梁超，于建華，陳林，羅丙陽，趙守偉

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300457）

0 引言

隨著工業(yè)化不斷提高，石油化工裝置遍布陸地和海上，裝置內(nèi)或裝置間物料的存儲和運輸大多通過設(shè)備、閥門和管道系統(tǒng)完成。其中閥門是用來控制管道系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)運動的重要管道部件，也是控制管道介質(zhì)流動以及控制設(shè)備管道內(nèi)流動的其他介質(zhì)（液體、氣體、粉末）的流通方向或者流體靜止方向而能夠手動或自動調(diào)節(jié)改變其壓力流速等的重要控制部件。根據(jù)管道系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)流動需求的變化，來控制閥門的開、關(guān)、方向，使被輸送介質(zhì)達到運動、停止的要求或改變介質(zhì)流量大小、調(diào)節(jié)被輸送介質(zhì)壓力大小等要求，常用于管道的中間位置及末端位置。按工藝生產(chǎn)技術(shù)要求為了使制造、運輸、安裝、維修方便，絕大多數(shù)石油化工設(shè)備都采用可拆卸的連接結(jié)構(gòu)。由閥體、閥蓋、閥座、啟閉附件、驅(qū)動控制機構(gòu)、密封填料和連接緊固件組件組成。閥門驅(qū)動方式可以任意選擇，傳動的方法有手動、氣動、液動、電動、電氣聯(lián)合及電液聯(lián)合驅(qū)動和電氣聯(lián)合驅(qū)動方法等等；可以實現(xiàn)在受氣壓、溫度變化和信號傳輸?shù)雀鞣N外部物理形式的共同影響下，按照預(yù)先設(shè)定好的條件動作。閥門的連接、密封、拆卸等優(yōu)越性，使閥門成為石油化工等生產(chǎn)裝置的主要連接件，閥門的管理成為裝置建造中一項重要工作[1]。

1 閥門存儲與運輸

1.1 閥門的分類及存儲

閥門的種類繁多，而且不斷有適用性強，結(jié)構(gòu)簡單、材料新穎、用途廣泛的閥門開發(fā)；按構(gòu)成材質(zhì)，連接形式，驅(qū)動方式，公稱壓力，閥門的作用及分類可以分為多種方法。如金屬閥門和非金屬閥門，金屬閥門長時間存儲前要涂抹潤滑脂，存儲空間要干燥，以防生銹。其中不銹鋼等有色金屬閥門，可以使用緩沖材料包裹，裝木箱包裝，注意密封面一定要墊上緩沖材料，防止磕碰。如果是碳鋼閥門，需要做防銹保護，使用氣相防銹材料包裹，同時使用緩沖材料，再裝木箱。每個閥門要單獨存放，因為不同材質(zhì)和批號的金屬材料，接觸存放會因為電化學(xué)效應(yīng)而加快腐蝕生銹。非金屬閥門一般用于防腐的場合，其自身不會生銹，但應(yīng)防止機械損傷變形。

1.2 閥門的運輸

（1）閥門運輸時，首先需要對閥門的法蘭面進行保護，在密封面上涂抹潤滑油脂，以防止銹蝕，影像密封效果，再使用塑料墊板或木板進行封堵。（2）閥門運輸時，要使用條形方木或軟包塑料泡沫等包扎牢固，外形包裝完好，每個閥門要單獨包裝，尤其是非金屬閥門更要防止磕碰、擠壓、機械損傷變形等，避免影響閥門的密封效果。（3） 閥門運輸時，有色金屬閥門、金屬閥門及非金屬閥門要分開包裝、運輸，避免材料之間的相互接觸，引起化學(xué)反應(yīng)，造成閥門之間的污染。

