自力式調(diào)節(jié)閥泄漏率改進方案是調(diào)節(jié)閥常用的形式之一，因此，自力式調(diào)節(jié)閥也必須*遵循調(diào)節(jié)閥的泄漏標準，了解調(diào)節(jié)閥的泄漏標準對于我們?nèi)粘＿x型可以起到非常重要的作用。調(diào)節(jié)閥是石油化工煉油裝置中*的部分，其使用的調(diào)節(jié)閥種類多、數(shù)量大，化工生產(chǎn)中的介質(zhì)多是腐蝕性強、有毒或易燃易爆的，當調(diào)節(jié)閥泄漏時，不僅會造成嚴重的原材料、能量和產(chǎn)品的浪費，而且對環(huán)境也造成嚴重的影響，甚至引起嚴重的安全事故。因此，我們有必要也應當重視石油化工生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)閥的泄漏問題。下面就石油化工裝置中引起調(diào)節(jié)閥泄漏的原因以及防止和消除泄漏的對策、方法做重點探討。 自力式調(diào)節(jié)閥的泄露標根據(jù)國外ANSI-B16.104FCI70-2制定。相應國內(nèi)標準有GBT/17213.4和GB4213。泄露等級分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ共六個等級。
等級Ⅰ是自力式調(diào)節(jié)閥按照基礎類型設計：可以對Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ等級做些修正，根據(jù)用戶和供方協(xié)議，可以不做試驗。
等級Ⅱ的泄露量是0.5%×閥額定容量：一般為雙座自力式調(diào)節(jié)閥和平衡結(jié)構(gòu)的套筒調(diào)節(jié)閥所要求達到的。密封面為金屬硬密封結(jié)構(gòu)。
等級Ⅲ的泄漏量是0.1%×閥額定容量：一般為雙座自力式調(diào)節(jié)閥和平衡結(jié)構(gòu)的套筒調(diào)節(jié)閥。密封面為金屬硬密封結(jié)構(gòu)。比等級Ⅱ要求稍高些。
等級Ⅳ的泄漏量是0.01%×閥額定容量：一般為單座自力式調(diào)節(jié)閥和特殊密封的套筒調(diào)節(jié)閥。是比較常用的泄露等級。
等級Ⅴ的泄漏量是0.05%×閥額定容量：一般為單座自力式調(diào)節(jié)閥和特殊密封的套筒調(diào)節(jié)閥。試驗時采用大工作壓差。
等級Ⅵ的泄漏量是氣泡級別：泄漏量較小，閥座密封一般是彈性閥座。 
1自力式調(diào)節(jié)閥泄漏率改進方案的原因分析
1.1調(diào)節(jié)閥的分類
調(diào)節(jié)閥是石油化工生產(chǎn)裝置中*的控制設備。閥門的種類繁多，隨著各類成套設備工藝流程的不斷改進，閥門的種類還在不斷增加。根據(jù)其用途的不同可以分為以下幾類：
(1)用于切斷或接通管路中的介質(zhì)的閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥和蝶閥等；
(2)用于調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)壓力和流量的調(diào)節(jié)閥(有氣動和電動兩種類型)、減壓閥、節(jié)流閥、蝶閥、平衡閥等； (3)用于防止介質(zhì)倒流、保證介質(zhì)單向流動的止回閥；
(4)用于超溫、超壓安全保護，排放多余介質(zhì)，防止溫度、壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而保證設備和管路系統(tǒng)安全運行的安全閥、溢流閥等；
(5)用于改變管路中介質(zhì)流動的方向，起分流介質(zhì)作用的分配閥、三通或四通旋塞閥、三通或四通球閥等； (6)用于介質(zhì)的取樣分析的取樣閥；
