压力管道阀门在实践中的安全检验

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月4期   作者:田宏伟
[导读] 压力管道在工作过程中依靠管道当中的压力设备
        田宏伟
        天津市安研应急技术中心 天津市 300381
        摘要:压力管道在工作过程中依靠管道当中的压力设备,凭借形成的工作压力传输管道当中的物质。压力管道是一种封闭性的容器设备,有多个零件组成,其中管道阀门是这些部件中不可缺少的元素之一,管道阀门对压力管道的开关、节流及压力大小产生着直接影响。课题研究由此出发,对压力管線阀门安全检验技术进行深入的分析和探讨。
        关键字:压力管线阀门;安全检验;技术优化
        引言
        压力管道的阀门在管道顺利运行和安全使用方面起着举足轻重的作用,其能够对管道的开闭进行管控,调节管道的压力等。压力管道的阀门零件具有一定的复杂性,是许多微小的零件构成,所以在安装、组合期间极易发生问题。除此之外,因为管道在安装过程中会使用很多阀门类型,在选择压力管道阀门过程中可能还会出现各种不匹配的情况,进而对压力管道的安全运转产生不良影响。所以,在安装与维护压力管道过程中需要对管道阀门的检验引起高度重视,消除压力管道阀门存在的安全故障,防止出现重大安全事故。
        1.压力管道阀门的安全性
        压力管线阀门属于压力容器特种设备之一,受气高压运行使用特点决定,在使用过程中安全隐患较为密集,我国对压力管线阀门制定了详细的安全检查制度,以此确保阀门设备可以稳定、安全、高效的生产作业。压力管道在使用过程中,需要长期处于高压环境下,其阀门故障造成安全事故危险性较高,对操作者的生命安全有着严重的威胁,因此压力管辖阀门在使用过程中一定要建立和执行有效监测及管理手段,降低压力管线阀门事故的发生概率,才可以确保生产安全。
        2.压力管线阀门使用中存在的安全问题及监测方法
        2.1材料质量
        制造材料性能和质量是决定阀门安全性能的基础因素,多数压力管线阀门均为铸造阀体,材料质量对其可靠性和寿命有直接的影响,目前我国在压力管线阀门铸造用材料管理制度方面相对薄弱,ASTM的相关标准均低于国际标准。为了确保阀门的铸造材料的质量合规,需要增加如材质成分分析、材质力学性能分析、材质硬度分析、材质抗腐蚀能力分析等进一步的检验项目,才可以更好的在生产制造阶段提高压力管线阀门的质量。
        2.2外漏问题
        外漏问题是常见的压力管线阀门质量问题,主要表现为阀门垫片、密封胶圈、密封填料外泄、外漏水平是评价阀门质量及使用寿命的重要指标。就拿这些介质来说,外漏的要求更为苛刻,外漏介质会直接向外排放,增加了人生伤害事故的发生概率,在阀门出现外漏情况时应立即停止使用,并泄压处理,一般采用隔膜阀以及波纹管进行二次密封,阻止外漏现象的进一步扩大,处理完成后应进行氦气压力测试。
        2.3内漏问题
        内漏问题也是压力管线阀门的常见故障之一,也是安全性检查的重点项目,在石油化工企业的生产工艺流程中,需要对许多具有较强危险性的介质进行输送,如汽油、柴油、轻质油、有毒液体等等,部分特别危险的介质运输时一需要做到0介质泄漏,目前我国现行的阀门内漏检测标准有GB/T13927,GB/T 26480,ANSIB16.104、API598等。其中GB/T26480要求压力管道或与压力容器用阀门在投入生产使用前,应按照相关标准进行压力密封试验,根据使用需求选择实验类型,一般分为高压密封实验、低压密封实验、上密封实验等几种。其中上封密封实验一般用于具有上密封结构的截止阀测试中。高压力密封实验应使用惰性气体,压力设置为1.1倍公称压力。GB/T26480中也详细规定了阀门密封实验中可泄漏量、泄漏检验方法、密封实验保压时间等详细标准。


        3.增强压力管道阀门安全性的方式
        3.1波纹管膨胀节
