李德安
摘 要:隨著我國石油化工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,石油化工裝置及設(shè)備安全運行尤為關(guān)鍵。為確保裝置的安全運行,防止系統(tǒng)及設(shè)備超壓,在設(shè)備或系統(tǒng)中安裝了各種各樣的安全閥,裝置運行時發(fā)生超壓或異常情況,安全閥能及時進(jìn)行排放泄壓,保證設(shè)備的安全,所以安全閥是否完好、定期校驗和保養(yǎng)對安全生產(chǎn)具有極為重要的影響。使用環(huán)境、使用情況:石油化工生產(chǎn)裝置的特點是高溫、高壓、易燃、易爆或有毒,使用的安全閥主要有彈簧式、杠桿式和先導(dǎo)式等幾大類,彈簧式安全閥是石油化工裝置中使用最廣泛的一種,分為封閉和不封閉式,易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式等等。
關(guān)鍵詞:石油化工;裝置設(shè)備;安全閥;損壞;原因處理
中圖分類號:TH134 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)15-0110-01
我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)走上了快車道,對石油化工產(chǎn)品的需求越來越大,化工裝置及設(shè)備的安全運行尤為突出,安全生產(chǎn)越來越重要,為了防止系統(tǒng)及設(shè)備超壓,在設(shè)備或系統(tǒng)中安裝了安全閥。所以安全閥是否完好、定期校驗和保養(yǎng)就顯得異常重要。下面就安全閥常見的幾種損壞或失效、原因分析及處理辦法進(jìn)行介紹,目的就是為了確保安全閥正常使用,有效的保證石油化工裝置、設(shè)備的安全運行。
1 安全閥的設(shè)置原則
凡屬下列容器之一的必須安裝安全閥:
①獨立的壓力系統(tǒng)(有切斷閥與其他系統(tǒng)分開)。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或氣相相通。②容器的壓力物料來源處沒有安全閥的場合。 ③設(shè)計壓力小于壓力來源處的壓力的容器及管道。 ④往復(fù)式壓縮機(jī)各段出口或電動往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等容積式泵的出口管道。 ⑤凡與鼓風(fēng)機(jī)、離心式壓縮機(jī)或蒸汽往復(fù)泵出口連接的設(shè)備不能承受其最高壓力時,上述機(jī)泵的出口管道。⑥由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器。 ⑦加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時,在該閥上游應(yīng)設(shè)置安全閥。 ⑧由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引用的超壓部位。 ⑨液體因兩端閥門關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位。⑩凝氣透平機(jī)的蒸汽出口管道。 11 某些情況下,由于泵出口止回閥的泄漏,則在泵的入口管道上設(shè)置安全閥。
2 石油化工裝置中安全閥常見損壞原因及處理措施
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石油化工成為人們關(guān)注的重點,現(xiàn)階段,安全閥是是石油化工裝置中的重要組成部分,在運行過程中,由于各種因素的影響,石油化工裝置安全閥容易出現(xiàn)損壞或者失效情況,嚴(yán)重影響其安全運行。
因此,本文針對石油化工裝置中安全閥常見損壞原因及處理措施進(jìn)行探討。
2.1 嚴(yán)重氧化腐蝕或銹蝕造成安全閥內(nèi)件粘死
2.1.1 原 因
長期受到腐蝕介質(zhì)的浸泡使閥芯、閥座腐蝕粘死,這些石油化工裝置安全閥大多是安裝在露天部位,長期日曬雨淋,加上有的安全閥長期無維修校驗,安全閥嚴(yán)重氧化腐蝕,各部件銹死。
2.1.2 處理辦法
解體安全閥,難以解體時用噴螺絲松動劑或煤油浸泡后再拆,檢查閥芯、閥座是否嚴(yán)重腐蝕,如果是輕微腐蝕,可通過研磨進(jìn)行修復(fù);檢查彈簧是否腐蝕,調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)圈頂針是否完好,彈簧、閥桿損壞則更換,因腐蝕銹死不能解體的安全閥作報廢處理。
