浅谈阀门泄漏的原因及其设计选型的优化

李文东

（新特能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000）

浅谈阀门泄漏的原因及其设计选型的优化

李文东

（新特能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000）

对现今阀门泄漏的原因以及阀门设计选型进行了分析，以期为关注这一话题的人们提供有益参考，促进工业设计中阀门设计的优化发展。

阀门泄漏；原因；设计选型

阀门泄漏作为影响我国石油行业环境污染问题的重要因素，对生态环境保护、能源节约以及石油化工产业的安全发展具有一定的消极影响性。对此，明确掌握石油化工行业中，各阀门中存在的常见泄漏原因，并进行优化设计，已成为我国石油行业以及相关部门思考与研究的重点。

1 阀门泄漏的原因

阀门作为石油化工行业生产过程中不可或缺的控制装置，其主要作用在于：保护各工程环节中，管路运行的稳定性与安全性，在满足各项工艺技术要求的基础上，对管路进行合理调控，完成产品生产。目前导致阀门泄漏的原因主要有以下几方面：其一，受阀门设计与制造工艺技术的影响，阀门封闭性常出现问题，从而导致管道物质泄漏或渗透，进而造成环境污染与经济损失。其二，在阀门设计与制造过程中，当材料选择存在不科学性时，阀门使用过程中将出现部件结构变形、腐蚀或损害等现象，从而致使阀门泄漏问题产生。其三，由于阀门制造多采用“铸造”工艺技术，因此在阀门塑型铸造过程中，受操作人员自身因素或外界因素的影响，很容易产生阀体“砂眼”问题，所以在使用具有沙眼阀门时，则容易出现液体（气体）介质渗漏（泄漏）问题，针对该问题可通过水压检测急性密封性检验，并及时更换优势阀门，避免泄漏问题的产生[1]。其四，在阀门制造过程中，由于阀门密封填料没有达到密封性，从而导致在填料密封处产生介质渗透，造成管道介质污染。其五，在阀门运输、安装、管理、过程中，如果阀门密封面出现变形与损坏，同样会致使阀门出现小流量渗透（排放）问题，引发介质泄漏，污染周围环境。其六，在阀门使用过程中，当出现阀杆关闭不严、阀门堵塞、阀门卡死等现象时，同样会出现介质泄漏问题，该问题往往泄漏物质流量较大、环境破坏性强。此外，当介质中，尤其是液体介质中掺杂固体杂质时，也会形成介质不稳定性泄漏问题，进而污染环境，造成生态环境破坏，出现石油化工经济损失与生产安全问题。

2 阀门设计选型的优化

2.1 科学选料，优化设计

在阀门设计选型过程中，除依据相关设计规定与标准外，也应结合实际应用情况，进行全面分析，包括阀门工业用途、生产介质本质属性、流速、压强等，从而科学选择阀门部件材质与设计类型，用以保证阀门应用作用的最大化发挥，实现阀门与工业生产的完美匹配。例如，对于气体介质，在既定的温度下，球阀的密封性相对闸阀更高，压力损害较小，实用性更强。

2.2 主要技术的优化设计

阀杆的填料函密封以及阀体的连接部位密封技术，是阀门设计与制造过程中避免泄漏问题产生的主要技术。对此，在进行设计选型过程中，应对其进行科学、合理的选择与应用。其中关于阀杆的填料函密封工艺技术，通常情况下分填料与无填料两种形态，以波纹管有填料的阀杆为例，其密封性相对稳定，在既定条件下（密封元件不被破坏的情况下），则不易发生阀门泄漏问题。当然，这种有填料的阀杆设计相对与无填料阀杆而言，造价相对较高且工艺技术复杂，一旦发生阀杆损坏，泄漏现象将十分严重。故在使用波纹管类有填料的阀杆时，应进行科学选用，保证其质量的可信性与优化性。此外，在使用无填料的阀杆时，可适当辅助一层填料，用以在节约成本的基础上，提升其稳定性与可靠性。目前，使用较为广泛的阀杆，主要为填料密封结合体，例如“柔性石墨环填料组合”[2]。而阀体连接部位密封工艺技术，主要是指阀体与阀盖之间的密封工艺技术，常见的密封工艺技术主要为“中法兰连接密封”以及“螺纹连接密封”两种，其中“螺纹连接密封”侧重于横截面积相对较小的阀体连接中。然而无论是中法兰连接密封，还是螺纹连接密封，通常情况下需遵循以下几项要求：其一，注重密封的稳定性与可靠性，保证其对外部环境变化（温度、压强、流体流速等）的适应性；其二，保证阀体连接设计构造的严密性、简洁性以及金属使用的少量性，用以提升安装质量与抗腐蚀性；其三，注重抗损害性能的提升，避免安装与拆卸过程中阀体连接性的损害；其四，保证阀体连接不受流体介质本质性质的影响，包括物理性质与化学性质，用以提升整体密封性，避免因流体本质因素而出现泄漏问题；其五，保证阀体连接不受生产振动以及冲击载荷量的波动。目前，常见的阀体连接工艺技术主要有“榫槽式平垫片密封”、“凹凸式平垫片密封”以及“O 形密封圈密封”。

3 结论

总而言之，阀门泄漏问题是我国工业生产中存在的重要问题，对工业行业经济效益、生产与运营安全、能源节约、环境保护具有直接影响作用。对此，明确石油化工阀门泄漏原因，并进行优化设计选型，对工业行业的稳定与可持续发展具有重要现实意义。

[1] 史川娈.化工设计中的常用阀门选型研究[J].化工管理，2016.

[2] 雷鹏，张守文，史振谷，等. 浅谈1 000MW 超超临界火电机组中低压旁路阀内漏问题的优化改造[J]. 中国高新技术企业，2016，（21）

Talking about the Cause of Valve Leakage and the Optimization of Its Design Selection

Li Wen-dong

This paper analyzes the causes of current valve leakage and the design of valve design，so as to provide a useful reference for people who pay attention to this topic and promote the optimization of valve design in industrial design.

valve leakage；reason；design selection

TU976.5

A

1003-6490（2017）06-0098-01

2017-05-05

李文东（1987—），男，甘肃渭源人，主要研究方向为机械电子研究。