閥門常(chang)見泄漏原因主(zhu)有以(yi)下幾點(dian):
一(yi)、閥門的泄漏
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
外面看不(bu)到,介質也(ye)不(bu)會跑(pao)出(chu)來,標(biao)準規范是允許的(de)(de),根據不(bu)同的(de)(de)閥(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)結構而定(ding),就是“閥(fa)(fa)門(men)(men)泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)標(biao)準”了。泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)標(biao)準分7級,泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)等級越高(gao)(gao)(gao)越不(bu)漏(lou)(lou)(lou)。7級就是理論上(shang)的(de)(de)零泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)了,如(ru)球閥(fa)(fa)、三偏心蝶閥(fa)(fa)、單座閥(fa)(fa)等。如(ru)果工(gong)作場合是高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓,防爆(bao)要(yao)求高(gao)(gao)(gao),且經過的(de)(de)介質是有(you)毒、揮發性(xing)強(qiang)的(de)(de)氣體,那么對閥(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)精(jing)密性(xing)要(yao)求越高(gao)(gao)(gao)。內(nei)漏(lou)(lou)(lou)跟閥(fa)(fa)體結構、制造精(jing)密度(du)有(you)關,在一定(ding)范圍內(nei)允許。
2. 外漏
是能看到的(de)漏(lou),是不允許的(de)泄(xie)漏(lou),例如:閥(fa)(fa)(fa)桿填料問題(ti),松(song)動了、被腐(fu)蝕了,或(huo)者(zhe)是閥(fa)(fa)(fa)體有(you)破裂等(deng)原因。外漏(lou)跟閥(fa)(fa)(fa)桿、填料、閥(fa)(fa)(fa)體有(you)關。泄(xie)漏(lou)的(de)原因主要包括:
①. 閥體和閥蓋的泄漏
鑄鐵(tie)件鑄造質(zhi)量(liang)不(bu)高,閥(fa)體(ti)(ti)和閥(fa)蓋體(ti)(ti)上有砂眼、松(song)散(san)組織(zhi)、夾渣(zha)等(deng)缺陷;天冷凍裂;焊(han)接不(bu)良,存在(zai)著(zhu)夾渣(zha)、未焊(han)透、應力裂紋等(deng)缺陷;鑄鐵(tie)閥(fa)門被(bei)重(zhong)物撞擊(ji)后損壞。
②. 填料處的(de)泄漏
填(tian)料(liao)選(xuan)用(yong)不(bu)(bu)(bu)對(dui)(dui),不(bu)(bu)(bu)耐(nai)介質的腐蝕,不(bu)(bu)(bu)耐(nai)高(gao)壓(ya)或真空、高(gao)溫(wen)或低溫(wen);填(tian)料(liao)安裝(zhuang)不(bu)(bu)(bu)對(dui)(dui),存在著以小(xiao)代大(da)(da)、螺旋盤繞(rao)接頭不(bu)(bu)(bu)良、上緊(jin)下松等缺陷;填(tian)料(liao)超過(guo)使(shi)用(yong)期,已老化,喪失彈性;閥桿精度不(bu)(bu)(bu)高(gao),有彎曲、腐蝕、磨損等缺陷;填(tian)料(liao)圈數不(bu)(bu)(bu)足,壓(ya)蓋(gai)未壓(ya)緊(jin);壓(ya)蓋(gai)、螺栓和其他(ta)部件損壞(huai),使(shi)壓(ya)蓋(gai)無(wu)法壓(ya)緊(jin);操作不(bu)(bu)(bu)當(dang),用(yong)力過(guo)猛等;壓(ya)蓋(gai)歪斜,壓(ya)蓋(gai)與閥桿間空隙(xi)過(guo)小(xiao)或過(guo)大(da)(da),致使(shi)閥桿磨損,填(tian)料(liao)損壞(huai)。
