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球閥注脂嘴泄漏處置方法探討

日期(qi): 2020-08-11   瀏覽(lan)次數: 2143

 摘  要: 通過對典型球閥閥座密封系統結構的研究,分析了注脂嘴的結構和失效原因,得出球閥注脂嘴失效泄漏時不能直接帶壓更換 的結論;探討了注脂嘴發生泄漏時的兩種處理方法, 并介紹了一種新型在線帶壓更換注脂嘴的方法。


     注脂維護保養對于減少球閥故障、延長球閥壽命、使球閥方便操作等方面具有重要意義。注脂設備通過注脂嘴向閥球密封系統注入潤滑脂(清洗液),實現對球閥的維護和保養。由于注脂嘴下端處于閥球內流體壓力環境中,給注脂嘴出現泄漏時的處置和更換造成了一定困難。


1 球閥注脂嘴的結構及泄漏原因分析

1.1 球閥閥座密封系統

     典型球閥的閥座密封系統如圖1所示,嵌在閥座上的密封環和閥球之間形成密封副,注脂設備通過注脂接頭、內置止回閥及閥座內部注脂通道將潤滑脂(清洗液)注入至閥座密封環位置,從而實現對密封副的潤滑和密封。注脂嘴的下端通過螺紋與閥體直接相連,上端暴露于大氣中,注脂嘴上、下端面之間承受的壓力即為管線流體的壓力。如果注脂嘴結構失效,就會引起流體介質泄漏。


圖1 典型球閥的閥座密封系統

      多數球閥在外部注脂嘴之后都設計有內置止回閥,內置止回閥被直接旋進閥體,與注脂接頭互不影響,目的是為了實現在線條件下可以拆卸更換外部注脂嘴。但是由于內置止回閥尺寸較小、結構簡單,因此在實際工作中這種內部止回閥并不完全可靠。


1.2 注脂嘴的結(jie)構及失效(xiao)原因分(fen)析

      注(zhu)脂(zhi)嘴一般(ban)由蓋帽、鋼珠、彈簧(huang)和帶(dai)連接螺紋的本體幾(ji)部分組成,典型(xing)結(jie)(jie)構,如下頁圖2所示。從結(jie)(jie)構可見,注(zhu)脂(zhi)接頭一般(ban)采用底部壓邊結(jie)(jie)構將彈簧(huang)、鋼珠限制在注(zhu)脂(zhi)接頭本體內。


圖(tu)2 注脂嘴的(de)結構

      如(ru)下頁圖3所(suo)示,壓邊失(shi)(shi)效和彈簧疲(pi)勞失(shi)(shi)效是(shi)導致注(zhu)脂接(jie)頭(tou)失(shi)(shi)效的(de)重要原(yuan)因。如(ru)下頁圖4-1所(suo)示是(shi)故障(zhang)前注(zhu)脂嘴(zui)結(jie)構(gou);如(ru)圖4-2所(suo)示,則是(shi)注(zhu)脂接(jie)頭(tou)內的(de)止(zhi)回球由于被污(wu)物(沙(sha)粒、金屬(shu)碎(sui)屑(xie)、固化脂等(deng)(deng))卡(ka)住(zhu)或彈簧失(shi)(shi)效而無法回復到原(yuan)位,從而失(shi)(shi)去(qu)止(zhi)回功(gong)能導致泄(xie)漏(lou)發生(sheng)。此外還有(you)止(zhi)回球鋼珠破損等(deng)(deng)原(yuan)因造成注(zhu)脂嘴(zui)產生(sheng)泄(xie)漏(lou)。


圖3 注(zhu)脂嘴(zui)結構(gou)失效形(xing)式


圖(tu)4 注脂(zhi)嘴結構失效形式

1.3 禁止注脂嘴(zui)直(zhi)接帶壓更(geng)換

      閥座注脂接頭直接和管輸系統相連接。閥腔內壓力排空并不意味著帶壓拆卸注脂嘴是安全的。因為即使是新安裝的止回閥也不是安全、不可靠的。如果此時從閥體上拆卸外部注脂接頭,管線壓力就可能通過注脂通道經失效的內部止回閥將外部注脂接頭打飛,從而帶來嚴重后果。如果注脂接頭內置止回閥失效,勢必導致大量泄漏的發生。如在閥室或建筑物內,有可能引發緊急關斷、火災甚至爆炸。


