于昊

摘 要：工业水平的提高使各种阀门的用量急剧增加，能源企业也对阀门的密封性能提出了更高的要求。在实际工作中，阀门泄漏的事件时有发生，可见对阀门泄漏原因及检测方法的研究十分必要。阀门泄漏的原因是多方面的，其影响程度也各不相同，根据不同的应用条件，可以采取不同的措施来防止阀门泄漏。

关键词：天然气场站；阀门泄漏；原因；检测方法

引言

阀门是长输油气管道中的重要组成部分，阀门的无障碍运行对油气的运输起着非常重要的作用，在阀门的装配、维修过程中都有可能对阀门造成损伤，故对于阀门的泄漏检测成为日益关注的问题。目前，石油石化行业中对于阀门的内漏还没有十分有效的检测方法，因此对于由于阀门内漏所引起的事故及削减能量损失研究显得尤为重要。

1阀门的类型及特点

根据密封的形式，阀门通常可以分为接触密封和非接触密封两种形式。接触密封就是借助外力使密封面相互接触、压紧并嵌入，从而消除内部的间隙。非接触密封则无需借助外力即可实现阀门的密封。根据密封面的材料特性，阀门密封又可以分为塑性密封、弹性密封、研合密封和受控膜密封。其中塑性密封是通过塑性的密封面相互接触挤压而实现的密封，这种密封方法具有接触面大、比压分布均匀、加工容易等优点，但可靠性稍差；弹性密封则一般采用线性接触的方式，要求接触面的形状有较精密的加工尺寸，弹性密封具有耐高温高压的优点，但由于弹性形变的变形量不大，因而不具备足够的补偿能力；研合密封是采用经过精密研磨的表面进行密封，虽然研磨面的变形量很小，但由于研磨精度极高，只需使用很小的外力即可实现可靠密封，因此非常适用于高参数密封场合；受控膜密封是通过密封力和液体压力的平衡关系来调节密封间隙的，受控膜可以由电子系统进行控制，也可以由热胀冷缩的自然条件来控制，受控膜密封方式主要用于高速高压场合。

2造成阀门泄漏的原因

2.1密封副结构

由于密封副是在一定的外在压力下工作的，而一般的密封副材料并非绝对的刚体，因力的作用下必然会发生微小的形变，而这些微小的形变对于液体或气体等介质而言就是严重的泄漏通道。不同的密封副结构有不同的密封性能，例如面型密封与线型密封显示是不一样的。

2.2密封副的质量

密封副质量主要体现在材料的选择、面型的匹配和加工的精度三个方面。例如，在同样的面型匹配和加工精度条件下，当材料塑性较好时，密封性能也会较好。如果面型不匹配，即使加工精度再好，也很难弥补面型失配带来的不利影响。

2.3密封面比壓

密封面的比压对密封性能可能有提高也可能有损害。首先，过大的比压容易造成阀门损坏，而过小的比压又会密封可靠性变差，比压的选择直接影响密封性，需要通过参数计算或大量实验来寻找最佳的密封面比压参数。

2.4介质的物理性质

介质的温度、粘度和亲水性等物理性质是影响到阀门密封性能的重要因素。对于精密阀门而言，温度会对材料的尺寸有微小的影响，同时造成会挂粘度的变化，从而对密封性能产生复杂而难以预测的影响。因此，具有温度补偿功能的阀门密封性会大大提高。

3检测阀门泄漏所采取的方式

在当下对于阀门泄漏，相关部门还没有过于系统的检测方式，现在一般分为两类：直接检测法和间接检测法。直接检测法主要包括气体检测法、油膜检测法、电缆检测法及光纤检测法，其原理是通过固定在阀门外部的检测机对泄漏的运输组织直接进行检测，以达到检测预警的作用。间接检测法包括守恒定律法、流量平衡检测法、运行压力检测法以及超声波检测法等。

3.1负压波法

在发生泄漏时，会出现瞬间的压力差及速度差，这时候的压波一般被称为负压波，同时负压波通过上游与下游的测量时间之间的差值就是时间差。工作通过负压波在管道中传播的速度就可以确定具体泄漏位置。这种压力差产生原理是泄漏时液体物质的损失引起局部的液体密度减小，就会出现瞬间压力的降低以及速度差。这种方法拥有较好的灵敏度及定位的精确度，施工量小且成本低，所以在安装和维护上都很方便。

3.2运行压力法

这种方法用起来比较方便快捷，其原理类似于连通器，主要用于流速慢的运输物质的检测和比较严重时的泄漏问题。

3.3守恒定律法

这种方法是基于能量守恒定律的应用，其缺点比较严重，不能提前预防，而且只有在泄漏问题发生后才能检测到，只要是检测运输物质的质量，当物质的质量流量发生明显变化时，才能检测到。所以一般很少用于石油泄漏的检测。

3.4巡视观察法

这是一种一般公司比较常用的检测方法，是要派工作人员规律性的进行巡查，这种方法对工作人员的要求比较高，需要细心、经验丰富，并且要有相对的一些知识，需要循着管道进行巡逻，一点一点地排查。它的劣势也同样明显，巡逻周期长、员工需要高度集中注意力去检测等，而这种方法相对其他的性价比比较高，所以一般公司都采用这种方法。

3.5声发射检测法

其原理是利用声学来检测门阀泄漏情况，是居于内源能量的快速释放，产生瞬态弹性波，然后传感器在阀体外壁接触弹性波，在运输物质泄漏时会自动将其转成电信号，最终通过对接收到的信号进行放大，来监听就可以达到在线检测阀门泄漏的目标。其优点较明显：首先是操作方法比较方便，对员工要求不高，只需要认真负责的完成任务即可，对于接近度要求并不高；其次就是不需要对阀门进行拆卸就可以检测到内部是否发生泄漏；另外就是不影响企业的正常生产。

结语

在工业化背景下，阀门密封性对保障生产的安全有重要作用。未来的阀门在结构上会更加复杂，甚至不能再用传统的思想去分析其密封原理。因此，只有根据具体的情况对阀门的密封性进行分析，有针对性地提高防护水平，才能达到良好的效果。

参考文献：

[1]张彩霞.输气站场阀门传动装置故障分析及解决方案[J].石化技术，2018，25（01）：226.

[2]张平存，银刚，杨广亮，王兆军.一种大型阀门阀杆在线修复方法[J].设备管理与维修，2018（01）：33-34.

[3]李伟，马云栋，蒋鹏，黄远航，马云修.基于声学检测系统理论的输油管道阀门内漏问题分析[J].压力容器，2017，34（12）：55-62.

[4]陈群.阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用研究[J].纳税，2017（33）：194.