neng)看(kan)到的漏(lou),是不允許的泄(xie)漏(lou),例如:閥(fa)桿填料問題(ti),松(song)動了、被腐蝕了,或者是閥(fa)體有破裂等(deng)原因。外(wai)漏(lou)跟閥(fa)桿、填料、閥(fa)體有關(guan)。泄(xie)漏(lou)的原因主要包括(kuo):
①. 閥體和閥蓋的泄漏
鑄(zhu)鐵件(jian)鑄(zhu)造質量不高,閥體和閥蓋(gai)體上有砂(sha)眼、松(song)散組織、夾渣等缺(que)陷(xian);天(tian)冷凍裂(lie);焊(han)接不良,存在著夾渣、未(wei)焊(han)透、應力裂(lie)紋等缺(que)陷(xian);鑄(zhu)鐵閥門被(bei)重物(wu)撞擊后(hou)損壞(huai)。
②. 填料處的泄漏
填料(liao)選用不(bu)(bu)(bu)對,不(bu)(bu)(bu)耐(nai)介質的腐蝕(shi),不(bu)(bu)(bu)耐(nai)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)或真(zhen)空(kong)(kong)、高(gao)(gao)溫或低溫;填料(liao)安裝(zhuang)不(bu)(bu)(bu)對,存在著以小代大(da)、螺(luo)旋盤(pan)繞接頭不(bu)(bu)(bu)良、上緊(jin)下(xia)松等(deng)缺(que)陷;填料(liao)超過(guo)使用期(qi),已老化(hua),喪(sang)失(shi)彈(dan)性;閥(fa)桿(gan)精度不(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao),有彎(wan)曲、腐蝕(shi)、磨(mo)損(sun)等(deng)缺(que)陷;填料(liao)圈數(shu)不(bu)(bu)(bu)足,壓(ya)(ya)蓋(gai)未壓(ya)(ya)緊(jin);壓(ya)(ya)蓋(gai)、螺(luo)栓和其他部件損(sun)壞(huai),使壓(ya)(ya)蓋(gai)無法壓(ya)(ya)緊(jin);操作不(bu)(bu)(bu)當(dang),用力過(guo)猛等(deng);壓(ya)(ya)蓋(gai)歪斜,壓(ya)(ya)蓋(gai)與(yu)閥(fa)桿(gan)間空(kong)(kong)隙過(guo)小或過(guo)大(da),致使閥(fa)桿(gan)磨(mo)損(sun),填料(liao)損(sun)壞(huai)。
③. 密封面的泄漏
密(mi)封面研磨(mo)不(bu)平,不(bu)能(neng)形成密(mi)合線;閥(fa)桿(gan)與關閉(bi)件的連接(jie)處(chu)頂心懸空、不(bu)正或(huo)磨(mo)損;閥(fa)桿(gan)彎曲或(huo)裝配不(bu)正,使關閉(bi)件歪(wai)斜或(huo)不(bu)逢中;密(mi)封面材(cai)質量選用(yong)(yong)不(bu)當或(huo)沒有按工況條(tiao)件選用(yong)(yong)閥(fa)。
④. 密(mi)封圈連接處的(de)泄漏
密(mi)封(feng)(feng)圈碾壓不(bu)嚴;密(mi)封(feng)(feng)圈與本體焊(han)接,堆焊(han)質量差;密(mi)封(feng)(feng)圈連接螺紋、螺釘(ding)、壓圈松動(dong);密(mi)封(feng)(feng)圈連接而被腐蝕。
⑤. 關閉(bi)件脫(tuo)落產生泄(xie)漏(lou)
操作不良,使關閉(bi)(bi)件(jian)卡死或超過(guo)上(shang)死點,連(lian)接(jie)處(chu)損壞斷裂(lie);關閉(bi)(bi)件(jian)連(lian)接(jie)不牢固,松勁(jing)而脫落;選用(yong)連(lian)接(jie)件(jian)材質不對,經(jing)不起介質的(de)腐蝕和機械的(de)磨損。
3. 對于操作(zuo)的(de)原(yuan)因分析
①. 由于閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)內存在沙石等(deng)異物(wu),造(zao)成(cheng)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)關閉時,關閉不到(dao)位,工作人員采取蠻力(li),并使(shi)用(yong)輔助工具強行(xing)關閉閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men),造(zao)成(cheng)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)銅(tong)套受到(dao)硬物(wu)擠(ji)壓,銅(tong)套斷(duan)裂。
②. 操(cao)作人員不清(qing)楚閥(fa)(fa)門結構,在開關閥(fa)(fa)門過程中經常認(ren)為力量不夠(gou)、閥(fa)(fa)門太沉等因素,致(zhi)使(shi)(shi)閥(fa)(fa)門開關不到位,進(jin)而使(shi)(shi)用管鉗等加力輔助設施,開關閥(fa)(fa)門。
③. 工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)過程(cheng)中(zhong),管(guan)線吹掃質(zhi)(zhi)量不合格,管(guan)線內依(yi)然存在(zai)雜質(zhi)(zhi)等異物(wu)。
4. 對于(yu)操(cao)作錯誤的防范措(cuo)施(shi):
①. 開(kai)關(guan)閥(fa)門時,應(ying)平穩(wen)操作,遇(yu)阻(zu)塞物無法關(guan)閉(bi)時,可(ke)開(kai)關(guan)二至三次,直至阻(zu)塞物被沖刷掉,方(fang)可(ke)關(guan)閉(bi)到位;