2 閥門安裝

2.1 閥門安裝的一般規(guī)定及安裝注意事項

（1）有方向要求的閥門，外殼上標(biāo)有方向標(biāo)志，安裝時與圖紙介質(zhì)方向保持一致。（2） 安裝水平方向的閥門時，閥桿及手輪不準(zhǔn)朝下安裝，以避免仰臉操作。（3）閥門豎直安裝時，當(dāng)閥門中心高于1.8 m 以上時，需設(shè)操作平臺，集中布置。（4）多個閥門并列豎直安裝時，閥門中心線距離地面要盡量要求在一個高度上，且閥門手輪之間的凈距最小不低于100 mm。（5） 埋地敷設(shè)閥門時，閥門安裝處應(yīng)做井室處理，在地下不能直接安裝明桿閥門，要對閥桿加以保護，防止銹蝕。（6）大型閥門吊裝時，索具應(yīng)系在閥體吊點上，不準(zhǔn)系在閥桿或手輪上。較小的閥門運輸和安裝時應(yīng)輕拿輕放，防止磕壞。

2.2 閥門安裝使用前的強度試驗和嚴(yán)密性試驗

（1）閥門試驗時應(yīng)從每批相同閥門中抽取，數(shù)量不得低于10%,數(shù)量較少時，最少于抽取一個進行試驗。對于安裝在主干管上起切斷作用的閉路閥門，應(yīng)逐個作嚴(yán)密性及強度試驗[2]。（2）閥門的嚴(yán)密性試驗旨在測試閥門中內(nèi)部結(jié)構(gòu)及密封面、外部閥蓋與密封墊以及填料作密封程度的檢驗，嚴(yán)密性試驗壓力為公稱壓力的1.1 倍。（3） 閥門的強度試驗旨在測試閥體材質(zhì)承受壓力能力的試驗，閥門強度試驗壓力的大小為公稱壓力的1.5 倍。

2.3 按圖施工

（1）閥門安裝前，對閥門的位號、磅級等級、規(guī)格尺寸、連接形式等應(yīng)進行詳細(xì)核對，確保閥門符合設(shè)計使用要求，與圖紙保持一致。對有方向要求的閥門如：截止閥、單向閥、調(diào)節(jié)閥應(yīng)按設(shè)計圖紙要求查看管道系統(tǒng)介質(zhì)流向，其壓蓋螺栓應(yīng)留有一定的距離，保證調(diào)節(jié)尺寸。（2） 閥門安裝之前應(yīng)仔細(xì)檢查法蘭面水紋線的完整性，沒有損壞磕碰想象，且打到關(guān)閉狀態(tài)在進行安裝。閥門安裝時，其閥頭手柄或手輪的安裝方向應(yīng)考慮到操作方便、維修方便及人員的安全通行等要求。

2.4 工具和設(shè)備管理

（1）閥門的安裝設(shè)備、工具、機具等要符合項目質(zhì)量要求。（2） 液壓扭矩設(shè)備和工具要在規(guī)定的周期內(nèi)進行檢定，檢定周期最長是1 年，手動力矩扳手常為一個月，液壓扭矩扳手一般三個月，需進行檢定。

2.5 人員資質(zhì)和培訓(xùn)

（1）所有人應(yīng)學(xué)習(xí)掌握各種閥門特點，功能，適用范圍，保護措施、安裝拆卸等相關(guān)程序，工具設(shè)備的使用程序及方法，閥門安裝完成后的驗收方法。（2）所有人員必須培訓(xùn)考核合格才能上崗工作。