2.2 堵 塞
2.2.1 原 因
安全閥進(jìn)出口腔被介質(zhì)腐蝕殘留物、凝聚物(如焦化物、硫等)、聚合物(聚丙烯、聚乙烯、環(huán)氧乙烷等)等堵塞、卡阻,彈簧不能申縮,閥芯、閥座無法開啟,進(jìn)出口通道堵死;進(jìn)口端堵塞則是安全閥沒有與介質(zhì)接觸閥體不受壓無法起跳,出口端堵塞則是安全閥起跳后,介質(zhì)泄放堵死,無法排放,這些均可視為安全閥失效;如乙烯聚丙烯裝置、乙二醇裝置、橡膠裝置、全密度裝置的部分安全閥比較多見。
2.2.2 處理辦法
帶油脂性的聚合物或鐵銹用煤油浸泡再清洗;有些聚合物經(jīng)蒸汽加熱即溶解,用高壓水槍沖洗即可,在此類介質(zhì)下運行的安全閥必須按期維修,及時清洗閥體內(nèi)的雜物,必要時縮短維修和校驗周期,以免安全閥失效,危及設(shè)備的安全。
2.3 安全閥開啟壓力升高
2.3.1 原 因
腐蝕或銹蝕造成安全閥內(nèi)件粘住,彈簧間隙中間粘住鐵銹,或卡阻無法申縮,
2.3.2 處理辦法
解體檢查各部件,如無特別嚴(yán)重?fù)p壞,則清理各部件的鐵銹雜質(zhì),使各接觸面光滑無雜質(zhì),進(jìn)行研磨修復(fù)回裝。
2.4 彈簧斷裂
2.4.1 原 因
主要是應(yīng)力與化學(xué)介質(zhì)協(xié)同作用下引起斷裂又叫應(yīng)力腐蝕斷裂。
2.4.2 特 征
①外表面沒有腐蝕的現(xiàn)象,斷口沒有金屬光澤碳鋼及低合金鋼在硫化氫、堿、CO-CO2、硝酸鹽、液氨介質(zhì)中下容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕;②不銹鋼在氯化物、堿、硫化物介質(zhì)中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕(溶劑裝置安全閥介質(zhì)是液氨)。
2.4.3 處理辦法
對在上述介質(zhì)工況下的安全閥應(yīng)及時按期進(jìn)行維修校驗,每次均應(yīng)對安全閥進(jìn)行解體,檢查彈簧的狀況,及時更換彈簧。
2.5 彈簧變軟
2.5.1 彈簧變軟的原因
①彈簧表面被腐蝕,橫截面不能提供足夠關(guān)閉力;②彈簧高溫環(huán)境下工作;③疲勞破壞。
2.5.2 處理辦法
解體檢查彈簧,腐蝕嚴(yán)重應(yīng)更換,因受高溫工作環(huán)境影響變軟不能定壓的,也必須更換。
2.6 泄 漏
2.6.1 原 因
安全閥密封面被高溫高壓介質(zhì)沖蝕,或被腐蝕介質(zhì)腐蝕,因頻跳受沖擊而損壞,造成閥門泄漏。這種情況比較常見,此類安全閥開啟次數(shù)較多,因介質(zhì)中雜質(zhì)粘在閥座上,安全閥關(guān)閉不嚴(yán)產(chǎn)生泄漏,長時間沖刷、或因頻跳受沖擊導(dǎo)致密封面損壞。
2.6.2 處理辦法
閥體如果是輕微損傷,則可用砂紙修磨或進(jìn)行車削加工,再研磨予以修復(fù);如果沖刷蝕坑太深,則無法修復(fù)(閥體接觸面是堆焊上的高強度合金層)。
2.7 安全閥部件損壞
2.7.1 原 因
①波紋管損壞、有裂紋,波紋管損壞:安全閥使用過程中因介質(zhì)腐蝕、或安全閥頻跳震動產(chǎn)生裂紋;②閥桿斷或接觸面損壞:因安全閥起跳沖擊力的影響,接觸面損壞、閥桿斷裂;③調(diào)節(jié)桿嚴(yán)重腐蝕:安全閥長時間使用,長期沒有進(jìn)行維修維護(hù)保養(yǎng),調(diào)節(jié)桿自身腐蝕,或與閥蓋之間腐蝕銹死;④閥芯有氣孔、砂眼:閥芯制造的缺陷;⑤閥體上有砂眼氣孔、裂紋:閥體制造缺陷。
2.7.2 處理辦法
出現(xiàn)上述原因的安全閥解體檢查后確認(rèn)是輕微缺陷可進(jìn)行修復(fù),如果缺陷比較嚴(yán)重則按要求更換安全閥的相關(guān)部件。
3 結(jié) 語
根據(jù)上面所發(fā)生的安全閥失效情況,那么如何正確選用安全閥直接關(guān)系到相關(guān)單位的經(jīng)濟(jì)效益和操作人員及設(shè)備的安全,主要注意如下幾點:①確定使用條件下的壓力等級。②根據(jù)使用環(huán)境、物料特性的情況,合理選用安全閥的結(jié)構(gòu)形式。③選擇合適的公稱直徑。④確定安全閥的材質(zhì)。
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