(7)其他特殊用途的疏水閥、排污閥、放空閥、排渣閥等。 
1.2自力式調(diào)節(jié)閥泄漏率改進方案泄漏的原因分析
調(diào)節(jié)閥泄漏分為兩種，即外部泄漏和內(nèi)部泄漏。在大多數(shù)情況下，外部泄漏所造成的后果，往往比內(nèi)部泄漏更加嚴重。在工業(yè)生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥的外漏不但造成原材料及能源的浪費，還會直接污染環(huán)境，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命安全的重大事故，給國民經(jīng)濟造成嚴重損失。
(1)調(diào)節(jié)閥外漏的原因分析
外漏常見于閥體、閥桿、填料函與閥體的連接部位。
1)閥體泄漏的原因閥體通常是鑄造的，容易形成砂眼等鑄造缺陷，閥體上的砂眼會導致介質(zhì)的泄漏，這種泄漏一般都表現(xiàn)為滲漏，流量較小，通過水壓試驗就能被發(fā)現(xiàn)。
2)閥桿泄漏的原因調(diào)節(jié)閥的閥桿由于設計和選材不當會引起閥桿在某個位置被卡死，使閥門無法關(guān)閉或關(guān)閉不嚴，造成介質(zhì)泄漏。此種泄漏往往流量較大，對生產(chǎn)裝置和周圍的環(huán)境容易造成嚴重的危害。
3)填料函泄漏的原因填料函由填料箱、填料、填料墊以及填料壓緊機構(gòu)等組成。填料箱置于閥體或閥蓋上，起容納填料的作用。填料墊置于填料箱底部，起支撐填料的作用。填料分軟質(zhì)密封填料和成型填料兩種。成型填料以彈性材質(zhì)為原料，采用模壓成型或車削加工制成各種環(huán)形密封圈，相比之下，成型填料結(jié)構(gòu)緊湊，密封性能好，適用性更強。介質(zhì)在密封填料處泄漏，原因為填料壓蓋松動、密封填料不嚴密、填料品種或質(zhì)量不符合要求、填料老化或被閥桿磨損。
4)閥體連接處泄漏的原因閥體連接部位的密封系指閥體與閥蓋之間的密封。一般情況下為法蘭連接密封，當閥門公稱直徑較小時為螺紋連接密封。墊片的類型、材質(zhì)或尺寸不符合要求、法蘭密封面加工質(zhì)量差、連接螺栓緊固不當、因管道配置不合理而在連接處產(chǎn)生過大附加載荷等原因，都能引起閥體連接部位泄漏。
(2)自力式調(diào)節(jié)閥泄漏率改進方案的原因分析
調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不嚴形成的泄漏為內(nèi)漏，常發(fā)生在閥座密封面。分析其原因：
1)調(diào)節(jié)閥的設計和制造工藝存在問題，造成調(diào)節(jié)閥密封不嚴而導致介質(zhì)的泄漏，多為滲漏或小流量連續(xù)排放。
2)閥板或密封面變形造成密封不嚴，從而引起介質(zhì)的泄漏，一般成滲漏或小流量連續(xù)排放。
3)在調(diào)節(jié)閥的制造、運輸、檢驗、安裝和使用等過程中，損傷了調(diào)節(jié)閥的密封面，使密封不嚴，導致調(diào)節(jié)閥泄漏。這種泄漏也表現(xiàn)為小流量的滲漏。
4)介質(zhì)內(nèi)含有固體雜質(zhì)造成調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不嚴，從而引起介質(zhì)泄漏。這種泄漏可能是小流量的滲漏也可能流量較大。
1. 3調(diào)節(jié)閥泄漏造成的損失
由以上情況引起的泄漏，所造成的經(jīng)濟損失和對環(huán)境的污染程度又因介質(zhì)的特性的不同而有所不同。如果是氣體介質(zhì)，則很容易在空氣中擴散傳播，其污染半徑就會較大。液體介質(zhì)則會通過對地面的滲透產(chǎn)生污染，也可能通過明溝或暗溝流人排洪渠，污染江河湖泊及其他環(huán)境。
