閥門常(chang)見泄漏(lou)原(yuan)因主有以(yi)下幾(ji)點:
一、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(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(lou)
外面看不(bu)到,介質也不(bu)會跑出來,標準規范(fan)是(shi)允(yun)許(xu)的,根(gen)據不(bu)同的閥門(men)的結構而定(ding),就(jiu)是(shi)“閥門(men)泄漏標準”了(le)。泄漏標準分7級(ji),泄漏等級(ji)越(yue)高(gao)(gao)越(yue)不(bu)漏。7級(ji)就(jiu)是(shi)理論上的零(ling)泄漏了(le),如(ru)球閥、三偏心蝶閥、單座閥等。如(ru)果工作場合是(shi)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓,防爆要(yao)求高(gao)(gao),且經過的介質是(shi)有毒、揮(hui)發性強的氣體(ti),那么對閥門(men)的精(jing)密(mi)性要(yao)求越(yue)高(gao)(gao)。內(nei)漏跟閥體(ti)結構、制造精(jing)密(mi)度有關,在一定(ding)范(fan)圍內(nei)允(yun)許(xu)。
2. 外漏
是能(neng)看到的(de)(de)漏,是不(bu)允許的(de)(de)泄(xie)(xie)漏,例如:閥(fa)桿填(tian)料(liao)問題,松(song)動了、被腐蝕(shi)了,或者是閥(fa)體有破(po)裂等原因。外漏跟閥(fa)桿、填(tian)料(liao)、閥(fa)體有關。泄(xie)(xie)漏的(de)(de)原因主要包括:
①. 閥體和閥蓋的泄漏
鑄鐵件(jian)鑄造質量(liang)不高,閥體和閥蓋體上有砂眼(yan)、松(song)散組(zu)織、夾(jia)渣等缺(que)陷;天冷凍裂;焊接不良,存在著(zhu)夾(jia)渣、未焊透(tou)、應(ying)力裂紋等缺(que)陷;鑄鐵閥門被重物撞擊后損壞。
②. 填(tian)料(liao)處的(de)泄漏
填(tian)料選(xuan)用不(bu)(bu)(bu)(bu)對(dui),不(bu)(bu)(bu)(bu)耐介質(zhi)的(de)腐(fu)蝕(shi),不(bu)(bu)(bu)(bu)耐高(gao)壓(ya)或真空、高(gao)溫或低溫;填(tian)料安(an)裝不(bu)(bu)(bu)(bu)對(dui),存在著(zhu)以(yi)小代大、螺旋盤繞接(jie)頭不(bu)(bu)(bu)(bu)良(liang)、上緊下松等缺(que)(que)陷;填(tian)料超過使用期,已老化,喪(sang)失彈性;閥桿(gan)精度不(bu)(bu)(bu)(bu)高(gao),有彎(wan)曲、腐(fu)蝕(shi)、磨(mo)損(sun)等缺(que)(que)陷;填(tian)料圈數(shu)不(bu)(bu)(bu)(bu)足,壓(ya)蓋未壓(ya)緊;壓(ya)蓋、螺栓和(he)其他部件損(sun)壞,使壓(ya)蓋無(wu)法壓(ya)緊;操作(zuo)不(bu)(bu)(bu)(bu)當,用力過猛等;壓(ya)蓋歪斜,壓(ya)蓋與閥桿(gan)間(jian)空隙過小或過大,致使閥桿(gan)磨(mo)損(sun),填(tian)料損(sun)壞。
③. 密封(feng)面的泄漏
密(mi)封面(mian)研磨(mo)(mo)不平,不能形成密(mi)合線;閥(fa)桿與關閉件(jian)的連(lian)接處頂心懸空、不正或(huo)(huo)磨(mo)(mo)損;閥(fa)桿彎(wan)曲或(huo)(huo)裝配不正,使關閉件(jian)歪斜或(huo)(huo)不逢中;密(mi)封面(mian)材(cai)質(zhi)量選(xuan)用(yong)不當或(huo)(huo)沒有按工況(kuang)條(tiao)件(jian)選(xuan)用(yong)閥(fa)。