2.6 閥門連接

（1）閥門裝配前，要保證法蘭面水紋線完好、無損壞、磕碰等。（2） 閥門連接時，閥門法蘭和管線法蘭在沒有外力作用下徑向兩個法蘭面平行和軸向同軸同中心設(shè)置。如果使用外力拆卸閥門，相關(guān)工作人員要在連接前進行應(yīng)力計算，符合工藝技術(shù)要求后再進行安裝連接。（3）選擇符合設(shè)計文件要求的螺栓和墊片，安裝過程中，螺母可以自由穿過法蘭孔并在螺釘上旋轉(zhuǎn)。擰緊螺母后，螺紋應(yīng)漏出2 至3 個扣為宜。（4）按相關(guān)規(guī)定要求在螺栓上涂抹潤滑脂，以防止銹蝕。（5）按設(shè)計文件要求規(guī)定選擇相應(yīng)的螺栓緊固的扭矩值。（6）閥門螺栓扭矩的緊固順序以對角順時針方向用阿拉伯?dāng)?shù)字進行標(biāo)記，分三步進行緊固，將第一步扭矩調(diào)節(jié)至螺栓最大扭矩的1/3 用于緊固，將第二步扭矩調(diào)節(jié)至螺栓最大扭矩的2/3 用于緊固，將第三步扭矩調(diào)節(jié)至螺栓最大扭矩的100%用于緊固。擰緊時及時檢查閥門法蘭縫隙。如果法蘭面之間的縫隙不均勻，及時進行調(diào)整[3]。（7）在螺栓緊固完成之后，進行管理掛牌，依據(jù)驗收規(guī)范要求由專職檢驗人員確認(rèn)簽字進行質(zhì)量驗收。

2.7 閥門螺栓拉伸

大管徑的閥門，螺栓預(yù)連接后需要通過專業(yè)螺栓拉伸器進行拉伸，保證連接的可靠性和緊密性。當(dāng)前比較先進的預(yù)拉伸技術(shù)就是使用液壓拉伸器預(yù)緊螺栓。

2.7.1 螺栓拉伸器的特點

（1）螺栓拉伸器利用液壓原理產(chǎn)生拉力對螺栓直接拉長，無扭轉(zhuǎn)剪切力和側(cè)向應(yīng)力，對法蘭和螺母之間的接觸面不產(chǎn)生摩擦損傷，是使用過程中對螺栓的預(yù)緊力精確控制的有效方法[4]。（2）螺栓拉伸器和液壓扭矩扳手相比較，其優(yōu)點是反應(yīng)敏捷、精確，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪切力、對法蘭和螺母不產(chǎn)生摩擦損傷、可以同步多條螺栓預(yù)緊使用。（3）螺栓拉伸機廣泛應(yīng)用于許多工作場合，特別是對預(yù)緊力有嚴(yán)格要求的場合。螺栓拉伸器廣泛應(yīng)用于許多工作場合，特別是在對預(yù)緊力要求較嚴(yán)的場合使用較多。（4） 缺點是對螺栓軸向空間的要求大，狹窄的地方會受到一定的局限性，不能完全操作；對螺栓的長度要求要有一定的范圍，需要足夠的伸長余量。

2.7.2 螺栓拉伸器的預(yù)緊要求

（1） 使用之前按施工要求計算出螺栓的預(yù)緊拉力，調(diào)好與之對應(yīng)的油壓，以免工作壓力超出范圍，對螺栓造成破壞。（2） 在螺栓拉伸過程中，監(jiān)視拉伸器的最大設(shè)計使用行程，不得超過。（3） 按順序分步驟預(yù)緊不同的螺栓時，不同步驟預(yù)緊的螺栓之間會產(chǎn)生相互作用，為避免減少這一作用，應(yīng)該有計劃的布置螺栓預(yù)緊順序和螺栓的拉伸力。一般情況下拉伸數(shù)量應(yīng)按照拉伸器/ 螺栓的比例為50%, 并且拉器均勻?qū)ΨQ分布。在一定情況下，25% 的選配比例也可以接受。

2.8 閥門裝配管理記錄

（1）建立閥門資料檔案數(shù)據(jù)庫，所有閥門都應(yīng)對應(yīng)一個唯一的編號，每個閥門的節(jié)點信息清楚的記錄在卡片上，同時在電子檔案中進行記錄，包括閥門的安裝 、緊固日期，閥門的工作壓力、工作溫度及連接形式，墊片材質(zhì)和螺栓規(guī)格尺寸，螺栓緊固扭矩值，操作人員信息，工具、設(shè)備信息，完工確認(rèn)驗收信息等。（2）對存在高風(fēng)險處的閥門進行實時跟蹤及全程記錄。