1.閥桿長短不適應。 自力式調(diào)節(jié)閥泄漏的主要原因是閥桿長度不合適，導致自力式調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間有一定間隙，不能*接觸，使閥門關(guān)閉不嚴時出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。 2.填料泄露 自力式調(diào)節(jié)閥填料函充滿填料后，由于壓蓋對填料施加壓力，使填料在壓力作用下變形，產(chǎn)生徑向力，并與自走式調(diào)節(jié)閥閥桿緊密接觸。但是，這種接觸不是很均勻，而且不同部位的密封程度不同，有些部位甚至沒有接觸，在電動調(diào)節(jié)閥運行過程中，閥桿與填料之間存在相對運動，稱為軸向運動。在使用過程中，由于流體介質(zhì)的影響，填料函發(fā)生泄漏。 3.閥芯、閥座變形泄露 自力式調(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鑄造或鍛造缺陷導致腐蝕強化，而輸送腐蝕性介質(zhì)和流體介質(zhì)的腐蝕則導致自給式調(diào)節(jié)閥的損壞和泄漏。 
符合 ANSI/FCI 70-2 和 IEC 60534-4的調(diào)節(jié)閥泄漏標準 | 泄漏等級代號 | 允許泄漏量 | 測試介質(zhì) | 測試壓力 | 確定泄漏等級要求的測試步驟 | | Ⅰ | —— | —— | —— | 不要求測試，如果用戶與供應商同意這樣做 | | Ⅱ | 0.5% 的額定流通能力 | 10-25℃（50-125°F）時的空氣或水 | | 把壓力作用在閥門入口，讓出口向大氣開放或把它連接到低壓頭損失的測量裝置上，全部正常推力由執(zhí)行機構(gòu)提供。 | | Ⅲ | 0.1% 的額定流通能力 | 同上 | 同上 | 同上 | | Ⅳ | 0.01% 的額定流通能力 | 同上 | 同上 | 同上 | | Ⅴ | 每psi 壓差下在每英寸閥口直徑上每分鐘通過0.0005毫升的水（每bar壓差下在每毫米閥口直徑上每秒鐘通過5×10-12立方米的水。 | 10-52℃（50-125°F)時的水 | 閥芯兩端的大工作壓力降，不超過ANSI 閥體等級，或小于要求的壓力。 | 把整個閥腔和連接管道充滿水后，將壓力作用在閥門入口，然后把閥芯推至關(guān)閉位置。使用規(guī)定的執(zhí)行機構(gòu)大凈推力，但不要超過該值，即使測試期間可以獲得超過該值的推力。留出一定的時間讓泄漏流量穩(wěn)定下來。 | | Ⅵ | 不超過在下面的基于閥口直徑的表格里列出的量。 | 10-52℃(50-125°F)時的空氣或氮氣。 | 3.5 bar（50 psig）或閥芯兩端的大額定壓差，兩者中的較低者。 | 把壓力作用在閥門入口。執(zhí)行機構(gòu)應調(diào)整到規(guī)定的操作條件下，讓全部正常關(guān)閉力作用在閥芯上。留出一定的時間讓泄漏流量穩(wěn)定下來，并使用合適的測量裝置。 |
VI 級大允許閥座泄漏量（符合ANSI/FCI 70-2） | 公稱閥口直徑 | 每分鐘氣泡數(shù)（1） | | 英寸 | 毫米 | 毫升 / 分鐘 | 氣泡數(shù) / 分鐘 | | 1 | 25 | 0.15 | 1 | | 1 1/2 | 38 | 0.3 | 2 | | 2 | 51 | 0.45 | 3 | | 2 1/2 | 64 | 0.6 | 4 | | 3 | 76 | 0.9 | 6 | | 4 | 102 | 1.7 | 11 | | 6 | 152 | 4 | 27 | | 8 | 203 | 6.75 | 45 | | 1. 表中的每分鐘氣泡數(shù)是以調(diào)整好的測量裝置為基礎的一個建議性的選擇。在這個例子里，把一根1/4 英寸（6.3mm) 外徑× 0.032 英寸(0.8mm)壁厚的管子浸入水中至 1/8 或 1/4 英寸的深度。管子的端面應切割得平整和光滑，沒有棱 角或毛刺。管子中心線應與水面垂直。還可以制作其它裝置，只要它們正確地表示毫升 / 分鐘的流量，每分鐘的氣泡數(shù)量可以不同于表中列出的數(shù)字。 |
