石油库阀门事故原因与预防

引言（1）

    阀门是石油库储输油、加热、采暖、供水、消防等系统中，使用数量多、规格型号杂、操作使用频繁的设备，在石油库收发、输转、加热、采暖、供水、消防中，起着封闭、隔离、导流、截流、分流等作用。对多年来石油库发生的1000例事故统计分析得出，由于阀门质量、设计安装、使用操作、检查维修等原因造成的事故318例，占事故总数的31.8%。这个统计数据说明，造成跑油混油事故的原因，约三分之一是由于阀门故障所致。因此，阀门是造成石油库跑油、混油事故多发的设备，阀门的使用管理是石油库安全管理、预防事故的重点。
 
原因（2）

    阀门造成跑油混油事故的原因是多方面的，归纳起来主要有四个方面。

    1 阀门质量问题

    如某石油库因施工质量粗劣，投入使用后油罐渗漏、阀门窜油而进行整修时，检查试压DN1100、DN150铸铁，铸钢阀门194个，其中有96个达不到额定试压值，或窜油无法试压，96个阀门中无法修复的有12个。此事虽属发生于特定历史条件下的典型事例，但20世纪60、70年代建设的石油库不少，且在近年来安全检查中发现阀门渗透漏问题确实存在。

    2 设计安装问题

    （1）阀门选用不当，如在寒区、严寒区选用了铸铁阀门，且未采取有效的保温措施，因油中含水积于阀中，冬季结冰阀门冻裂。

    （2）管路未设置泄压装置，管线存油因受热膨胀，阀门被胀裂，或者法兰垫片被刺开。

    （3）管路未设置补偿器，由于管路热胀冷缩，拉毁阀门法兰，或者阀门法兰因受弯曲应力而裂缝。

    （4）阀门位置设置不当，如将阀门设置于有横向位移的管段，且距离支座又近，在管线横向位移时阀门受损或法兰连接密封破坏。

    （5）阀门安装时，未按规定清洗试压，渗漏、窜油未被发现，留下了隐患；或者法兰垫片选料不当，老化变质；还有将有裂缝的垫片；安装在法兰连接处等。

    （6）管路整体试压后，水未放或未放净而冻裂阀门；或者试压中操作不当，造成水击而将垫片刺开，再加上验收检查不严，留下了隐患。

    3 操作使用问题

    主要是执行制度不严，违章或误操作。如制度不健全或未按章办事，造成阀门错开、误开、未关、关闭不严，甚至怕下次开阀困难，有意不关严，或者操作不当，人为造成“死油”段，热胀冷缩时管路憋压或空穴而损坏等。另外，输油管路系统在试压、试漏前，没有按要求吹扫管内铁锈、焊渣、砂石等杂质，导致阀门密封面受杂质冲蚀、划伤、挤压而损伤，或者杂质沉积于阀底，造成阀门关闭不严；还有利用阀门节流或没有安设过滤器，油品中的杂质冲刷、划伤阀门闸板密封面，以及输油压力过高，造成阀门关闭不到位、冲毁阀门垫片等导致阀门内渗、内窜、跑油等。

    4 维修检查问题

    （1）维修保养不及时，造成阀门失修，致使渗漏、关闭不严或开关失灵。

    （2）阀门未按要求定期清洗、试压、技术鉴定，甚至有使用30年未进行试压及技术检查和鉴定的阀门，致使杂物沉积于阀门内而关闭不严，或者严重渗油、窜油。

    （3）不符合使用要求或技术状况不好的阀门更换不及时，或者阀门拆除检修后未关闭，有的拆除阀门后未封堵管口，长期不安装阀门。

    （4）应当采用保温措施的阀门，入冬前不保温，阀内积水未排除等，造成阀门冻裂。

    （5）检查阀门时，违章带压操作，或者使用不耐油材料做阀门法兰垫片等。
 
预防（3）

    由于阀门在石油库安全管理中占有举足轻重的地位，所以，加强阀门的管理使用是每个石油库工作者和管理部门应该重视的问题。阀门安装与使用应做到正确认真，维护保养及时到位，检查鉴定定期准确，这是避免和消除阀门故障，保证石油库正常、安全运行，延长设备寿命的有效措施。

