天然气场站管道球阀常见故障及处理方法

天然气场站管道球阀常见故障及处理方法

王佳 薛娜

陕西省天然气股份有限公司延安分公司

摘要：本文将结合天然气场站常见阀门球阀的运行情况，对球阀在使用过程常见的故障及处理方法进行简要分析介绍，为天然气管道球阀维护保养及运行管理提供一定的参考建议。

关键词：天然气 球阀 故障 内漏

1概述

球阀是天然气管道上运用最多的控制元件，它的主要功能为切断或者接通流体通道、分配和改变管内介质的流动方向，各种规格的球阀大量应用在天然气管道的线路截断阀、进出站阀组区、收发球区、计量支路、越站旁通等关键部位，满足生产流程的各种需要，对保障天然气管道安全运行发挥着重要的作用。球阀具有流体阻力小、阀体体积小、密封性能好、结构简单、操作和维修方便、启闭速度快等优点，但同时球阀在使用过程中容易出现内漏、外漏、执行器卡滞等故障，现就一些常见故障进行分析。

2常见故障分析及处理

2.1球阀内漏

（1）内漏的原因分析

球阀内漏一般是由于施工期间和运行期间造成的内漏。施工期间安装阀门时，由于运输和吊装不当会引起阀门整体损伤；阀门水压试验后未进行干燥和防腐处理造成密封面锈蚀；阀门安装时两端没有加装盲板使砂子等杂质进入阀座，或全开位进行焊接导致焊接飞溅物损伤球体；阀门出厂或安装时限位不准确等均可能造成阀门内漏。运行期间由于气质较差导致杂质划伤密封面；清管操作不当造成密封面损伤；长期未进行阀门盘活，造成阀座和球体抱死；长期不规范操作，阀门前后存在较大压差时开启阀门造成内漏；阀门开关不到位对球体通道长期冲刷造成内漏。阀门缺乏周期性的维护、保养，造成阀体内密封脂变干、变硬，堆积在弹性阀座后，阻碍阀座运动等原因造成阀门内漏。

(2)内漏的判断方法

球阀一般的检查方法有：①使阀门处于全开或全关位置，通过打开阀体排污口进行排污、放空来检查是否有泄漏。如果阀腔气体可以排空，则证明阀门密封良好；如果始终有气体排出，则表明阀门内漏，这时要对阀门进行相应的处理。但要需要注意GROVE B一5和B一7A型球阀、PBV球阀、ROBERT CORT球阀不能在全开时进行检查，因为这类球阀在阀体上有一个通道，当全开位时平衡管线和阀腔的压力，当全关位时则不会出现这种情况。②使阀门处于全关位置，在阀门下游段用螺丝刀充当“听筒”，将螺丝刀一端与管道垂直，另一端紧贴耳朵进行听诊或者条件允许时在阀门下游管道上敷设抹布，用耳朵贴紧管线进行听诊，若有气流声或者“刺刺”的异响声，也可以表明阀门存在内漏。

(3)内漏的处理程序

第一，检查阀门限位，通过调整阀门限位解决由于限位引起的阀门内漏。第二，通过阀门注脂口注入润滑脂进行止漏，注入时一定要注意速度要缓慢，同时观察注脂枪出口压力表指针指示。注脂完成后检查阀门内漏情况，如果不能止漏，可能是阀腔内以前存在的密封脂变硬或阀体密封面损坏造成阀门内漏。若因密封脂变硬导致阀门内漏，需要对阀门注入清洗液进行浸泡、排污后重新注入密封脂。第三，注入阀门清洗液清洗密封面及阀座时，在注入清洗液后应至少浸泡半小时，若阀门一直未进行过清洗，在条件允许时可以浸泡几小时甚至几天，待固化物全部溶解后再进行排污，同时使阀门进行开关活动几次后重新注入润滑脂，间断的开、关阀门，将杂质排出阀座后腔和密封面。第四，对采取以上措施仍不能止漏，应注入加强级密封脂，且注入速度应快，同时对阀腔进行排空，这样可以产生大的压差，有助于密封，一般情况下，通过注入加强级密封可以临时消除内漏。如果仍然有内漏，就要对阀门进行维修或更换。