2自力式調(diào)節(jié)閥泄漏率改進方案對策
2.1優(yōu)化設計選型
能否將調(diào)節(jié)閥泄漏的程度降到低、使用壽命達到長，取決于調(diào)節(jié)閥設計選型是否合理、密封形式的選用、閥門的產(chǎn)品質(zhì)量、安裝施工及生產(chǎn)操作是否合乎規(guī)范等，而且很大程度上是取決于調(diào)節(jié)閥設計選型的優(yōu)化。
調(diào)節(jié)閥設計選型的優(yōu)化，牽涉到調(diào)節(jié)閥形式的選擇、閥門本身的設計及制造、調(diào)節(jié)閥材料的選用等多方面的問題。選擇調(diào)節(jié)閥形式時，要從工藝條件的要求和設計規(guī)范的要求等角度進行全面優(yōu)化考慮。閥門的用途、介質(zhì)的溫度、壓力、流速、壓降以及介質(zhì)的腐蝕性等，都直接影響到調(diào)節(jié)閥的選型，還要根據(jù)介質(zhì)的溫度和腐蝕性，選擇制造閥門所使用的材料。根據(jù)施工和實際操作經(jīng)驗，調(diào)節(jié)閥的選用除了滿足有關(guān)工藝要求、設計規(guī)范外，還應充分考慮各種具體情況，使其盡可能與操作條件相匹配，限度地滿足使用要求。
對于液體、氣體或兩相流體，使用閘閥或截止閥與使用球閥相比，其效果會有明顯的不同。球閥的氣密性優(yōu)于閘閥和截止閥，開啟和關(guān)閉的速度也要迅速得多，但使用溫度范圍卻大大小于閘閥和截止閥。一般情況下，大多數(shù)球閥都不能在高溫下使用。而閘閥和截止閥在高溫情況下的性能比較穩(wěn)定。球閥的壓力損失比閘閥和截止閥要小，相比之下截止閥的壓力損失比閘閥的壓力損失要大一些，這是由閥門內(nèi)在的構(gòu)造形式所決定的。對于不同的物料流速及調(diào)節(jié)流量的效果，使用不同類型的閥門其效果也會大不一樣。高速流的情況下一般不宜使用截止閥，因為在高速流的情況下截止閥的壓力損失大，但截止閥對流量的調(diào)節(jié)作用卻比閘閥和球閥要好得多。在選擇調(diào)節(jié)閥類型時，還要根據(jù)介質(zhì)的溫度和腐蝕性考慮制造閥門所使用的材料。調(diào)節(jié)閥所使用的材料必須滿足閥門工作點的工藝條件的要求。根據(jù)工作點的工藝要求，合理地選用閥芯和閥體的材料，可以延長閥門的使用壽命而不必大幅度增加費用。單純地追求高等級的材質(zhì)只會造成材料的無謂浪費。 
2.2填料函泄漏對策
由于調(diào)節(jié)閥填料函密封的泄漏，以及閥體連接部位密封的泄漏，是造成閥門外漏的關(guān)鍵所在，所以需要特別重視。傳統(tǒng)的軟質(zhì)填料密封，是靠填料壓蓋的軸向壓力，使之在閥桿與填料以及填料與填料箱側(cè)壁之間，產(chǎn)生一定的徑向接觸應力而達到密封的。因此，壓蓋的軸向力必須相當大，這就造成填料與閥桿之間摩擦轉(zhuǎn)矩增大、磨損增加、軟質(zhì)密封填料磨損快，因而須經(jīng)常擰緊壓蓋螺栓或更換填料，才能保證較好的密封效果。
采用合適的填料密封及填料密封組合，可提高調(diào)節(jié)閥使用的可靠性，延長使用壽命。如柔性石墨環(huán)填料的組合使用，比只用柔性石墨環(huán)填料的密封效果好。目前在國內(nèi)采用單一柔性石墨環(huán)填料的情況比較多；而在國外，采用柔性石墨環(huán)填料組合的使用方法已開始流行，并且取得了良好的效果。
2.3消除閥體連接部位的泄漏
閥體連接部位密封，就其密封性質(zhì)而言屬于靜密封，其應滿足下列要求：
