石油化工装置阀门密封原理及泄漏处理

纪晓山

（上海华西化工科技有限公司，上海 201315）

石油化工装置阀门密封原理及泄漏处理

纪晓山

（上海华西化工科技有限公司，上海 201315）

在石油化工系统中，阀门是极其重要的部件，有了它，石油化工系统才能顺畅的运行，所以，它密封性能的好坏直接影响石油化工系统能否正常的运行，因此主要对阀门密封原理以及泄漏处理进行探讨。

阀门；密封性；内外泄漏；填料；填料函

阀门做为石油化工系统中极为重要的部件，它的主要作用是保障管道能正常运行，控制管道内石油流量的多少。管路里边的物质多是具有严重腐蚀性，且有燃烧和爆炸的危险，如果这些物质泄漏，不仅会损失巨额钱财，还会对生态环境造成破坏，严重情况下还会损失人命财产。所以，阀门能有好的密封性就显得极为重要。

1 阀门的密封性能

阀门如果有好的密封性就能防止管道内物质泄漏，它的这个性能好坏主要体现在两个部位是否完好，下面进行重点介绍。

1.1 阀门密封副

阀门密封副主要的作用是进行关闭，如果它有所损坏，那么就会发生管道内泄漏。导致这一部位损坏的起因非常多，例如阀门质量不达标、密封副常年使用老化、被管道内物质腐蚀了等。

1.2 阀杆与填料函

阀门的这个部位显得极为重要，如果它损坏，就会发生可怕的外泄漏，外泄漏不仅损失大量的钱财，还会对环境造成很难挽回的破坏，一些危险物质例如石油、天然气等容易燃烧爆炸的物质，还会造成人命财产的损失。所以防止外泄漏，时刻做好防范工作就显得尤为重要了[1]。

有填料密封和无填料密封是防止外泄漏的俩种密封方式，无填料的密封性能更好，但是造价高，如果损坏，后果将极其严重。填料密封虽然密封效果不及无填料密封，但是其工艺简单，成本很低，所以应用较多。填料密封又可分为软质填料密封和成型填料密封。软质填料密封主要是靠材质与填料箱箱壁无缝接触来起到密封效果，但是由于摩擦力很大，填料损耗很快，所以必须经常更换，这样密封性能才得以保障。成型填料多以具有弹性的材料为填料，例如橡胶等，成型填料的密封效果更好，可用的填料也很多，现在应用的较多。

1.3 阀体连接部位的密封

这个部分的密封通常是静密封，它需要做到一下几点：可以适应冷热和压强的剧烈变动、可以轻松安全装卸、工艺简单实用，金属含量不多、能适用各种物质。这个部位通常有榫槽式、凹凸式、“O”型三种密封形式。榫槽式密封有很好的密封性能，但不便于阀门的装卸，在装拆过程中容易损坏。凹凸式密封也有很好的密封性，更利于阀门的装卸，质量上也要好过榫槽式。“O”型式密封工艺简单实用，有很好密封性，可以使阀门的质量减小，是应用较多的密封方式。

2 阀门外漏原因及解决方法

外漏的危害极大，石油工作人员应该对此高度重视，在阀门工艺上和平时管理上要有所加强，使事故降低到最少。

“这一生我也累了，只求服侍你，儿子有个前途，别的我都没有考虑。自从海峰走了后，我感到亏欠蒋家太多，唯有把你照顾好，我才安心！”

2.1 阀杆泄漏的原因及解决方法

阀杆是阀门的主要部分，它的好坏直接影响着阀门的密封性能，它与阀璧之间填充着密封填料，但是由于阀杆工作会造成磨损，从而会有缝隙，这样就会造成泄漏。提高阀杆的质量显得极为重要，增强阀杆的抗磨性，会使阀杆平时的磨损减少，从而会减少泄漏事故。增加阀杆的抗磨性很很多方法，例如在其表面镀层耐磨金属、或填充一下耐磨物质等。当前提高阀杆密封性主要有几点：加强密封元件的工艺水准；增强其抗磨性；使用适合的填充物质等。

2.2 填料函泄漏的原因及解决方法

填料函主要的作用是装载填料，如果盖子拧压不紧、填充不严密、填充物质质量不达标等都会导致泄漏。填料在填充时候要保证其已被很好的压缩，这样在填充之后才不会出现空隙，才能保证其可以长时间密封。我国目前只是在填充时候对填料进行压缩，但是这样做随着时间的推移，密封性能也会越来越差。外国则是用机器进行高强度压缩，这样对以后的密封性能也很有帮助。在填料箱盖子处增加弹簧装置，使其不断的对填料有压紧效果，这样可以减少填充物露出缝隙造成的泄漏。当前时代，阀门多采用分体式，使其对填料产生的压力能够保持平均，从而获得更好的密封效果。不断提高填料函的制造工艺水准是保证其密封性重要条件，这需要石油工作人员进行不断的探讨和研究。

