高級(jí)孔板閥內(nèi)漏原因分析和對(duì)流量測(cè)量的影響

高級(jí)孔板閥內(nèi)漏原因分析和對(duì)

流量測(cè)量的影響計(jì)量監(jiān)督維護(hù)管理站陳源濤要：目前，輸氣管理處范圍內(nèi)70%的計(jì)量點(diǎn)，貿(mào)易結(jié)算計(jì)量器具主要都選用高級(jí)孔板閥（以下簡(jiǎn)稱高閥），但在使用過程中，高閥內(nèi)漏現(xiàn)象非常普遍，目前在國(guó)內(nèi)范圍，使用高閥的計(jì)量點(diǎn)，內(nèi)漏現(xiàn)象也是相當(dāng)普遍，設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì)此也沒有很好的徹底解決方法。因此如何正確、安全地使用、維護(hù)這些高閥，就成了安全和計(jì)量管理工作中不得不面對(duì)的一個(gè)棘手問題，關(guān)鍵詞：高級(jí)孔板閥內(nèi)漏滑閥平衡閥閥座實(shí)流標(biāo)定一、高閥目前使用現(xiàn)狀目前我處在用高閥217臺(tái)，其中微漏72臺(tái)，嚴(yán)重內(nèi)漏16臺(tái)，內(nèi)漏發(fā)生比例高達(dá)41%。如果高閥嚴(yán)重內(nèi)漏可能會(huì)導(dǎo)致放空閥不能及時(shí)、完全的將上閥腔殘留天然氣排放，若強(qiáng)行拆卸壓板，有可能導(dǎo)致壓板下方壓板墊飛出傷人。此外，對(duì)于含硫量較高氣質(zhì)，如果高閥內(nèi)漏較為嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)清洗孔板過程中上閥腔一直處于放空狀態(tài)，甚至有可能造成操作人員硫化氫中毒等嚴(yán)重傷害?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中已出現(xiàn)過個(gè)別大口徑高閥計(jì)量點(diǎn)因內(nèi)漏嚴(yán)重而在短期時(shí)間內(nèi)停止開展例行的節(jié)流裝置清洗操作及孔板核查工作的案例，雖然規(guī)避了安全風(fēng)險(xiǎn)，但由此伴隨而來(lái)的則是較大的計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)。

高閥內(nèi)漏程度評(píng)定評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)不漏關(guān)閉滑閥及平衡閥后，兩分鐘內(nèi)將上閥腔的氣體完全放空，放空閥處無(wú)天然氣溢出微漏關(guān)閉滑閥及平衡閥后，兩分鐘內(nèi)能將上打開壓板閥腔的氣體基本放空后，能感覺上閥腔輕微氣體溢出聲響，能聞到天然氣味道嚴(yán)重內(nèi)漏關(guān)閉滑閥及平衡閥后，兩分鐘內(nèi)不能將打開壓板上閥腔的氣體基本放空，或者基本排盡后，上閥腔上閥腔的氣體并在關(guān)閉放空閥、平衡閥有大量氣體和滑閥后，五分鐘內(nèi)上、下閥腔的壓力竄出，并伴就基本達(dá)到一致隨較大聲響

二、高閥內(nèi)漏原因分析為了找到引起高閥內(nèi)漏的根本原因，我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障高閥進(jìn)行了拆謝和維修，原因分析。1、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、維修情況如下：座變形平衡閥本體損壞平衡閥閥芯磨損平衡閥本體損壞平衡閥閥芯磨損計(jì)量高閥型號(hào)/生產(chǎn)廠投運(yùn)時(shí)間內(nèi)漏現(xiàn)場(chǎng)故障整改點(diǎn)家情況處理原因建議情況分析納溪DN300/class3002001.8嚴(yán)重拆謝滑閥現(xiàn)已站J-5(DANIEL)內(nèi)漏高閥，座變更換大甲進(jìn)行形，導(dǎo)滑閥

