阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用研究

2023-02-22

1 引言

阀门在石油化工的领域内应用比较广泛, 但是其操作方法较复杂, 种类也比较繁多, 所以在应用的过程中难免会出现一些失误, 对人们造成巨大伤害, 所以石油化工装置的阀门值得人们的重视与研究。

2 阀门泄漏

目前, 在石油化工内, 阀门泄漏主要有外漏和内漏两种。外漏是运输物质通过法兰面、螺纹面等这些接合面时从内延接合面流出;内漏是由于阀件与阀座之间的密封处不严, 于是就出现了截断问题, 运输的物质就会流出。

3 造成阀门泄漏的原因

3.1 阀门外漏:发生外漏主要是由于阀门阀体连接部分出现问题

(1) 阀门的总体质量差:企业的采购人员不够了解阀门的重要性, 有时会挑选用处之间只差一点, 价格却相差很大的阀门, 不知道到底差在哪里, 以至于挑选使用的阀门在运输过程中经过腐蚀等问题使用寿命大打折扣, 这就需要采购人员要认真挑选分析, 质监部门也要防止不合格的产品流入市场。

(2) 阀体与管道的连接不够密实:阀门与阀体之间连接主要是用法兰密封的方式, 两者的连接出现问题主要可能是员工的操作不够细心, 密封条不合格等。

(3) 填充物出现问题:阀门密封处的填充物填充不紧密, 或者填充物的老化致使不能有效抵挡运输物质等, 这些都会导致运输物质的留出, 最终物质都管道的腐蚀越来越严重, 最终产生大的泄漏。

3.2 阀门内漏:发生内漏主要是由于阀芯和阀门底座结合出现缝隙

(1) 员工操作使用不规范, 导致阀门泄漏。

(2) 运输物质腐蚀性太强, 或者含坚硬的物质, 造成阀门损伤。

(3) 运输物质的流动过快, 对管道的压力过大, 导致管道的密封处接合面损坏, 由此发生泄漏。

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

(5) 阀门配件的老化, 密封圈黏度降低, 都可能导致阀门泄漏。

4 检测阀门泄漏所采取的检测方式

在当下对于阀门泄漏, 相关部门还没有过于系统的检测方式, 现在一般分为两类:直接检测法和间接检测法。直接检测法主要包括气体检测法、油膜检测法、电缆检测法及光纤检测法, 其原理是通过固定在阀门外部的检测机对泄漏的运输组织直接进行检测, 以达到检测预警的作用。间接检测法包括守恒定律法、流量平衡检测法、运行压力检测法以及超声波检测法等。

其原理主要是通过观察运输物质的运动信息, 例如泄漏运输物质对管道阀门产生的压力及流速数据产生的变化来发现阀门的泄漏。

目前阀门的在线检测技术已逐步地成为人们关注的焦点, 下面将对各种方法进行简要的分析和探讨。

(1) 负压波法:在发生泄漏时, 会出现瞬间的压力差及速度差, 这时候的压波一般被称为负压波, 同时负压波通过上游与下游的测量时间之间的差值就是时间差。工作通过负压波在管道中传播的速度就可以确定具体泄漏位置。这种压力差产生原理是泄漏时液体物质的损失引起的局部的液体密度减小, 就会出现的瞬间压力的降低以及速度差。这种方法拥有较好的灵敏度及定位的精确度, 施工量小且成本低, 所以在安装和维护上都很方便。

(2) 运行压力法:这种方法用起来比较方便快捷, 其原理类似于连通器, 主要用于流速慢的运输物质的检测和比较严重时的泄漏问题。

(3) 守恒定律法:这种方法是基于能量守恒定律的应用, 其缺点比较严重, 不能提前预防, 而且只有在泄漏问题发生后才能检测到, 只要是检测运输物质的质量, 当物质的质量流量发生明显变化时, 才能检测到。所以一般很少用于石油泄漏的检测。

(4) 巡视观察法:这是一种一般公司比较常用的检测方法, 是要派工作人员规律性的进行巡查, 这种方法对工作人员的要求比较高, 需要细心、经验丰富, 并且要有相对的一些知识, 需要循着管道进行巡逻, 一点一点地排查。它的劣势也同样明显, 巡逻周期长、员工需要高度的集中力去检测等, 而这种方法相对其他的性价比比较高, 所以一般公司都采用这种方法。

(6) 声发射检测法:其原理是利用声学来检测门阀泄漏情况, 是居于内源能量的快速释放, 产生瞬态弹性波, 然后传感器在阀体外壁接触弹性波, 在运输物质泄漏时会自动将其转成电信号, 最终通过对接收到的信号进行放大, 来监听就可以达到在线检测阀门泄漏的目标。其优点较明显:首先是操作方法比较方便, 对员工要求不高, 只需要认真负责的完成任务即可, 对于接近度要求并不高;其次就是不需要对阀门进行拆卸就可以检测到内部是否发生泄漏;另外就是不影响企业的正常生产。

5 阀门检测技术在石油化工装置中的应用前景分析

石油化工类企业中阀门的泄漏通常都是重大安全事故的隐患, 一旦发生问题就会对企业的经济和员工的安全产生很大影响。据调查, 我国的一些石化企业中还都只是一些较为简单的检测手, 很少会进行整体的拆卸及检测维修。所以, 阀门在线检测技术在石油化工装置中的应用非常重要。

6 结语

综上所述, 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, 石油化工领域也要抓节能减排, 而解决阀门泄漏问题是减少资源浪费和环境污染最为直接的一大因素。如今阀门的在线检测技术也已经日渐成熟, 所以相石化企业应积极改革创新, 优化石油和化学工业的产业机构, 发挥行业的优势, 尽力减少劣势, 继续推进循环经济的发展, 建立行业节能减排考评体系。

摘要：随着社会的发展, 管道运输发挥的作用越来越大, 具有调节运输物资对管道的压强和分流等重要作用, 而管道阀门的安全问题也一直是人们关注的焦点。本文将结合石油管道运输经验, 对管道泄漏的方式和原因展开分析, 提出了一些建议。

关键词：阀门,泄漏原因,方法