1、現(xiàn)狀和存在的問題

　　云南天安化工有限公司生產(chǎn)的合成氨主要以管道輸送和汽車充裝運輸供給用戶。汽車充裝設(shè)計年充氨能力12萬噸，由三組充裝臺組成。充氨壓力1.58～1.60MPa，溫度約-40℃。

　　液氨充裝站大量采用Q47F-25P，DN50mm型球閥，使用過程中頻繁發(fā)生泄漏，后又改為同類型低溫球閥，即DQ47F-25P，DN50mm型(耐溫約-46℃)，仍然發(fā)生泄漏，多次被迫進(jìn)行置換檢修。置換時間約3h，檢修時間1h，每維修一次閥門將導(dǎo)致充裝臺4h無法充裝，造成液氨積壓。

2、閥門泄漏的形式和原因分析

2.1、外漏

　　外漏是該閥的主要失效形式，占整個故障率的2/3。表現(xiàn)為球閥中分面泄漏、球閥尾端壓蓋泄漏和填料泄漏。外漏部位見圖1。

圖1 充氨閥外漏部位

　　1)密封墊材料選用錯誤。通過對泄漏閥門的拆檢，發(fā)現(xiàn)閥門中分面和球閥尾端壓蓋使用的密封墊發(fā)生硬化并冷脆斷裂，失去了密封墊應(yīng)有的彈性，見圖1。

　　2)閥門結(jié)構(gòu)不合理。閥座密封面直徑為102mm，加工了深4mm的密封槽，與之相配合的密封面外徑為110mm，聚四氟乙烯密封墊厚度5mm，墊片的有效壓縮量為1mm(圖2)。

圖2 充氨閥密封部位

　　常溫下是能保證密封效果的，但在約-40℃的情況下使用，墊片因低溫收縮導(dǎo)致密封面緊力不夠從而發(fā)生泄漏。因上閥體密封面外徑(110mm)大于下閥體密封槽外徑(102mm)，緊固連接螺栓時上、下閥體因密封面的尺寸設(shè)計缺陷而不能有效壓緊密封墊，出現(xiàn)上、下閥體連接螺栓擰得很緊而密封墊卻仍然未壓緊現(xiàn)象，這就是閥門中分面出現(xiàn)泄漏，通過緊固連接螺栓卻無法消除泄漏的根本原因。

2.2、閥門內(nèi)漏

　　閥門內(nèi)漏的主要原因是密封材料選擇錯誤所致。閥座密封墊脆裂導(dǎo)致泄漏是主要泄漏形式。主要原因是密封面材料選擇不合理，選用了常溫材料，致使墊片在低溫下失效脆裂，導(dǎo)致液氨泄漏，見圖3。

圖3 充氨閥閥座密封墊脆斷

3、解決對策

　　1)合理選擇密封墊材質(zhì)。依據(jù)使用溫度和介質(zhì)，球閥閥座密封材料、中分面密封材料、尾端壓蓋密封墊均采用聚四氟乙烯密封材料。聚四氟乙烯耐溫-180～250℃，耐壓-0.1～6.4MPa，在-20～250℃，允許驟冷驟熱，或冷熱交替操作，比較符合本充裝站的使用條件，是液氨球閥首選的密封材料。

　　2)對球閥上、下閥體密封尺寸作調(diào)整，準(zhǔn)110mm的密封面加工至準(zhǔn)100mm，使之能輕松壓入密封槽，保證能夠壓緊密封墊。

　　3)球閥填料選用膨脹石墨或聚四氟乙烯。

　　4)新到閥門拆檢，更換閥門中分面和球閥尾端壓蓋的密封墊為聚四氟乙烯墊。對上、下閥體密封尺寸作檢查確認(rèn)。最后做水壓試驗，檢漏合格后方可使用。

　　5)盡量減少購買新閥門，對換下的舊閥門拆檢并更換密封墊，做水壓試驗，檢漏合格后備用，節(jié)約了檢修成本。

4、結(jié)束語

　　液氨充裝站Q47F-25P(DQ47F-25P)、DN50mm球閥經(jīng)常發(fā)生外漏和內(nèi)漏故障，雖更換前經(jīng)常溫水壓試驗檢漏合格，但現(xiàn)場安裝使用中因工況變化易發(fā)生泄漏，最短的更換后3～4h即泄漏，嚴(yán)重影響正常充氨工作。通過對泄漏閥門解體檢查和分析，查明了泄漏的根本原因，通過對密封墊材質(zhì)重新選材，墊片厚度和密封尺寸的調(diào)整，有效解決了泄漏故障。2011年修復(fù)換上的液氨球閥使用已經(jīng)超過1a，至今未發(fā)生泄漏，證明處理措施是切實有效的。