醇幾何致滑座，目尺寸閥與、/、—刖運(yùn)測(cè)量滑閥行情座密況良封不好嚴(yán)納溪GKFm-632008.10微漏對(duì)滑滑閥更換站J-7DN300(成都閥進(jìn)有滑滑閥5719)行現(xiàn)痕，導(dǎo)場(chǎng)研致與磨，注滑閥脂處座密理封不嚴(yán)彌駝DN150/class2008.9嚴(yán)重泄漏平衡更換站蜀300(DANIEL)內(nèi)漏檢杳閥泄平衡南倒露閥輸榕山KGKF200-4(輸嚴(yán)重拆謝滑閥更換站川氣工程公司）內(nèi)漏高閥，座變滑閥、天化進(jìn)行形，同滑閥幾何時(shí)，滑座

尺寸測(cè)量閥也存在較大滑痕，導(dǎo)致兩者密封不嚴(yán)，GKF150-4.0（輸氣工程公司）2003.2微漏泄漏檢杳、及測(cè)量平衡閥泄露更換平衡閥南充站巴中進(jìn)氣GKFm-40（成都5719）2008.8微漏泄漏檢杳、及測(cè)量平衡閥泄露更換平衡閥忠縣站KGKFM-64（成都5719）2001.5微漏泄漏檢杳、及測(cè)量平衡閥泄露更換高閥巴中微漏泄漏平衡更換站檢杳、及測(cè)量閥泄露平衡閥經(jīng)過對(duì)7個(gè)計(jì)量點(diǎn)8臺(tái)內(nèi)漏高閥的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障分析和維修，基本可以推斷出：滑閥與閥座密封面泄漏，以及平衡閥泄漏是導(dǎo)致高閥內(nèi)漏的兩個(gè)重要原因，并且到目前為止，未發(fā)現(xiàn)其它原因?qū)е赂唛y內(nèi)漏情況發(fā)生。2、滑閥與閥座密封面泄漏，以及平衡閥泄漏原因分析2．1、滑閥與閥座密封面泄漏原因分析：滑閥與閥座屬于金屬面密封，如果遇到現(xiàn)場(chǎng)操作不當(dāng)情況發(fā)生，比如滑閥未全開就進(jìn)行孔板導(dǎo)板放入時(shí)引起的內(nèi)部金屬部件碰撞等，造成了金屬面密封面的損傷甚至閥座變形發(fā)生；此外，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中密封面密封脂結(jié)塊或被吹失、夾渣導(dǎo)致滑閥溜板平面磨損、劃傷等都能引起滑閥與閥座密封面泄漏，也是一個(gè)重要因素。2．2、平衡閥泄漏原因分析：平衡閥也屬于金屬面密封，發(fā)生泄漏主要是由于氣質(zhì)原因?qū)е赂唛y下腔雜質(zhì)較多，打開平衡針閥后雜質(zhì)經(jīng)平衡閥串入上閥腔并在閥針與閥體密封面處堆積、沉淀，操作平衡針閥過程中，在操作人員外力作用下，堅(jiān)硬雜質(zhì)對(duì)密封面造成損傷，從而導(dǎo)致平衡閥泄露。2．3、滑閥、閥座和平衡閥等內(nèi)部活動(dòng)部件材質(zhì)問題。經(jīng)過大量調(diào)查，目前這些易損部件大都選用不銹鋼系列材質(zhì)（如316、318和410不銹鋼），不同之處在于表面處理環(huán)節(jié)有所差異，但所有類型