③. 密封面的泄漏
密(mi)封(feng)(feng)面研磨不(bu)平,不(bu)能形成密(mi)合(he)線(xian);閥桿與(yu)關(guan)閉(bi)件的連(lian)接處頂心懸空、不(bu)正或磨損(sun);閥桿彎(wan)曲(qu)或裝(zhuang)配不(bu)正,使關(guan)閉(bi)件歪斜或不(bu)逢中;密(mi)封(feng)(feng)面材(cai)質量(liang)選用不(bu)當(dang)或沒有按(an)工況條件選用閥。
④. 密封(feng)圈(quan)連接處的泄漏
密(mi)封(feng)圈(quan)碾壓不嚴;密(mi)封(feng)圈(quan)與(yu)本體焊(han)接,堆焊(han)質量差;密(mi)封(feng)圈(quan)連(lian)接螺紋(wen)、螺釘、壓圈(quan)松(song)動;密(mi)封(feng)圈(quan)連(lian)接而被腐蝕。
⑤. 關閉件脫落(luo)產生泄漏
操作不(bu)(bu)良,使關閉件卡死或超過上(shang)死點,連接處(chu)損壞斷裂;關閉件連接不(bu)(bu)牢固,松勁而脫(tuo)落;選用連接件材質不(bu)(bu)對,經不(bu)(bu)起介質的腐蝕和機(ji)械(xie)的磨(mo)損。
3. 對(dui)于操(cao)作的(de)原因分析
①. 由于(yu)閥(fa)門內存在沙石等異物(wu),造(zao)成閥(fa)門關(guan)閉時,關(guan)閉不(bu)到位,工(gong)作人員采取蠻(man)力,并使(shi)用輔助工(gong)具強(qiang)行關(guan)閉閥(fa)門,造(zao)成閥(fa)門銅套受到硬物(wu)擠壓,銅套斷(duan)裂。
②. 操作(zuo)人員不(bu)清楚閥(fa)(fa)門(men)結構,在(zai)開(kai)關閥(fa)(fa)門(men)過程(cheng)中(zhong)經(jing)常認為力量不(bu)夠(gou)、閥(fa)(fa)門(men)太(tai)沉(chen)等因素,致使閥(fa)(fa)門(men)開(kai)關不(bu)到位,進而使用管鉗等加力輔助(zhu)設施(shi),開(kai)關閥(fa)(fa)門(men)。
③. 工(gong)程施(shi)工(gong)過程中,管(guan)線(xian)吹(chui)掃質量不合(he)格,管(guan)線(xian)內依然存在雜質等異物。
4. 對(dui)于操作錯誤(wu)的防范措施:
①. 開關(guan)閥門時,應平(ping)穩操作(zuo),遇阻(zu)(zu)塞物無法關(guan)閉(bi)時,可開關(guan)二(er)至三(san)次,直至阻(zu)(zu)塞物被沖刷掉(diao),方可關(guan)閉(bi)到位;
②. 加強(qiang)員工對閥門內部構造及閥門操作保(bao)養相(xiang)關(guan)知識的培訓,杜絕類似人為事件的發生;
③. 施工過程(cheng)中,加強監管,嚴格落實(shi)每一(yi)道程(cheng)序,杜絕安全隱(yin)患(huan)。
泄(xie)漏(lou)等級(ji)(ji)(ji)和(he)密(mi)(mi)封(feng)實驗的(de)關(guan)系,在GB/T 13927中(zhong)密(mi)(mi)封(feng)的(de)泄(xie)漏(lou)等級(ji)(ji)(ji)分為A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和(he)G級(ji)(ji)(ji)。SH/T 3521《石油化(hua)工儀表工程施工技術規(gui)程》中(zhong)也有泄(xie)漏(lou)量分級(ji)(ji)(ji)的(de)規(gui)定。這些等級(ji)(ji)(ji)與ISO 5208一(yi)致(zhi),API598和(he)API6D也有一(yi)致(zhi)的(de)泄(xie)漏(lou)等級(ji)(ji)(ji)。
普通氣體(ti)流體(ti),使(shi)用軟密封,可以達到(dao)A或者AA等(deng)(deng)(deng)級。采用金屬密封,對應D等(deng)(deng)(deng)級,特殊(shu)設計C等(deng)(deng)(deng)級也可以達到(dao)。易燃氣體(ti)的閥門需零(ling)泄(xie)漏(lou),如(ru)果是電動、氣動還得防爆。A是零(ling)泄(xie)漏(lou),但實(shi)際上會有(you)一(yi)點(dian)點(dian)泄(xie)漏(lou),AA就是為了“一(yi)點(dian)點(dian)”而(er)設置的對照等(deng)(deng)(deng)級。ISO標準的允許泄(xie)漏(lou)量,和(he)口徑成正比。