2  注脂(zhi)嘴泄漏的處置方法

2.1 注脂嘴泄漏后的注脂處理(li)

     在高壓天然氣管輸系統中,大多數內置止回閥無法有效防止閥門小泄漏的發生。可以向閥門密封系統重新注入少量的清洗液(或流動性好的潤滑脂),浸泡一段時間后就可以有效防止這類泄漏的發生。閥門注脂嘴注入清洗液后,小球和彈簧四周固化的污物在清洗液的浸泡下,將會很快瓦解或者變軟,使止回球和彈簧得到復位,可以有效防止泄漏。如注脂嘴泄漏量大,則會導致注脂 操作不易實施。因此在注入清洗液前,需要安裝泄漏自鎖適配器(如圖5)。


圖(tu)5 泄漏自(zi)鎖適配器(qi)


圖6 SO-BV專(zhuan)用壓(ya)力泄放(fang)工(gong)具


       安裝過程中,將金屬密封泄漏鎖緊接頭的頂部卡到注脂接頭上,然后順時針擰金屬密封泄漏鎖緊接頭,就可將金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝到原注脂嘴上。通過墊圈或金屬密封圈可以獲得有效的密封性能。金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝完畢后,可以先向閥門注入少量的清洗液,如VAL-TEX2000型清洗液,當清洗液接觸到止回閥界面時,泄漏就可以被有效阻止。在止回閥準確落入閥座前,要進行多次清洗液(或流動性較好的潤滑脂)注脂嘗試。停止氣體泄漏后,維檢修操作者仍可向閥門注入潤滑脂(或者清洗液)。

2.2 采用(yong)(yong)專用(yong)(yong)泄壓工具泄壓后更換注脂(zhi)嘴

       如果在特殊情況下必須嘗試在線拆卸更換外部注脂嘴,那么可以使用一種SO-BV工具(如下頁圖6)。SO-BV工具底部通過螺紋連接在注脂嘴上,通過順時針旋轉頂部T形手柄使得頂桿向下運行從而推開注脂嘴的內部止回閥,如果閥體上的內部止回閥已經失效,那么管線內的高壓流體介質將通過SO-BV工具的外部開口流出,就可以明確判斷閥體上的內部止回閥已經失效,無法在線拆卸更換外部注脂嘴。如果SO-BV工具的外部開口沒有高壓介質流出,就可以嘗試在線拆卸更換外部注脂嘴。

      將SO-BV工具連接到注脂嘴上之前,首先逆時針旋轉SO-BV工具上的T型手柄使頂桿上行至最大位置,然后拆除密封注脂接頭上的金屬蓋帽,將SO-BV工具連接在注脂接頭的螺紋上并旋緊。然后順時針旋轉SO-BV工具上的T型手柄,頂桿下行,使得注脂接頭內的球形止回閥“離座”,可以使得閥體內的物質通過泄放孔和后端的閥門被釋放出(如下頁圖7)。


圖7 SO-BV專用工具泄壓(ya)操(cao)作

       反方向旋轉SO-BV工具上的(de)T型(xing)手柄(bing),抽(chou)出頂桿,使得注脂接頭(tou)的(de)內置止(zhi)回球在彈簧(huang)的(de)彈力下(xia)重新“回座”( 如圖(tu)8)。


圖8 SO-BV專用工具泄壓操作(zuo)


3  采用(yong)帶壓更換(huan)工具進行在線更換(huan)注(zhu)脂嘴

      通(tong)過(guo)采用TDW公司的(de)T101b鉆孔(kong)機(ji)及其附件,對失效注脂嘴進行(xing)在線(xian)帶(dai)(dai)壓(ya)拆卸(xie)和(he)更換。T101b鉆孔(kong)機(ji)可實(shi)現密閉狀態下(xia)被夾持工(gong)(gong)(gong)件的(de)螺旋(xuan)式上升(sheng)(sheng)和(he)下(xia)降(便(bian)于螺栓(shuan)的(de)擰緊和(he)松開(kai)),亦可以實(shi)現內(nei)部夾持工(gong)(gong)(gong)件的(de)垂直上升(sheng)(sheng)和(he)下(xia)降 (便(bian)于注脂嘴螺栓(shuan)擰緊到位后夾持器(qi)與工(gong)(gong)(gong)件脫開(kai)),T-101b帶(dai)(dai)壓(ya)更換工(gong)(gong)(gong)具(如圖(tu)9-1,9-2)。