產(chǎn)品均出現(xiàn)過不同程度的損壞現(xiàn)象，個(gè)別計(jì)量點(diǎn)新投入使用不到1年便出現(xiàn)損壞，因此，針對(duì)天然氣計(jì)量這一特殊的工況環(huán)境，內(nèi)部部件材質(zhì)選擇和表面處理等關(guān)鍵問題，設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)該加大投入人力、物力進(jìn)行研究。另外，在閥體內(nèi)部的設(shè)計(jì)上，個(gè)別廠家產(chǎn)品滑閥厚度設(shè)計(jì)過厚，同時(shí)彈簧預(yù)緊力不足，可能造成滑閥與閥座之間密封效果不佳，也能引起滑閥微漏。三、高閥內(nèi)漏對(duì)流量測(cè)量的影響由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，高閥內(nèi)漏情況較為普遍，這是否會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量準(zhǔn)確度造成影響，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這一問題的研究都涉及較少，因此有必要開展內(nèi)漏對(duì)流量測(cè)量影響程度的評(píng)價(jià)。我們選用了一臺(tái)國(guó)內(nèi)普遍使用型號(hào)的咼閥(DN100、PN40)作為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用咼閥。大量氣泡，氣流向大量氣泡，氣流向外泄露3．1對(duì)核查咼閥進(jìn)行正常運(yùn)行情況下實(shí)流檢定，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：誤差(%)測(cè)孔板P絕孔板噴嘴標(biāo)方孔板標(biāo)方流量誤差理論流出計(jì)算流出誤差(%)試(KPa)DP(KPa)流量流量(%)系數(shù)系數(shù)編編M3/h）（M3/h）號(hào)1942.873759.0345417.925400.9482942.126758.96765413.335395.8833941.596958.9395409.9925393.1384941.146858.92165407.9465391.1045940.952858.91565407.1045390.3336941.003858.9235407.4245390.8827950.71232.47244071.6084061.3148950.68832.46714070.6694060.9379950.630132.4534069.6334059.94710950.438432.44054068.4784058.75611950.041532.42474066.9894056.91212949.68432.41214065.5314055.35213946.097511.15262396.6172391.73114945.904311.15722397.1932391.96115945.979411.15972397.6982392.31316946.019411.1612398.0232392.49417946.038411.16182398.162392.59718945.965611.16012398.0992392.31819935.67466.31111797.8971792.27420935.03846.30431796.5241790.689-0.314240.6033240.60522-0.31326-0.323340.6033240.605275-0.3223-0.312520.6033250.60521-0.31155-0.31240.6033250.605209-0.31142-0.311130.6033250.605202-0.31016-0.306850.6033250.605176-0.30591-0.253460.6034290.604959-0.25282-0.239640.6034290.604875-0.23907-0.238580.6034290.604869-0.23801-0.239530.603430.604875-0.23896-0.24840.603430.604929-0.24779-0.251020.603430.604945-0.25039-0.204290.6036960.604929-0.20387-0.218740.6036960.605016-0.21826-0.225080.6036960.605055-0.22458-0.231080.6036960.605091-0.23054-0.23250.6036960.605099-0.23196-0.241650.6036960.605155-0.24107-0.313730.6038930.605787-0.31275-0.325860.6038930.605861-0.324821934.31416.29851795.0081789.163-0.326690.6038940.605867-0.3256222933.4596.29011793.4281787.143-0.35170.6038950.606019-0.3504623932.23856.28261791.1471784.897-0.35020.6038960.606011-0.3489824931.23896.2791789.3031783.415-0.330180.6038960.60589-0.32909由測(cè)試數(shù)據(jù)可知：按照實(shí)流流出系數(shù)檢定方法，高閥流出系數(shù)最大誤差為-0.35046%，最大流量誤差為-0.3517%，如果按1%的準(zhǔn)確度檢定而言，該高閥測(cè)量準(zhǔn)確度較高，具備下一步實(shí)驗(yàn)條件。3．2對(duì)實(shí)驗(yàn)高閥采取措施，使其內(nèi)漏。