2.2球阀外漏

2.2.1阀杆泄漏

对于设有上下阀杆的阀门，因长时间磨损或老化处造成阀杆密封泄漏，需要通过阀杆注入少量密封脂，若注脂后仍不能密封，需联系厂家进行更换阀杆密封。对于有注人口的阀杆，可以通过注入密封脂来达到临时止漏的目的。加注密封脂应用手动注脂枪缓慢注入，直到泄漏停止，加注量过多会引起阀杆转动困难。若为阀门阀杆螺钉或螺母松动，拧紧阀杆螺钉或螺母，阻止泄漏。但应注意紧固螺钉或螺母时，扭力不能过大。

2.2.2注脂口外漏

当注脂口出现外漏，可能会存在注脂口损坏或者注脂口存在碎屑。注脂口损坏时，可安装一个辅助注脂口，等待管道泄压后更换新的注脂口。若注脂口存在碎屑会导致注脂口密封不严，针对这种情况可对注脂口注入清洗液洗去碎屑。

2.2.3排污口、放空口外漏

当排污口、放空口出现外漏时，可根据实际情况，排空阀腔内气体或关闭排污口和放空口的根部阀进行处理，此情况相对简单。

2.3球阀操作异常

（1）若球阀长时间为进行维护保养和动作，会出现阀座与球体抱死，这种情况阀门的启、闭都比较费力甚至无法操作，这时不要野蛮操作，避免伤害到阀体和密封面，操作前最好先注入一定量的清洗液进行浸泡后再进行操作。

（2）清管作业带出管线里的积液、杂物、隔离球、腐蚀产物、垃圾、沙子或老化、硬化的密封脂堆积在阀座环周围等因素影响阀座动作，造成阀座环卡死，可通过向阀腔内注入清洗液或通过阀腔排污来去除杂质。

（3）当天然气中含水量较高时，在输送过程随着温度的变化，会在阀门的最低点出现凝析水，通常是下轴承或球阀阀体下部，在温度较低寒冷情况下结冰，造成阀门无法开关动作，可通过热水加热融化水合物后通过阀腔排污阀排出。

（4）在处理阀杆泄漏时，填料压紧力过大会导致开关操作困难，应选择合适的力矩，使压紧螺丝不应过松或过紧。

3运行对策及建议

3.1选型建议

球阀使用范围较广，一般可从公称直径8mm到1200mm，公称压力可达42MPa,工作温度可行-204℃～815℃。天然气输送主管线因需要进行清管和管道内检测作业的需要，建议选用大口径、全通径、全焊接的球阀；而线路快速截断阀一般要求埋设在地底下，建议选用全通径、全焊接的球阀；天然气输气场站因设置在地面以上，通常开关比较频繁，建议选用全通径、全焊接连接或法兰连接、三段式螺栓连接阀体、DIB-1双密封面型球阀。

大口径、全通径球阀阀门阻力小；三段式螺栓连接的球阀维修方便，在阀门密封面损坏的情况下，可线下检修，更换阀座密封；DIB-1可实现双向密封，满足关闭状态下，任何一个密封面都可以实现来自单一压力源的流体，同时阀门带有泄放密封面间腔体压力的措施。满足输气场站及压气站上游或下游频繁放空作业和安装在地上受气温变化影响，阀腔气体异常升高时，阀体安全阀可满足运行安全的要求。但不建议选择免维护的阀门。

3.2安装及运行建议

在安装时阀门应处于全开位，否则可能导致阀门损坏。若安装时阀门连接方式为焊接，且阀门必须处于关位，请将暴露在外的球体涂抹上油脂，以防飞溅的焊渣等杂物伤害到球体。吹扫时，阀门应处于全开位,这样可将管线中的碎屑通过阀球通径冲刷出管线。进行水压试验时，球阀应置于中间位置(约离全开位10的位置) 。这样试验介质即可流入阀腔。在水压试验结束后未进行排水之前,应将阀门返回全开位，阀腔中的水可通过阀体侧底部的排污口排出。直至排放干净后关闭排放口并将阀门转向全开位或需要操作的位置。

运行期间，应建立球阀运行状况台账，详细记录每个球阀的运行状态、维护保养日期、阀门开关操作日期等。完善球阀保养程序，严格执行操作规程，并定期对阀门各运动、密封部位进行维护保养，确保阀门处于最佳的运行状态。

4结束语

通对天然气管道球阀实际应用过程中的故障进行总结分析，提出相关运行管理建议和解决办法，对于提高天然气管道球阀的使用管理工作有一定的借鉴意义。

参考文献

（1）陆培文，孙晓霞，杨炯良.阀门选用手册.机械工业出版社，2016.

（2）张福坤，艾勇，王晔.输气管道球阀结构特点及密封失效原因[J].油气储运，2016.