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一起罐车紧急切断阀未实现自行关闭的原因分析*

2013-03-24张登新陈永利古海波

低温与特气 2013年2期
关键词:阀瓣主阀石油气

张登新,陈永利,古海波

(大连市锅炉压力容器检验研究院,辽宁大连 116013)

液化石油气罐车是用于运输液化石油气的特种车辆,与轮船和管道运输比较具有灵活、机动、方便、经济等特点,因此得到广泛的应用。液化石油气罐车自身配备多种安全附件,如果维护和维修不科学,将对安全使用产生重大的影响。

1 事故发生经过

2011年8月6日,大连某一液化气站的10 t液化石油气罐车,在液化气站内向储罐卸液时,液相装卸软管突然发生爆裂,由于紧急切断阀没有实现自行关闭,大量液化石油气喷涌而出,迅速气化,罐车附近形成了大片的液化石油气浓雾,情况十分危急,好在现场装卸人员平时训练有素,慢慢靠近罐车后部的紧急切断阀远程控制阀门,利用此阀门将紧急切断阀关闭,才避免了爆炸事故的发生。但此切断阀为什么没有发挥自行关闭的功能,质量技术监督部门将该罐车送到当地的罐车检验中心,对此展开了调查和分析。

2 未实现自行关闭的原因分析

经调查,该罐车2011年5月由当地锅炉压力容器检验部门进行了定期检验合格,在安全使用有效期内。将该罐车内液体排空,经蒸汽吹扫后,将液相紧急切断阀卸下,解体检查。发现该阀的主阀瓣与阀杆被焊接在一起。焊接点见图1(b)中11。

正常的阀门如图1(a),它的动作原理如下:紧急切断阀在罐车运输过程中处于关闭状态,这时油缸未将凸轮顶起,先导阀瓣未被阀杆推动,在主弹簧的作用下 (主弹簧的张力大于过流弹簧的张力)主阀瓣和先导阀瓣都处于全关闭状态,以保证外管路意外破裂后,仍能密闭,切断气 (液)通路。在卸液时,油缸将凸轮顶起,凸轮将阀杆顶起,先导阀瓣被首先打开。这时通过先导阀瓣作用于主阀瓣上的主弹簧压力消失,罐车罐体内的液化石油气,通过阀杆与主阀瓣之间的间隙,流入阀腔并逐渐气化,充满主阀瓣以下的阀腔和管路 (注意,这时球阀尚未打开)。当气化压力升到主阀瓣上部压力时 (即上下压力趋于平衡),主阀瓣下部的过流弹簧向上推开主阀瓣,紧急切断阀处于全开启状态。这时即可缓缓打开装卸球阀,进行正常的卸液作业。在卸液过程中,当出现管路破裂,大量液化气外泄或因其他原因造成管路内液化石油气流速过大,由于大量流体高速流经主阀瓣下面的阀腔,造成罐内与阀腔间出现压力差。设计规定,当液相 (Dg50)流速大于900 L/min或气相 (Dg25)流速大于300 L/min时,其压力差可达11 kg/cm2以上,这时罐内液体压力将克服过流弹簧的张力,进而推动主阀瓣向下运动,使主阀瓣关闭,切断通路,达到紧急过流自行关闭的目的。

而该故障阀,由于主阀瓣与阀杆被焊接在一起,主阀瓣将随阀杆的运动而运动,在卸液时,由于阀杆被油缸作用的凸轮顶起,主阀瓣也随着阀杆升起;当管路破裂时,大量的高速液体流经主阀瓣下面的阀腔,尽管罐内与阀腔间形成了较大的压力差,但是由于阀瓣与阀杆焊接在一起,主阀瓣始终无法回位,因此未达到过流时紧急自行关闭的目的。

那么,阀瓣上的焊接点是怎么产生的呢,查看罐车定期检验报告的安全附件检验报告,发现各项试验项目数据正常,说明2011年5月做罐车定期检验时焊接点并不存在。后来,据该罐车产权所有者承认,该罐车经过定期检验后,操作工在进行装卸作业时,由于流速过大,紧急切断阀经常自行关闭,操作工嫌装卸速度慢,在所谓“明白人”的指导下,拆下紧急切断阀进行了如此改造。

3 预防措施

罐车的安全附件是保证罐车安全使用的重要设施,紧急切断阀是罐车使用中发生意外情况时,能够实现自行关闭的重要阀门,它的存在要求装卸作业时,不能流速过高,使用者千万不可自行改造,为罐车的安全使用埋下重大隐患。罐车属特种设备,经过专业部门的定期检验合格后,在有效期内只要正常操作,一般可以保证安全使用,如果发现问题,不要自行解决,应该送到检验单位处理。

[1]TSG R7001—2004 压力容器定期检验规则 [S].

[2]TSG R0005—2011 移动式压力容器安全技术监察规程[S].

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