液化气体铁路罐车紧急切断装置常见问题研究

发表时间:2021/7/12   来源:《工程建设标准化》2021年6期   作者:付红栓 李赵 金立玺
[导读] 液化气铁路罐车的紧急切断阀是一种安装在液化气铁路罐车气、液相出口管道上的安全装置。
李赵 付红栓 金立玺
上海市特种设备监督检验技术研究院 上海市 200062
        摘要:液化气铁路罐车的紧急切断阀是一种安装在液化气铁路罐车气、液相出口管道上的安全装置。在实际工作中,经常会遇到紧急切断阀泄漏的情况,怎么进行应急处置在液化气铁路运输中至关重要。
        关键词:液化气体;铁路罐车;紧急切断装置;常见问题
        0引言
        在液化气铁路罐车的检封车作业中,经常会遇到紧急切断阀泄漏的情况,有时由于得不到上级相关部门的重视,对于轻微泄漏的液化气罐车一般都会正常放行。有时由于运输任务紧张、库存压力大,对于泄漏严重的液化气罐车,也往往是在球阀上加装盲板后进行充装,这样就造成了极大的安全隐患。最主要的原因是:连通管和球阀一直处于不应有的承压状态,动态运行的车辆如果在外力的作用下,一旦发生危险,根本就无法进行应急处置。
        1紧急切断阀在液化气铁路罐车上的作用紧急切断阀是一种安装在液化气铁路罐车气、液相出口上的安全装置。一是如果管道及其安全附件发生破裂、误操作或铁路罐车附近发生危险时,为防治事故蔓延扩大,需立即紧急关闭阀门停止装卸;二是在运输过程中液化气泄漏发生火灾事故时,安装在紧急切断阀上的易熔塞在一定温度作用下熔化,卸掉油压,以迅速切断气源,杜绝事故的继续发展。
        2紧急切断阀的工作原理
        2.1紧急切断阀的紧急切断原理
        由手压油泵过来的压力油进入柱塞内推动活塞顶起凸轮,然后利用外力操纵系统,旋转连接阀芯的外凸轮,使内凸轮连动旋转,顶起先导阀杆,将主阀打开,使罐体内的液体正常出入紧急切断阀。装卸完毕后,松开手压泵上的泄压手柄,油压卸除,紧急切断阀可在5秒钟内关闭。当发生火灾等意外情况时,油压的卸除,可以手控,也可自控。手控是通过开启安装在罐体下侧远控阀卸掉油压,使紧急切断阀关闭。自控是通过火焰的温度,烤化安装在紧急切断阀上的易熔合金,卸掉油压,关闭紧急切断阀,实现紧急切断的作用。
        2.2紧急切断阀的过流保护原理
        在卸车作业中,如果发生软管破裂或其它意外情况,使管道内介质的流量剧烈增加,超过额定值时,由于流体对阀腔四壁和对主阀下表面的压力显著减小(静压力转变为动压),而主阀上面的压力未变,使其合力方向朝下,阀瓣则被推动向下而关闭,防止介质大量外流。当压力减小到额定值时,阀瓣又自行打开,由此通过阀瓣在阀杆的上下运动,调解阀瓣前后压差,使介质流动速度控制在一定范围内,即过流保护。
3紧急切断阀开关不良的原因及应急处置方法
        我们对液化气罐车进行检、封车作业时,经常会遇到紧急切断阀开关不良的情况,给液化气装卸作业带来了不便,甚至在处置过程会产生极大的安全风险。下表为紧急切断阀开关不良的基本原因及应急处置方法:
        当上述前五种原因排除后,即可判断为紧急切断阀阀杆的故障,这种情况现场不能处理,应将罐车送至液化气罐车检修站进行处理。如发现紧急切断阀和与之连成一体的球阀产生较大泄漏时,在现场一般只能对球阀进行处置。
4紧急切断阀泄漏故障分析
        紧急切断阀出现故障或操作不当会引起严重的事故,发生故障的原因分析如下:
        4.1阀门质量引发的故障
        4.1.1未过流先切断
        在卸液过程中,经常出现流量没有达到额定值就切断现象,导致卸液中断,拖长卸液时间。
4.1.2先导杆弯曲