    1 严格执行设计规范和施工安装要求

    （1）适当提高阀门的压力等级。严格执行《石油库设计规范》，凡是“在油罐液位以下与油罐连接的各种管线上，靠近油罐的第一道阀门应采用钢阀”及其它阀门设置的规定。

    （2）油罐进出油管线上多数设置两道阀门，第一道阀门为备用常开。所以，两道阀门都宜采用钢阀。

    （3）石油库凡有可能积水、气温变化冻结的阀门宜采用钢阀，特别是在寒区、严寒区的石油库更为必要，否则必须采取有效、可靠的保温措施。

    （4）阀门安装前，必须按规定进行清洗试压，并做好编号和记录工作，作为技术资料备查。另外新建或大修管道在试压、试漏前，必须进行吹扫，清除管内杂质，防止阀门闸板密封面受到损伤，或沉积于阀内而造成内渗、同窜。

    （5）竣工验收时，要对所有阀门进行检查和核对试压记录。

    以上是做好阀门管理的基础工作，是保证阀门质量和安装符合要求必不可少的工作，也是管好阀门的前期工作。

    2 健全阀门操作流程，绘制工艺流程图

    石油库应当建立健全阀门操作流程，绘制工艺流程图，将所有阀门在图上统一编号，明确不同收发作业时，阀门操作顺序和开关顺序。实行收发作业双人领牌开阀核对制度。对关键阀门及可能引起跑油混油的阀门应加锁，必要时用眼圈盲目板隔离。这样做，责任明确，通过领交阀门号牌和钥匙的严格管理，防止操作人员疏忽和失职行为的发生。

    3 明确阀门日常检查维修的周期和内容

    严格执行《石油库设备技术鉴定规程》和《石油库设备设施更新改造技术规定》中有关阀门鉴定与更新的要求，做好阀门的技术鉴定工作，对渗漏的阀门要研磨修理，无法修复使用的要及时更新，严禁阀门“带病”工作，并明确保管和检修人员对阀门维修保养的责任范围，使责任落实到单位和人头。

    4 加强阀门季节性检查维护

    秋末要做好排水和防冻工作；开春解冻前要对阀门认真检查，必要时借助放大镜检查，以发现微小的裂纹。如对阀门采取了保温措施的，应拆除保温层进行检查，否则易留下隐患。

    5 积极推广使用阀门状态监测等新技术

    如石油库实际工作需要，又有经费来源，在进行经济技术分析研究的基础上，积极采用液位、流量、阀门状态监测等新技术，也是预防阀门事故的一条有效途径。
 
常见故障与排除（4）

    阀门故障可分为外部渗漏、内部渗漏（窜油）、阀杆卡阻、部件损伤（坏）等4类。

    1 外部渗漏

    阀门外渗可通过观察、擦拭、油味等直观的方法来判断。阀门渗漏有填料涵、阀体、阀盖、法兰四个部位。阀门外部渗漏原因与排除方法见表1。

    表1 阀门外部渗漏原因与排除方法

   

原          因	排  除  方  法
填料的压力、温度不符合管道运行使用要求	更换为满足管道运行压力、温度要求的填料
填料的尺寸、安装、压紧不符合技术要求	正确安装填料（接口裁剪成45°坡口，逐圈安装，接口错开120°），压紧适当
填料污染、干燥	更换填料或加注润滑油（通常填料应用润滑脂热处理后安装）
阀杆弯曲、损伤、锈蚀	维护、修复、校直、研磨或更换阀杆
填料压盖损坏	更换或修复
阀体上有砂眼、气孔、裂纹	修爆或用有机树脂胶封堵，也可钻孔攻丝上螺丝封堵
阀体受拉、压、弯曲应力或撞击损坏	可将阀门两端加设固定支座，以承受拉、压、弯曲应力，或者采取防意外防护
冬季冻裂	所在地低温极限温度在0℃以下时，应采取保温措施，或更换铸钢阀门
阀体法兰或阀盖法兰链接处垫片不符合技术要求（不耐压、不耐油等），垫片裂缝等	更换符合技术要求的垫片
法兰螺栓不全、未上紧、紧固力不匀	补齐、上紧螺栓，且上紧力应均匀（可用力矩扳手）
管道热胀冷缩或管线位移破坏连接处的密封性	增设伸缩器与固定支座，使阀门不承受拉、压、弯曲应力