        以石油石化行业常用的高温大直径管道为例,受高温大直径管道自身特点以及使用环境决定,高温大直径管道在受热后会产生一定的位移,同时无法通过自然补偿进行解决,此时就需要使用波纹管膨胀节吸收热量膨胀来进行缓解。波纹管膨胀节主要分为约束型和非约束型两种。其中非约束型波纹管膨胀节内推压力集中于限位点和固定点中,因此非约束型波纹管膨胀节一般用于吸收少量的角向位移以及轴向位移中,约束型波纹管膨胀节内推压力作用于金属部件的区域,应用范围相对交广。
        3.2规范压力管道阀门的安装流程
        压力管道阀门安装质量也对后期生产使用中阀门整体安全性有直接的联系。提高压力管道阀门的安装质量 应从如下方面进行。首先提高安装人员的技术水平,规范安装流程。其次,在安装前应对阀门进行合理分类,不同阀门应使用不同的安装方法和手段,安装过程应严格参照图纸进行,降低安装过程中人为主观因素的影响,再次,特殊恶劣环境下使用的阀门应安装相应的保护措施,如在低温环境下使用的阀门,应安装保暖设施,尤其是铁质阀门,避免阀门在低温环境下发生冻结的现象。高温环境下使用的阀门,应根据使用环境的温度区间,对阀门松紧进行适当的调节,降低阀门因高温内部压力增大产生故障。
        3.3按照标准进行压力管道阀门的操作
        阀门错误操作会损伤阀门降低阀门使用寿命,严重甚至会直接造成阀门损坏酿成安全事故。为了避免因阀门错误操作带来的一些系列风险以及安全问题,阀门操作人员在进行阀门操作的使用,应严格安装操作流程和相关制度标准进行,并强化操作人员的安全意识,加强安全知识储备量。此外,操作人员在进行阀门操作后,应该对操作流程进行详细的记录以及检查,发现阀门故障应及时上班处理。
        3.4重视对压力管道阀门的检修维护工作
        科学完善的阀门维修维护工作是降低阀门使用风险,提高阀门使用寿命的重要收单。首先压力管线阀门使用单位应根据自身使用的阀门类型以及阀门数量,组建对应的监察维护队伍,制定 严格的监测维护制度流程,按周期对压力管道阀门进行检查,检查内容应包括外观检查、测压检查以及使用环境检查三个部分,并定期清理阀门周边堆积杂物,确保阀门开关流程顺畅。在经济条件允许的情况下,应引入引入阀门时时监控以及自动化控制设备,从二提高阀门的管理水平。最后,应严格控制阀门检测维修队伍的人力、物力投入,严格控制成本,确保检测维修工作可以长期有效的进行。
        3.5安装必要的安全防护设备
        如果压力管道出现泄漏,就会发生不可估量的严重后果,所以不仅需要严格检查压力管道的阀门,而且还需要安装必要的安全设备。一是全面考虑出现管道泄漏的类型,若管道泄漏是内漏,在选择与安装压力管道阀门过程中,尽可能使用附带隔挡的阀门设备,如果出现内漏,需要尽可能减少泄漏量;若管道泄漏类似外漏,为了防止管道中气体等直接进入环境造成污染,需要在安装管道阀门过程中使用具备封闭保护膜的阀门,还需要第一时间保护涂层,减少外漏气体和大气接触面积。二是需要在接近压力管道阀门的位置安装防护设备,可以邀请专业的消防人员展开操作,同时为操作人员与施工人员讲解相关内容,在出现火情时,需要及时使用消防设备加强控制,防止造成严重损害。
        总结
        综上所述,压力管道阀门的安全性在生产作业中非常关键。本文对其材料质量问题、内漏问题、外漏问题等多个方面的内容展开了分析,并探究使用阻火器、过滤器、波纹管膨胀节等方式来解决问题,以期对我国的压力管道阀门行业的发展起到一定的借鉴意义。同时,重视压力管道阀门的故障分析与对策研究,将压力管道阀门的故障发生率控制在最低的水平,能够保证压力管道的安全运行,最大限度的减少安全隐患,提升管道阀门的安全性能。
        参考文献
        [1] 李凌波 , 何茂山 . 浅析化工设计中压力管道阀门管件的设计 [J].科技经济导刊 ,2016,(01):106,98.
        [2] 莫乾赐 , 鲁鹏 , 李国华 . 压力管道阀门入库检查和验收的质量控制要点 [J]. 大众科技 ,2013,15(02):38-40.
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