二、液(ye)氨管道閥門事故分析
某液(ye)氨(an)球(qiu)罐,輸送液(ye)氨(an)的進口管道中(zhong)安全閥(fa)的下部截止閥(fa)發生破裂(lie)(lie),管道內液(ye)氨(an)向外(wai)泄(xie)漏(lou),造成中(zhong)毒事故。事故發生時(shi),截止閥(fa)底部發生破裂(lie)(lie),底部一(yi)塊圓形閥(fa)體(ti)外(wai)殼破裂(lie)(lie)飛出,液(ye)氨(an)大(da)量泄(xie)漏(lou)。公(gong)司生產操作記錄,該(gai)管道實(shi)際(ji)運行(xing)壓(ya)力為2.2MPa,沒有(you)發現有(you)超壓(ya)情(qing)況的證據(ju)。
事故分析(xi):
①. 事故直接原因
截(jie)止閥(fa)存在(zai)(zai)原始缺陷,在(zai)(zai)應力(li)作用下(xia),材料沒有韌性,裂(lie)紋擴展(zhan),在(zai)(zai)達到臨界尺寸時,裂(lie)紋貫(guan)穿,液氨(an)泄漏(lou),由于液氨(an)汽化吸收熱(re)量(liang),造成截(jie)止閥(fa)溫(wen)度(du)降低(di),導致閥(fa)體在(zai)(zai)低(di)溫(wen)下(xia)發生低(di)應力(li)脆性斷裂(lie),液氨(an)大量(liang)泄漏(lou)。
②. 設計錯誤(wu)
按照GB/T 12233《通用(yong)閥(fa)門(men)鐵制截(jie)(jie)止(zhi)閥(fa)與升降式止(zhi)回閥(fa)》的規定(ding)(ding),對(dui)閥(fa)體(ti)材料為(wei)(wei)(wei)灰鑄(zhu)鐵的鐵制截(jie)(jie)止(zhi)閥(fa)的可用(yong)壓(ya)力登記,標(biao)(biao)準推薦最高選用(yong)到1.6MPa,而(er)事故截(jie)(jie)止(zhi)閥(fa)的公(gong)稱(cheng)壓(ya)力卻為(wei)(wei)(wei)2.5MPa,公(gong)稱(cheng)通徑為(wei)(wei)(wei)80mm。對(dui)于公(gong)稱(cheng)壓(ya)力為(wei)(wei)(wei)2.5MPa,公(gong)稱(cheng)通徑為(wei)(wei)(wei)80mm的鐵制截(jie)(jie)止(zhi)閥(fa),標(biao)(biao)準規定(ding)(ding)閥(fa)體(ti)材料應選用(yong)球墨鑄(zhu)鐵或(huo)鑄(zhu)鋼(gang)。
對(dui)于(yu)公稱壓(ya)力為2.5MPa,公稱直徑為80mm的球(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)截(jie)止(zhi)閥和鑄鋼截(jie)止(zhi)閥,GB/T12233《通(tong)用閥門鐵(tie)制截(jie)止(zhi)閥與升降式止(zhi)回閥》規定閥體(ti)最小壁厚(hou)分別為10mm和9.9mm,而(er)事故截(jie)止(zhi)閥的閥體(ti)最小壁厚(hou)僅(jin)為8.8mm,明顯偏(pian)薄。
③. 制造違反(fan)標準(zhun),產品質(zhi)量(liang)低劣
該截止閥制造單位違反標(biao)(biao)準,制造超過(guo)標(biao)(biao)準推薦范圍之外(wai)的Pg25,Dg80的灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)截止閥。按照灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)最低牌號HT100的要求,事故(gu)截止閥存在(zai)碳含量超標(biao)(biao)、抗拉強度低于標(biao)(biao)準規定值、閥體實際最小(xiao)壁(bi)(bi)厚小(xiao)于標(biao)(biao)準規定最小(xiao)壁(bi)(bi)厚、閥體壁(bi)(bi)厚不均勻等質(zhi)量問題。

