阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用前景

杨士魁

摘 要：本文中笔者就管道泄漏的方式和原因展开分析，结合笔者对石油的管道运输经验进行探讨，提出了一些建议。

关键词：阀门：检测技术：石油化工

在今天的发展条件下，管道运输方面对阀门的依靠程度是十分巨大的，而阀门的安全问题也一直是各界关注的焦点。阀门主要应用于流动物质的运输方面，作为运输过程中极为重要的控制环节，它还具有调节运输物质对管道的压强和分流等主动重要作用。尤其在石油化工的应用领域中，阀门的使用之多，操作之复杂也是令人瞠目的。在种类繁多和操作各异的阀门中难免会出现一些不可避免的操作失误或者寿命问题所导致的泄露。由于是在石油化工领域，管道中难免会有易燃易爆、强腐蚀性的物质，这些物质的泄露往往会造成不可挽回的人身财产损失和石油资源的浪费。由此，石油化工装置中的阀门值得关注和研究来避免造成重大的人员损失和财产损失。

1.阀门泄露问题的发现及原因

目前，石油化工领域阀门泄露的方式主要有两种。一种是，运输物质通过阀件（诸如阀芯、阀瓣等等）与阀座之间的密封处不严实所导致的截断问题严重而流出。这种泄露方式叫做内露;另一种是，运输物质通过一些通道接合面（诸如法兰面、螺纹面等等）时从内延接合面流出，这种泄露方式叫做外露。

1.1造成阀门泄露的原因

1.1.1运输物质的截断主要是由阀芯和阀门底座的结合来完成，如果阀芯和阀门底座的结合出现缝隙就会导致阀门内露。其原因归结起来如下：

（1）阀芯和阀门底座接合面的粗糙度不符合标准。或者是两个阀门原件不匹配，导致接合面产生缝隙。

（2）运输物质的流动过快，对管道的压力及在运输物质冲刷作用下导致管道的密封处接合面的腐蚀，由此发生泄露。

（3）员工的不正当使用阀门也会导致阀门的老化严重，从而发生泄露。

（4）运输物质的性质也会造成阀门的泄露。如果运输物质具有腐蚀性或者含有坚硬的粒子等等性质，都会造成阀门接合面的损伤乃至泄露。

（5）阀门配备的密封圈老化或者受侵蚀也是阀门泄露的重要因素。

1.1.2造成阀门外露的原因分析

阀门外露的现象在泄露方式中較为普遍，主要发生在阀门的阀体等阀门的连接部分。造成这种外露的原因主要有：

（1）阀门的总体质量较差，经受不住运输过程中的各种腐蚀、冲刷等等问题导致寿命变短。这种问题较为普遍，需要企业采购人员忍着仔细的挑选和工商部门的联合努力不让这些不合格产品流入市场。

（2）阀门密封处的填充物不能有效抵挡运输物质的冲刷腐蚀，或者填充物的老化，填充不密实等等情况。这些情况会导致运输物质的渗出，一般来讲虽然这种方式的流量不大，但是如果放任不管可能导致管道的腐蚀，而产生大的泄露。

（3）阀体与管道的连接不够密实。这两处的连接主要应用法兰密封的密封方式。由此，导致密封不紧实的可能性也有很多诸如员工的操作失误，密封条不合格等等。

通过以上对阀门泄漏问题的归纳，可以看出有些问题完全可以避免，比如对阀门的采购。如果一直对阀门泄漏问题保持应有的重视，也许可以把这一问题造成的损失降到最低。

2.阀门泄露问题的解决方法

在石油化工领域中，阀门泄漏问题是不可避免的。在笔者看来，要减少阀门泄漏问题所造成的损失，还是以预防检测为主。

2.1检测阀门泄漏所采取的一般检测方式

在当下检测阀门泄露领域中还没有过于系统的检测方式，但是，一般人们按照检测对象的不同可以大体分为两类：一为直接检测法，一为间接检测法。

直接检测法是通过固定在阀门外部的检测机，直接监测到发生泄漏的运输物质而达到检测预警的作用。直接检测法主要有气体检测法、电缆检测法等等。间接检测法是通过观察阀门中记录运输物质的运动信息来发现泄漏的。如果发生泄漏运输物质对管道阀门产生的压力和流速数据等等都会产生明显的变化，声波发射检测法和守恒定律法这类检测方法都属于间接检测法。

2.2适用于石油化工阀门泄漏的检测方法

第一，巡视观察法。这种检测方法需要细心、经验丰富的员工采用循着管道巡逻的方式进行。这是一种较为常见的检测方法，但是它的劣势也有很多，比如巡逻周期长、员工不够细致可能有漏查情况等等。

第二，守恒定律法。这种方法的产生是基于能量守恒定律的应用。如果发生泄漏运输物质的质量流量都会产生明显的变化。这种方式的不足之处也很明显，那就是只有在阀门泄漏之后才能检测到，而不能提前预防。

第三，运行压力法。这是检测阀门泄漏最方便快捷的方式之一。这是有些类似于连通器原理的一种检测方式。这种检测方法主要用于流速比较慢的运输物质，而且只能检测到比较严重的泄漏问题。

第四，超声波定位法。这是目前阀门检测中最为实用的一种检测方法。这种检测方法是通过固定在阀门外部的超声波发射器发射出去声波，产生的反射波转化成电信号。这样就可以清晰的看到阀门和管道产生的些许裂痕或泄漏，从而达到阀门泄漏检测的目的。

3.阀门检测技术在石油化工装置的应用前景

在石油化工这一重大领域中，阀门破损，资源泄漏，这是迄今为止依然让众多专家学者感到棘手的问题。随着可持续发展战略的实施，如何解决好阀门泄漏这一问题已经上升到了一个新的高度。现在，石油化工企业对于阀门的管理还仅仅是依靠基本的日常检查。但是，经过笔者调查，至今处于石油化工企业管理检查范围的阀门系统仅仅不到一半之数。阀门系统长期无法得到日常检查维护，这就造成了极大的隐患。及时检测使这些隐患得到解决，这是当下阀门在线检测技术的目标和努力方向。同时超声波发射法也将在阀门在线检测技术中得到更为深入和细致的研究。

4.结语

可持续发展战略的提出得到广大社会人员和各个企业的积极响应。尤其在石油化工领域，解决阀门泄露问题是减少资源浪费和环境污染最为直接的一大因素。在笔者看来，阀门的在线检测技术已经日渐成熟，石化企业应积极改革创新，加大对阀门的在线检测精力的投入，如此必能使企业更上一个台阶。

参考文献：

[1]赵英武，邓育江.阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用前景[J].通用机械. 2007（09）

[2]于红斌，李志能，陈抗生，龚健.红外四波长纸张水分在线检测技术的研究[J].浙江大学学报（工学版），1999（04）