④. 密封圈(quan)連接處(chu)的泄(xie)漏
密封圈碾(nian)壓不(bu)嚴(yan);密封圈與(yu)本體焊接,堆焊質量差;密封圈連(lian)接螺紋(wen)、螺釘、壓圈松動;密封圈連(lian)接而被腐(fu)蝕。
⑤. 關(guan)閉件脫落(luo)產生泄漏
操(cao)作不(bu)良,使關(guan)閉(bi)件卡死或超過上死點(dian),連接處(chu)損(sun)壞斷(duan)裂;關(guan)閉(bi)件連接不(bu)牢固,松(song)勁(jing)而脫落;選用連接件材質(zhi)不(bu)對,經(jing)不(bu)起介(jie)質(zhi)的腐蝕和(he)機械(xie)的磨損(sun)。
3. 對于操作的(de)原因分析
①. 由于閥(fa)門(men)內存在(zai)沙石(shi)等異物,造成閥(fa)門(men)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)時,關(guan)(guan)(guan)閉(bi)不到位,工作人員(yuan)采(cai)取蠻(man)力,并使用(yong)輔(fu)助(zhu)工具強行(xing)關(guan)(guan)(guan)閉(bi)閥(fa)門(men),造成閥(fa)門(men)銅套(tao)受(shou)到硬物擠(ji)壓,銅套(tao)斷(duan)裂。
②. 操作(zuo)人員不清楚閥(fa)門(men)(men)結構(gou),在開關閥(fa)門(men)(men)過(guo)程(cheng)中經常認為力量(liang)不夠、閥(fa)門(men)(men)太沉等(deng)因素,致(zhi)使(shi)閥(fa)門(men)(men)開關不到位,進而使(shi)用管鉗等(deng)加力輔助設施,開關閥(fa)門(men)(men)。
③. 工程(cheng)施工過(guo)程(cheng)中,管(guan)線吹掃質(zhi)量不合(he)格,管(guan)線內依然(ran)存在雜(za)質(zhi)等異物。
4. 對于操作錯誤(wu)的防范措施:
①. 開關(guan)(guan)閥門時,應平穩操作,遇(yu)阻塞物無法(fa)關(guan)(guan)閉時,可開關(guan)(guan)二至三次,直(zhi)至阻塞物被沖(chong)刷(shua)掉,方可關(guan)(guan)閉到位;
②. 加強(qiang)員工對(dui)閥門(men)內部構造及閥門(men)操作保養(yang)相關知識(shi)的培訓,杜絕類(lei)似人為事件的發生(sheng);
③. 施工(gong)過程(cheng)中,加強監管,嚴格落(luo)實每一(yi)道程(cheng)序(xu),杜(du)絕安全隱患。
泄(xie)(xie)漏等級(ji)和密封實驗的關系,在GB/T 13927中密封的泄(xie)(xie)漏等級(ji)分為(wei)A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F和G級(ji)。SH/T 3521《石油化工儀(yi)表工程施工技(ji)術規(gui)程》中也(ye)有泄(xie)(xie)漏量(liang)分級(ji)的規(gui)定。這(zhe)些(xie)等級(ji)與ISO 5208一(yi)(yi)致,API598和API6D也(ye)有一(yi)(yi)致的泄(xie)(xie)漏等級(ji)。
普通氣體流(liu)體,使用(yong)軟密封(feng),可以達(da)到A或者AA等(deng)級。采用(yong)金(jin)屬密封(feng),對應D等(deng)級,特殊設計C等(deng)級也(ye)可以達(da)到。易(yi)燃氣體的閥門(men)需零(ling)泄(xie)(xie)漏(lou),如(ru)果是電動(dong)(dong)、氣動(dong)(dong)還得防(fang)爆。A是零(ling)泄(xie)(xie)漏(lou),但(dan)實際上會有(you)一點點泄(xie)(xie)漏(lou),AA就是為了“一點點”而設置(zhi)的對照(zhao)等(deng)級。ISO標準的允(yun)許泄(xie)(xie)漏(lou)量,和口(kou)徑成正比(bi)。