在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下，為充分得出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們采取了模擬現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)極端狀況，即高閥內(nèi)漏情況較為嚴(yán)重，并且在高閥上方壓板處出現(xiàn)明顯外漏的生產(chǎn)狀況，進(jìn)行實(shí)流檢定，數(shù)據(jù)如下：測(cè)噴嘴標(biāo)方孔板標(biāo)方試孔板P絕孔板流量流量流量誤差理論流出計(jì)算流出誤差（%）編(KPa)DP(KPa)(%)系數(shù)系數(shù)（M3/h）（M3/h）號(hào)1930.176458.24035338.9425322.952-0.30040.6051420.603329-0.29952930.018458.23895338.2475321.898-0.30720.6051830.603329-0.306263929.718858.21515336.6295319.864-0.315150.6052310.60333-0.314164929.370758.19825334.7795318.082-0.313970.6052240.60333-0.312995928.999958.18775333.7095316.539-0.322960.6052780.60333-0.321926928.666758.17955332.6095315.217-0.32720.6053040.60333-0.326147951.067432.55854072.6944062.713-0.245670.6049120.60343-0.245078950.952632.56714073.7224062.966-0.264730.6050270.60343-0.264049951.100332.56914074.7024063.407-0.277950.6051070.60343-0.2771810951.416432.57444075.624064.429-0.275330.6050910.60343-0.2745710951.416432.57444075.624064.429-0.275330.6050910.60343-0.2745711951.686332.58094076.4914065.424-0.272240.6050720.60343-0.271512951.950832.58494077.3584066.256-0.273020.6050770.60343-0.2722813944.899611.18512396.0882391.572-0.188820.6048370.603697-0.1884614945.267111.18872397.1632392.426-0.197980.6048920.603697-0.1975915945.707711.19362398.3262393.509-0.201220.6049110.603696-0.2008116946.115811.19882399.4852394.582-0.204760.6049320.603696-0.2043417946.486211.20312400.6112395.508-0.2130.6049820.603696-0.2125418946.993411.20812401.6912396.688-0.208760.6049560.603696-0.2083319935.47946.35321798.8221796.756-0.115010.6045860.603892-0.1148820935.78756.35491799.6451797.295-0.130750.6046810.603891-0.1305821936.07076.35651800.3711797.796-0.143210.6047560.603891-0.1430122936.50276.35821801.0451798.462-0.143650.6047580.603891-0.1434523936.84546.35961801.6641799-0.14810.6047850.603891-0.1478824937.22446.35971802.1721799.39-0.154640.6048240.60389-0.15443．3實(shí)驗(yàn)結(jié)論由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出來(lái)：相對(duì)于正常運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，流量運(yùn)行在最大流量25%范圍附近，流出系數(shù)最大誤差和最大流量誤差絕對(duì)值略有放大，但對(duì)于1%準(zhǔn)確度的高閥而言，即使在極端生產(chǎn)狀況下，內(nèi)漏對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響程度并不大，甚至可以忽略不計(jì)，原因在于：雖然高閥出現(xiàn)了內(nèi)漏，甚至是壓板處的外漏現(xiàn)象，但泄漏并沒有對(duì)節(jié)流元件——孔板附近的流態(tài)造成根本影響，對(duì)差壓是流量計(jì)總體而言，影響程度非常小，不會(huì)造成潛在的計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)。四、對(duì)高閥使用、管理的建議1、高閥設(shè)備選型、采購(gòu)環(huán)節(jié)中，目前我們只是對(duì)高閥閥體、孔板材質(zhì)有明確標(biāo)注，但對(duì)易損部件的材質(zhì)并沒有特別技術(shù)要求，在綜合多家廠家對(duì)易損件材質(zhì)的不同選擇及現(xiàn)場(chǎng)的大量維護(hù)情況來(lái)看，比如對(duì)于需要耐磨性很高的場(chǎng)所，可以要求對(duì)閥板和閥座的密封面進(jìn)行噴焊合金或噴涂碳化鎢處理，這樣密封面就不易被雜質(zhì)磨傷。另外，對(duì)設(shè)備內(nèi)件或易損件通用性或標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，不方便維護(hù)的產(chǎn)品型號(hào)應(yīng)盡可能不購(gòu)買，并且，現(xiàn)場(chǎng)高閥后期管理中，必須考慮按相應(yīng)比例對(duì)易損配件進(jìn)行采購(gòu)。2、設(shè)備出廠環(huán)節(jié)監(jiān)控。對(duì)于各種型號(hào)，且大批量采購(gòu)的合同，建設(shè)單位可以委托監(jiān)理單位對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行全程監(jiān)控，避免在高閥投運(yùn)前就出現(xiàn)微漏現(xiàn)象。3、現(xiàn)場(chǎng)施工、清管作業(yè)環(huán)節(jié)監(jiān)控，已出現(xiàn)過施工單位為減少閥體重量，擅自取走孔板導(dǎo)板，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工情況，考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工條件較為惡劣，以上滑閥操作過程中可能會(huì)帶入尖銳雜質(zhì)，從而對(duì)滑板及閥座帶來(lái)不可預(yù)測(cè)磨損。此外，在進(jìn)行計(jì)量工藝投運(yùn)前后的清管作業(yè)時(shí)，因應(yīng)嚴(yán)格保證滑閥密封的完整性，確保輸氣管道中的固態(tài)雜質(zhì)串入高閥上、中閥腔中，對(duì)設(shè)備密封面帶來(lái)?yè)p傷。4、現(xiàn)場(chǎng)操作過程中的一些建議