    2 内部渗漏

    由于阀门内渗、内窜具有不可见性，人们对其危害的严重性尚未引起足够的重视。其危害是：可引发混油或跑油，甚至造成环境污染；可造成已清洗油罐变为危险场所；可使卸油吸入系统产生气阻；洞库排污阀内渗可使局部油气浓度超限；影响计量准确性；如果阀门内渗、内窜造成跑油，将为着火爆炸提供燃烧物等。阀门内部渗漏原因与排除方法见表2。

    表2 阀门内部渗漏的原因与排除方法

   

原    因	排  除  方  法
安装前没有按规定进行严密性和强度试验，产品质量问题未发现	安装前必须按规定进行严密性与强度试验
输送介质中的杂质冲蚀、划伤、挤压而损伤密封面	设置过滤器并定期进行清洗
杂物沉积于阀内，致使阀门关闭不严	定期清洗与技术鉴定，长期处于关闭状态的隔离阀，可加眼圈盲板
利用闸板调节流或压力过高，致使闸板变形，关闭难以到位	坚持定期操作，严禁用闸阀节流
日常检查维护不够，密封面损伤的闸板未及时研磨修理或更换阀门	坚持定期技术鉴定与检修研磨，及时消除故障，严禁“带病”运行

    3 阀杆卡阻

    当阀门手轮转动时，带动阀杆螺母旋转并作上下移动，从而带动闸板升降运动，开闭管道。阀杆卡阻现象会导致阀门无法正常工作，使其开不开、关不严。阀杆卡阻原因与排除方法见表3。

    表3 阀杆卡阻的原因与排除方法

   

原        因	排  除  方  法
梯形螺纹太脏，润滑差旋转受阻	擦拭螺纹并加润滑油
梯形槽断裂（开启已到死点，仍用力旋扭）卡死	开启时不准超过上死点
长期不操作使用而锈死	定期检查、活动阀杆，防止生锈
阀关闭后，阀杆受热顶死	关闭闸板后应稍退手轮，防止阀杆受热顶死
闸板卡死	关闭阀时应用力适当，不准用加长力臂的方法操作
内螺杆螺母失效	更换失效螺母
密封面被擦伤而关闭不严	关闭阀门时，反复留细缝，冲走杂物，防止擦伤密封面
楔式双闸板脱落	正确选用与安装楔式双闸板阀
阀杆与闸板脱落	操作用力适当，防止脱落
阀杆镀层剥落、弯曲或锈蚀	更换新阀杆，或者修复旧阀杆

    4 部件损伤

    部件损伤一般有手轮损坏、阀体法兰损坏、阀体冻毁等。阀门部件损坏原因与排除方法见表4。

    表4 部件损坏与排除方法

   

原        因	排  除  方  法
手轮操作使用不正确	禁止用管钳、杠杆与其它加长力臂的方法操作
手轮紧固件松脱	应随时配紧固件
手轮与阀杆连处损伤不能传递扭矩	修复损伤部位
管内存油热胀冷缩拉毁法兰	根据具体情况采取放空管道，增设泄压装置或固定支座等措施
阀门安装偏差，致使法兰处于受力状态	阀门安装时，应使管线与阀门同心，法兰与管线垂直，两法兰平行
冬季气温下降冻裂	所在地低温极限气温低于0℃时，阀门应采取保温措施，或采用铸钢阀

    在石油库阀门管理中，准确判断阀门故障的部位、原因，及时排除故障，使之处于良好状态，是预防油品跑、冒、滴、漏、渗及混油的有效措施。