二(er)、液氨(an)管道閥門(men)事故分析
某液(ye)(ye)氨(an)(an)球(qiu)罐,輸(shu)送液(ye)(ye)氨(an)(an)的(de)進口管道中(zhong)安全閥的(de)下部截止閥發生(sheng)破(po)裂,管道內液(ye)(ye)氨(an)(an)向外泄漏(lou),造成中(zhong)毒事故。事故發生(sheng)時,截止閥底部發生(sheng)破(po)裂,底部一塊圓形(xing)閥體外殼破(po)裂飛(fei)出,液(ye)(ye)氨(an)(an)大量泄漏(lou)。公司生(sheng)產操作記錄,該管道實際運行壓力為2.2MPa,沒有發現有超(chao)壓情況(kuang)的(de)證據。
事故分析:
①. 事(shi)故(gu)直接原因
截止(zhi)閥存(cun)在(zai)原始(shi)缺陷,在(zai)應力作用下,材(cai)料沒有韌性(xing),裂紋(wen)擴展,在(zai)達(da)到臨界尺寸時,裂紋(wen)貫穿,液氨泄(xie)漏(lou),由于液氨汽化吸收熱量,造成截止(zhi)閥溫度(du)降低,導致閥體在(zai)低溫下發生低應力脆性(xing)斷裂,液氨大量泄(xie)漏(lou)。
②. 設計(ji)錯誤
按照GB/T 12233《通用閥(fa)門鐵(tie)制(zhi)截(jie)止(zhi)閥(fa)與升降式止(zhi)回閥(fa)》的(de)規定(ding),對(dui)閥(fa)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)為(wei)灰鑄鐵(tie)的(de)鐵(tie)制(zhi)截(jie)止(zhi)閥(fa)的(de)可用壓力(li)登記,標準推(tui)薦最高選(xuan)用到1.6MPa,而事故截(jie)止(zhi)閥(fa)的(de)公稱(cheng)壓力(li)卻為(wei)2.5MPa,公稱(cheng)通徑為(wei)80mm。對(dui)于公稱(cheng)壓力(li)為(wei)2.5MPa,公稱(cheng)通徑為(wei)80mm的(de)鐵(tie)制(zhi)截(jie)止(zhi)閥(fa),標準規定(ding)閥(fa)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)應選(xuan)用球墨鑄鐵(tie)或鑄鋼。
對于公稱壓力為(wei)2.5MPa,公稱直徑為(wei)80mm的(de)球墨(mo)鑄鐵(tie)截(jie)止閥(fa)(fa)和鑄鋼截(jie)止閥(fa)(fa),GB/T12233《通用閥(fa)(fa)門(men)鐵(tie)制截(jie)止閥(fa)(fa)與升降式止回閥(fa)(fa)》規定(ding)閥(fa)(fa)體(ti)最小(xiao)(xiao)壁厚分別(bie)為(wei)10mm和9.9mm,而事故截(jie)止閥(fa)(fa)的(de)閥(fa)(fa)體(ti)最小(xiao)(xiao)壁厚僅(jin)為(wei)8.8mm,明顯偏薄(bo)。
③. 制造違反標(biao)準,產品質量低劣
該截止(zhi)閥制造單位違反標(biao)準(zhun),制造超過標(biao)準(zhun)推薦(jian)范(fan)圍(wei)之外的(de)Pg25,Dg80的(de)灰鑄鐵截止(zhi)閥。按照灰鑄鐵最(zui)低牌號HT100的(de)要求,事(shi)故截止(zhi)閥存在碳(tan)含量超標(biao)、抗拉強(qiang)度低于標(biao)準(zhun)規(gui)定值、閥體(ti)實(shi)際最(zui)小(xiao)壁厚(hou)小(xiao)于標(biao)準(zhun)規(gui)定最(zui)小(xiao)壁厚(hou)、閥體(ti)壁厚(hou)不均勻(yun)等質量問題。