2.3 阀盖处泄漏的原因及解决方法

阀盖的密封分为法兰连接密封和螺纹连接密封。制作工艺的水准、所用的材料、零件的大小程度等都会成为其泄漏的原因。提高密封副的质量可以增加密封性，它的加工精度应该在1.6～3.2μm，要值得谨慎的是，它的表面不要出现任何痕迹，否则可能会发生泄漏速度加快。阀盖和阀体处一般采用自密封，一般采用金属和石墨两种垫子，一般金属垫对于填充空隙效果很好，但是容易损坏，所以大部分都采用石墨垫子，它的密封性能很好，还不易磨损，适合广泛应用。

3 更换填充料

随着时间的推移，填充料会出现磨损，以至于会导致泄漏的发生，这个时候，就需要更换填充料。一般有两种方法。

第一种首先是在系统工作中把阀门关上，然后把填料函内的填料阻断，最后在更换填充物，这种方法很危险，如果在更换途中发生泄漏，可能就会造成人命损失。

第二种是首先把管道内的物质清空，然后在进行填充物更换，这种方法比较安全，但是会耽误装置开工时间，从而造成巨大的利益损耗。工作人员应该有自己的判断方式，以此来决定用哪种方式更换填充料更加稳妥。

4 非标阀杆密封堵漏方法

4.1 非标阀杆密封堵漏装置的设计安装

根据现场实际情况，制定阀杆密封装置方案，非标阀杆密封装置包括密封套、密封填料、把紧螺栓等。方案的具体实施如下：依据阀杆直径和填料函上方空间绘制密封套尺寸，分两瓣制作密封套，密封套内径和阀杆外径之间要留有一定的热胀冷缩间隙（0.2mm）。密封套的上部加工有螺栓孔，密封套的下部依据密封填料规格加工填料槽，槽内径应小于阀杆外径与填料宽度之和0.5～1mm，槽深依据填料层数而定，填料总高度应＜2～4mm。

安装时，两瓣密封套通过锁紧螺栓实现整体连接后，通过连接螺母将原密封填料压盖螺栓的螺柱与密封套压紧螺栓的螺柱相连，再把紧密封套压紧螺栓即完成安装。此时，如果原密封填料压盖螺栓的螺柱露出螺母部分较短时，可根据阀内介质特性采取焊接补强，或直接逐个拆除原密封填料压盖螺栓的螺母以连接螺母替代，再将密封套压紧螺栓的螺柱把紧到连接螺母上。安装完成后，可实现对填料函泄漏的再次密封。

4.2 安装使用注意事项

阀杆密封装置适用于DN80以上、PN5.0以下阀门填料函发生泄漏的处理。应根据阀内介质的温度、压力、腐蚀性等物理化学性能选择合适的密封填料，如果密填料选择不合适，达不到预期的密封效果。阀杆、密封套的尺寸精度和表面粗糙度值是影响阀杆密封装置密封性能的关键。在安装密封填料前，要将阀杆和密封填料压盖表面的杂质、污物等清理干净，尽量消除可能导致密封泄漏的影响因素。在安装盘根型密封填料时，要注意分层分圈压接好密封填料，填料切断时宜成45°切口，每圈填料均应以45°切口搭接，且每圈搭接口宜相错60～120°。

5 结束语

综上所述，阀门外漏是由多种原因组成的，所以，在制作工艺上，我们要追求精益求精，提高制作水准，加强各个部件的精密程度，运用最先进的技术制造阀门，以此来提升阀门的密封性能。石油工作人员也要对阀门经常进行检查，及时发现问题并解决，只有这样，才会极大提高阀门的密封性能，使整个石油化工管路系统能够平稳安全的运行下去。

[1] 张杨，吴洁.机动性输送管线密封原理及新型密封技术探讨[J].科技风，2011（5）：23.

[2] 刘明，陆军，段栋.Y型密封圈密封原理探讨与结构优化设计[J].特种橡胶制品，2012（3）：57-59.

Principle and Leakage Treatment of Valve in Petrochemical Plant

Ji Xiao-shan

In the petrochemical system，valve is a extremely important part.The petrochemical system can smooth running with it.So，its sealing performance directly affects the normal operation of the petrochemical system.The principle of valve sealing and how the leak should be handled are discussed in this article.

valve；tightness；internal and external leakage；packing；stuff i ng box

TH134

B

1003–6490（2017）03–0067–02

2017–03–01

纪晓山（1971—），男，上海人，工程师，主要研究方向管道设计。