圖(tu)9 T-101b帶壓(ya)更換工具(ju)結構圖(tu)

      通過在失效的球閥注脂嘴四周表面固定T101b帶壓更換成套工具,實現注脂嘴的帶壓拆卸和更換工作。為保證施工過程中的密封效果,需提前加工護板短節和抱箍,并準備高壓O型密封圈,還需加工護板短節和抱箍結構(如下頁圖10、11)。護板短接及底部的O型圈、球閥表面和2英寸閥門在抱箍的作用下,使注脂嘴四周形成一個密封腔 。帶壓更換成套工具裝配后如圖12所示。


圖(tu)10 護板短接


圖(tu)11 抱箍固定形式


圖12 在線(xian)更(geng)換(huan)注(zhu)脂嘴(zui)成套工具裝(zhuang)配圖


      取注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)操作時,首(shou)先將(jiang)夾持器底部的內(nei)六角扳手頭與注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)外(wai)六方螺桿固定好 ,打開2英寸(cun)(cun)閥(fa)(fa)門(men),將(jiang)鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)機與夾持器(套筒頭及驅(qu) 柄(bing))連(lian)接,逆時針轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)機的棘齒搖(yao)把,轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動大約12轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),可以(yi)將(jiang)注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)移出。注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)移出后繼續轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動,提升給進管,直到(dao)注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)到(dao)達(da)2英寸(cun)(cun)閥(fa)(fa)門(men)表(biao)面。鉆(zhan)(zhan)桿每轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)8轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的行程約為1英寸(cun)(cun),提升距離可以(yi)在鉆(zhan)(zhan)桿上讀(du)取。當注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)提升到(dao)達(da)2英寸(cun)(cun)閥(fa)(fa)門(men)表(biao)面時,立即關(guan)閉2英寸(cun)(cun)閥(fa)(fa)門(men),對鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)機進行泄壓,拆卸下短接和(he)適配器 ,將(jiang)注(zhu)脂(zhi)(zhi)嘴(zui)(zui)(zui)取下。

      安裝新注(zhu)脂嘴(zui)時 ,首先在夾持器套筒扳手(shou)頭內安裝新注(zhu)脂嘴(zui),并將(jiang)套筒頭上的(de)沉(chen)頭螺栓(shuan)鎖死,使注(zhu)脂嘴(zui)在旋緊(jin)過(guo)程(cheng)中不會從套筒內脫出(chu)。其余安裝過(guo)程(cheng)與取(qu)注(zhu)脂嘴(zui)程(cheng)序相反。為保(bao)證(zheng)(zheng)操(cao)作(zuo)的(de)氣密(mi)性,進(jin)行上述任(ren)何一(yi)步(bu)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)時,都必須(xu)進(jin)行驗漏,保(bao)證(zheng)(zheng)系(xi)統的(de)氣密(mi)性。



4  結(jie)論(lun)

      通過對典型球閥閥座密封系統的結構進行研究,對注脂嘴的結構和失效原因進行分析,可得出以下結論:

1)球閥注脂嘴在發生失效泄漏時不能直接帶壓在線更換;

2)注(zhu)(zhu)(zhu)脂嘴發生泄漏時,注(zhu)(zhu)(zhu)入清洗液浸泡(pao)是前期較(jiao)好的(de)處置方法(fa),如果泄漏量(liang)大,導致(zhi)注(zhu)(zhu)(zhu)脂操(cao)作不(bu)易(yi)實施,需要安(an)裝泄漏自(zi)鎖適配器后(hou)實施注(zhu)(zhu)(zhu)脂;

3)如果確認閥體上的內部止回閥沒有失效,可以嘗試采用SO-BV工具對注脂嘴內壓力進行泄放,確認無泄漏后對注脂嘴進行更換,但該方法經實踐檢驗不是一種理想的方法;

4)采用T101b鉆(zhan)孔(kong)機及(ji)成套工具在線更(geng)換注脂嘴時(shi),操作(zuo)過程中的(de)安全性和可靠性需(xu)要(yao)通過實踐提(ti)高(gao)。

來源:64体育

作者: 聶宗(zong)軍 , 夏建忠

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