(1)能適應溫度和壓力的急劇變化；
(2)多次拆卸而不損壞密封元件；
(3)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，金屬消耗量少；
(4)對振動和沖擊載荷不敏感；
(5)能滿足各種工作介質(zhì)的使用要求。
閥體的連接部位，通常采用樺槽式或凹凸式平墊片密封，近年來，“O”形密封圈密封，也獲得了廣泛的應用。禪槽式平墊片密封，是將平墊片安裝在封閉槽中，這種結(jié)構(gòu)在密封面上，可產(chǎn)生很高的密封比壓，通常遠遠超過墊片材料的屈服極限，從而保證了可靠的密封性。其適用于壓力大于等于4.OMPa的中高壓調(diào)節(jié)閥。這種密封結(jié)構(gòu)的缺點是：當拆卸調(diào)節(jié)閥時，墊片難于從密封槽中取出，如果硬性取出，往往會將墊片損壞。
凹凸式平墊片密封，是將平墊片安裝在凹凸面法蘭的密封面上，與樟槽式平墊片密封結(jié)構(gòu)相比，具有以下優(yōu)點：
(1)拆卸調(diào)節(jié)閥時，墊片容易取出；
(2)由于密封槽呈階梯狀，因此加工工藝性能較好。
平墊片的材料，根據(jù)工藝參數(shù)和流體性質(zhì)，可選用鋁、紫銅、1Cr18Ni9Ti和橡膠石棉板等。氟塑料也是常用的墊片密封材料，但由于其具有冷流性，如果密封結(jié)構(gòu)設計不當，將導致不良后果。“O”形密封圈，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，只要密封結(jié)構(gòu)設計合理，裝配后就能產(chǎn)生足夠的徑向擠壓變形，可不必軸向加載即可達到密封，因此，將其用作法蘭連接密封，可以減小法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸，從而減輕調(diào)節(jié)閥的重量。對于低壓小通徑調(diào)節(jié)閥，為減小閥體結(jié)構(gòu)尺寸和重量，閥體一般采用內(nèi)螺紋連接，而連接處的密封元件也可采用平墊片或“O”形密封圈。
2.4閥桿泄漏對策
閥桿是調(diào)節(jié)閥中重要的受力零部件，閥桿材料必須具有足夠的強度和韌性，能耐介質(zhì)、大氣及填料的腐蝕，耐擦傷，工藝性能好。為了提高閥桿表面耐腐蝕、耐磨損的性能，一般應對其表面進行強化處理。目前，制造閥桿的材料，國內(nèi)大部分使用馬氏體不銹鋼，但這種不銹鋼耐縫隙腐蝕能力較弱，這是由于酸性物質(zhì)的作用，使閥桿表面的鈍化膜破壞而產(chǎn)生的局部腐蝕，因此好采用奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，可以增強閥桿耐縫隙腐蝕的能力，從而使閥桿處的泄漏得到有效的控制。
綜上所述，在石化工業(yè)生產(chǎn)中調(diào)節(jié)閥的泄漏是不容忽視的問題，它對生產(chǎn)的經(jīng)濟性、安全性以及對環(huán)境都會帶來重大的影響。消除調(diào)節(jié)閥泄漏的關(guān)鍵在于優(yōu)化閥門結(jié)構(gòu)的設計，根據(jù)不同的工藝條件合理選擇閥門的材料，提高調(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制水平，以及根據(jù)工藝操作系統(tǒng)優(yōu)化閥門的選型。隨著科學技術(shù)的進步，特別是新材料的出現(xiàn)，一些新結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥已投入使用，它們性能好、壽命長，可滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。
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