②. 加強員(yuan)工對閥門(men)(men)內部構造及閥門(men)(men)操作(zuo)保養相(xiang)關知識(shi)的培(pei)訓,杜(du)絕類似人為(wei)事件(jian)的發(fa)生;
③. 施工過程中,加強監管,嚴格落實每一道程序(xu),杜絕安全(quan)隱患。
泄(xie)漏(lou)等(deng)級(ji)和密(mi)封實驗(yan)的(de)關系,在GB/T 13927中密(mi)封的(de)泄(xie)漏(lou)等(deng)級(ji)分為A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和G級(ji)。SH/T 3521《石油化(hua)工儀表工程(cheng)(cheng)施工技術規(gui)程(cheng)(cheng)》中也(ye)(ye)有泄(xie)漏(lou)量分級(ji)的(de)規(gui)定。這些等(deng)級(ji)與ISO 5208一致(zhi),API598和API6D也(ye)(ye)有一致(zhi)的(de)泄(xie)漏(lou)等(deng)級(ji)。
普通氣(qi)體流(liu)體,使用軟密封,可(ke)以(yi)達(da)到A或者(zhe)AA等(deng)級(ji)。采(cai)用金屬密封,對應D等(deng)級(ji),特殊設(she)計C等(deng)級(ji)也可(ke)以(yi)達(da)到。易燃氣(qi)體的閥(fa)門需零泄漏,如果(guo)是電動、氣(qi)動還得防爆。A是零泄漏,但實(shi)際上會有(you)一(yi)點點泄漏,AA就是為了(le)“一(yi)點點”而設(she)置的對照等(deng)級(ji)。ISO標準(zhun)的允許泄漏量,和口徑成正比。
二、液氨管(guan)道閥門(men)事故分析
某液氨(an)球罐,輸送(song)液氨(an)的進口管(guan)道中安全閥的下(xia)部截(jie)止閥發(fa)生(sheng)破裂(lie)(lie),管(guan)道內液氨(an)向外泄漏,造成中毒事故。事故發(fa)生(sheng)時(shi),截(jie)止閥底(di)部發(fa)生(sheng)破裂(lie)(lie),底(di)部一塊圓(yuan)形閥體外殼破裂(lie)(lie)飛出,液氨(an)大量泄漏。公司生(sheng)產(chan)操作記錄(lu),該管(guan)道實際運行壓力為2.2MPa,沒有發(fa)現有超壓情況的證據。
事(shi)故(gu)分析:
①. 事故直接原因
截(jie)(jie)止閥存在(zai)(zai)原始(shi)缺陷,在(zai)(zai)應力(li)作用下,材料沒有韌性,裂(lie)紋擴展,在(zai)(zai)達到臨界尺寸時,裂(lie)紋貫穿(chuan),液(ye)(ye)氨泄漏(lou),由(you)于液(ye)(ye)氨汽(qi)化吸收熱量,造(zao)成截(jie)(jie)止閥溫度(du)降低(di)(di),導(dao)致閥體在(zai)(zai)低(di)(di)溫下發生低(di)(di)應力(li)脆性斷裂(lie),液(ye)(ye)氨大量泄漏(lou)。
②. 設計(ji)錯誤(wu)
按(an)照GB/T 12233《通用閥門鐵(tie)制截(jie)(jie)止(zhi)閥與升降式(shi)止(zhi)回(hui)閥》的規(gui)定,對閥體材(cai)料為灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的鐵(tie)制截(jie)(jie)止(zhi)閥的可用壓力(li)登記,標準推薦最高選用到1.6MPa,而事故截(jie)(jie)止(zhi)閥的公稱壓力(li)卻為2.5MPa,公稱通徑為80mm。對于公稱壓力(li)為2.5MPa,公稱通徑為80mm的鐵(tie)制截(jie)(jie)止(zhi)閥,標準規(gui)定閥體材(cai)料應選用球墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)或鑄(zhu)(zhu)鋼。
對于公稱(cheng)壓(ya)力為(wei)2.5MPa,公稱(cheng)直徑為(wei)80mm的球墨鑄鐵(tie)截(jie)止(zhi)閥和鑄鋼截(jie)止(zhi)閥,GB/T12233《通用閥門鐵(tie)制(zhi)截(jie)止(zhi)閥與升降式止(zhi)回閥》規定閥體最小(xiao)(xiao)壁厚(hou)分(fen)別為(wei)10mm和9.9mm,而(er)事故(gu)截(jie)止(zhi)閥的閥體最小(xiao)(xiao)壁厚(hou)僅(jin)為(wei)8.8mm,明顯偏薄。
③. 制造違(wei)反標(biao)準(zhun),產品質量低劣
該截(jie)止閥(fa)制(zhi)造單位違反標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),制(zhi)造超過標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)推(tui)薦范圍之(zhi)外的(de)(de)Pg25,Dg80的(de)(de)灰(hui)(hui)鑄鐵截(jie)止閥(fa)。按照灰(hui)(hui)鑄鐵最低(di)牌號(hao)HT100的(de)(de)要求,事故截(jie)止閥(fa)存在碳含量(liang)(liang)超標(biao)(biao)、抗拉強度低(di)于(yu)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)規定值、閥(fa)體實(shi)際最小(xiao)壁厚(hou)(hou)小(xiao)于(yu)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)規定最小(xiao)壁厚(hou)(hou)、閥(fa)體壁厚(hou)(hou)不(bu)均(jun)勻等質(zhi)量(liang)(liang)問題(ti)。