設(shè)備出廠滑閥指針標(biāo)識(shí)不到位4．1由于國(guó)內(nèi)外高閥滑閥動(dòng)作標(biāo)識(shí)指針不到位情況非常普遍，現(xiàn)場(chǎng)操作人員操作全憑經(jīng)驗(yàn)和手感。導(dǎo)板的提取、裝入不順暢時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員就會(huì)對(duì)孔板導(dǎo)板兩側(cè)的導(dǎo)軌涂抹大量黃油，用以潤(rùn)滑提升軸齒輪，但齒輪上附著過多黃油可能會(huì)在滑板上表面沉積，繼而粘貼上閥腔掉落下的固體雜質(zhì)，當(dāng)開關(guān)滑閥時(shí)，這種混合物會(huì)被帶入滑板密封副，對(duì)密封面造成直接損壞。因此建議對(duì)黃油地涂抹要適中，為讓滑板密封副更好地密封，應(yīng)在每次節(jié)流裝置清洗過程中進(jìn)行密封脂注脂操作，防止閥座凹槽內(nèi)的密封脂干涸，導(dǎo)致密封脂注脂不暢，引起滑閥內(nèi)漏發(fā)生。4．2對(duì)平衡閥操作的建議現(xiàn)場(chǎng)平衡閥操作建議開度不要超過270度，若遇平衡閥泄露等現(xiàn)象發(fā)生，不得借助其他大型工具如大扳手進(jìn)行活動(dòng)，否則會(huì)引起平衡閥更大損傷，處理方法：應(yīng)盡快聯(lián)系廠家，對(duì)平衡閥進(jìn)行整體更換（包括本體和閥芯）。4．3滑閥及平衡閥泄漏故障判斷由于滑閥及平衡針閥是內(nèi)漏的2個(gè)重要因素，因此作業(yè)區(qū)計(jì)量管理和維修部門應(yīng)該進(jìn)行有針對(duì)性的相應(yīng)培訓(xùn)，并且配備相應(yīng)的檢查工具，這樣有助于縮短分析、解決高閥內(nèi)漏故障的周期。檢查用防爆手電現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單判斷方法：在泄漏不太嚴(yán)重及氣質(zhì)安全的情況下，關(guān)閉平衡針閥。從頂部灌入少量清水，淹沒滑閥溜板1cm左右，用防爆手電照射并觀察氣泡是否在滑閥溜板邊緣產(chǎn)生的；如產(chǎn)生氣泡便可確認(rèn)是滑閥溜板泄漏。如果再灌清水淹沒至滑閥溜板上方3cm左右，可觀察平衡針閥對(duì)應(yīng)的閥壁小孔是否冒泡就可判斷針閥頂部是否磨損引發(fā)泄漏。泄漏嚴(yán)重時(shí)應(yīng)截?cái)嗌嫌螝庠床⑸倭窟M(jìn)氣重復(fù)上面步驟。

故障處理