2.9 閥門接口保護

閥門密封面應(yīng)該重點保護，尤其在運輸、存儲、吊裝過程中應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施，防止密封面的破壞。（1） 閥門在有相應(yīng)法蘭保護的情況下，應(yīng)在兩法蘭之間夾以密度小的橡膠或塑料制蓋板封閉，蓋板的厚度要大于3 mm 以上最佳。（2） 當(dāng)使用金屬或非金屬盲板安裝在閥門端口處時，緊固螺栓應(yīng)均勻分布且不得少于4 條。（3） 使用金屬或非金屬塑料圓形保護裝置固定在閥門接管端部。

3 閥門檢修與保養(yǎng)

3.1 閥門檢修

（1）閥門管道系統(tǒng)內(nèi)輸送的介質(zhì)在各種外力及工作環(huán)境的作用之下，在一定程度上會產(chǎn)生磨損變形、內(nèi)部腐蝕泄漏，對閥門管道的整體性能會產(chǎn)生一定的影響。在閥門管道系統(tǒng)的正常操作期間，對閥門管道系統(tǒng)仔細(xì)觀察，查看介質(zhì)流量，外部產(chǎn)生的噪音，掌握規(guī)律，從而對閥門管道的系統(tǒng)作出判斷，作出預(yù)判信息，對可能出現(xiàn)問題的閥門作出詳細(xì)的施工計劃，并經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)后進行維修保養(yǎng)。（2） 閥門檢修是一項經(jīng)驗性多、技術(shù)性高、綜合性強的維修技術(shù)，其中包括現(xiàn)場觀察，就是到作業(yè)現(xiàn)場查看閥門的外觀變化，如：漏液、腐蝕、生銹等，獲得重要信息及時處理，這種方法對閥門檢修人員經(jīng)驗性要求高，使用本身肉眼對閥門進行整體觀察掌握滴漏跑冒等現(xiàn)象。第二就是介質(zhì)通過閥門后會出現(xiàn)振動及噪音，對震動及噪音的大小作出判斷，對影響較大的閥門需進行計劃維修。第三就是用流量計來測量通過閥門管道的介質(zhì)流量速度、流量，判斷閥門管道系統(tǒng)的運行狀況是否良好。第四就是對閥門的關(guān)斷狀態(tài)進行試驗，防止出現(xiàn)有內(nèi)漏的想象。

3.2 閥門保養(yǎng)

（1）閥門在外界環(huán)境影響下，裸漏的外表面會發(fā)生銹蝕，在不停產(chǎn)的情況下，要對指定閥門進行在線保養(yǎng)，主要通過涂抹防銹油和纏繞防腐蝕膠帶方式解決。（2） 經(jīng)常開關(guān)使用的閥門，對閥門轉(zhuǎn)動部件每月至少潤滑一次。（3）對于常開或常閉的閥門，要定期對手輪或手柄進行轉(zhuǎn)動，對閥門螺紋桿添加潤滑劑，以防卡住。（4）需要對閥門各部件完整性進行常規(guī)檢查。如手輪或手柄的脫落，螺栓螺母的丟失，不能湊合使用，否則會閥頭上部的四方造成破壞，相互配合可靠性降低，乃至不能開關(guān)。（5） 室外溫度在0 度以下時，水閥長期關(guān)閉，應(yīng)將閥后積水排除，防止結(jié)冰，凍壞閥門。汽閥停汽后，也要排除產(chǎn)生的冷凝水。松動閥門底部的絲堵，將冷凝水排出閥體。（6）如果閥門的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動閥門，要定期對驅(qū)動機構(gòu)添加潤滑油，并且要保證閥門的清潔。

4 結(jié)語

閥門管理是一項系統(tǒng)性工作。作為設(shè)備或管道的一部分，從裝置建造初期到投產(chǎn)運行，是重要的質(zhì)量控制點和巡檢的重點部位。防止因閥門失效而發(fā)生介質(zhì)跑冒滴漏的現(xiàn)象，甚至更大的事故，可保證石化裝置的安全運行。