        部分罐车先导杆直径只有6mm,本身加工精度不足,与其接触的凸轮面也粗糙。凸轮面过渡不圆滑,加压过程极易使先导管弯曲,导致开关不畅,密封不好。
        4.1.3断凸轮
        该部件通常选用球墨铸铁,受力过猛,或先导杆已弯曲情况下便出现断凸轮,使该阀无法继续工作。


        4.1.4过流阀泄漏
        主要是过流阀的密封面加工精度不够,另外介质存有沙及杂质长期冲刷阀瓣,使其粗糙,特别是关阀时正好有沙或杂质留在密封面上。
        4.1.5密封圈损坏
        凸轮轴由于经常转动,而导致密封圈损坏,密封不严,产生液化气泄漏。
        4.1.6大、小弹簧失效
        弹簧质量不过关或者使用时间过程,使弹簧弹性不够或失效。
4.2人为操作不当引发故障
4.2.1超压操作
        手压油泵的设计压力为4.0MPa,开阀所需的压力为3.5~4.0MPa,但有时押运员会将压力打到7.0~8.0MPa,极易造成损坏。
4.2.2开阀程序错误
        违背打开紧急切断阀务必在球阀关闭状态下进行的原则。经常出现先打开球阀再打开紧急切断阀的错误,这就无法让过流阀上下压力平衡,由于存在压差,小弹簧不能推开阀门。拼命加大油泵压力不仅打不开阀门,反而弄坏油泵。
        4.2.3油缸活塞锈死
        通常出现于手压油泵漏油时,操作人员加压开启紧急切断阀后,为保压而关闭油缸前截止阀。当装卸完毕后,忘记打开截止阀,仅把油泵的卸油把手打开,压力表回零就误以为切断阀已关闭,实际切断阀仍处于开启状态。由于油缸活塞杆伸出裸露在罐车底架下,而这些国产车的活塞杆均没有电镀。在雨天,潮湿的水汽泥沙很快侵蚀活塞杆使其生锈,特别是长期处于这种状态,就更容易使活塞杆锈死,使紧急切断阀无法关闭,处在常开状态。
        4.2.4紧急切断阀处于长开状态
        钢丝绳拉断或手压油泵出现故障时,用户自行用硬物顶住凸轮,紧急切断阀长期处于开启状态。紧急切断阀在装卸时应处于开启状态。罐内介质从紧急切断阀、连通弯管、球阀、快速接头经软管与气站储罐连成通路。在装卸完毕的任何时候,紧急切断阀只有处于关闭状态才是正确的。否则连通管和球阀便处于不应有的承压状态,那将极易产生危险事故。
        5罐车使用注意事项
        1)罐车使用前要全面检查,包括罐车的附件是否有丢失损坏,各种阀门是否处于正常状态等。2)装车要严格按照铭牌中规定的参数进行作业,特别要严格控制最大充装量,严禁超装。充装后应用轨道衡检查。最高液位检查阀的附管长度是按50℃满载时介质所具有的液面高度设计的,禁止在正常状况下滥用最高液位检查阀控制液面高度。3)罐车到达贮配站后应及时卸料(但不能马上卸料,要静置30min以上,以消除沿途所带的静电)。卸料后应将罐车及时返回,不得将罐车作贮罐或气化罐使用。卸料时不得用水蒸气升温,也不得用空气压料卸车。4)返回的罐车,其罐内应留有不低于0.05MPa余压。余压最高不超过当时环境温度下介质的饱和蒸汽压。5)罐车所用的装卸接管应符合有关标准的规定。装卸过程中注意观察压力表读数,控制罐内压力不超过2.OMPa。6)罐车的操作人员和管理人员,必须熟悉罐车的结构,技术特性和操作方法,特别要熟悉紧急切断装置的工作原理,正确使用和维护,严格按规定作业。7)安装或者拆卸温度计、压力表时,严禁敲击,应该用扳手扳动表下面的六方头。8)如遇雷雨天或附近有火,或罐车(包括附件)及装卸管路发生泄漏,就应立即停止装卸作业。
        参考文献
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