烴加工工況中，閥座-閥球間密封元件與閥球產(chǎn)生的摩擦力常常會(huì)隨著時(shí)間推移而變大，并使閥門難以開(kāi)啟。這通常是因?yàn)楣に嚵黧w沉淀，形成一層粗糙或粘性的物質(zhì)附著在閥球表面或閥座閥球間密封元件上。

為了克服摩擦力的增加，常見(jiàn)辦法是加裝注油嘴(注油接口裝置)，這樣就可以把潤(rùn)滑油注射到閥球上靠近閥座-閥球間密封元件的位置。當(dāng)閥球轉(zhuǎn)動(dòng)，閥座-閥球間的界面就能得到潤(rùn)滑。制造這類注油嘴的一般是專業(yè)公司，而不是閥門主體的制造商。有些工程師認(rèn)為在任何情況下都不可以把油脂注入到閥座-閥球間密封元件附近，因?yàn)闅埩粑镔|(zhì)會(huì)逐漸嵌入密封元件并最終掉落在閥球和閥座-閥球密封元件之間，這樣會(huì)損壞相對(duì)較脆弱的閥座材質(zhì)，乃至金屬閥球?，F(xiàn)實(shí)生活中，當(dāng)閥門難以轉(zhuǎn)動(dòng)，而工廠運(yùn)營(yíng)商面臨的選擇是拆除閥門進(jìn)行大修或注入潤(rùn)滑油脂，我所知道的所有運(yùn)營(yíng)商都選擇了后者。

如果運(yùn)營(yíng)商擔(dān)心有雜質(zhì)沉積的問(wèn)題，我想告訴他們注油嘴同樣也能注入沖洗劑，從而把閥座-閥球間密封元件沖洗干凈。不僅如此，密封劑一通常是高粘度油脂和纖維或薄片的混合物一也可以由此注入，從而堵住閥球或閥座-閥球間密封元件損傷導(dǎo)致的泄漏路徑，并暫時(shí)解決閥門的貫通問(wèn)題。

最常見(jiàn)的具體做法是在固定球閥的閥體上靠近每個(gè)座槽處，用螺紋固定一個(gè)或多個(gè)注油嘴，并在閥座閥球密封區(qū)上鉆出通孔。注油嘴附帶的轉(zhuǎn)接頭能連接到注油槍上。接口內(nèi)部還包含一個(gè)彈簧負(fù)載止回閥(單向閥)，通常就是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓珠封閉裝置。另外，接口上一般還有一個(gè)螺紋固定的安全排氣帽，它的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)簡(jiǎn)單的針型切斷閥以及一個(gè)泄放孔。

萬(wàn)一止回閥失靈，工藝流體就會(huì)通過(guò)排氣帽從注油嘴漏出，無(wú)需拆除并緊固排氣帽就能一目了然地觀察到。用于閥座的注油嘴直接承受著百分之百的工藝流體壓力，因此通常會(huì)在注油嘴的下方安裝第二級(jí)簡(jiǎn)易止回閥，它被整體嵌入閥體主體部分上鉆出的螺紋孔。萬(wàn)一相對(duì)微小的螺累紋固定注油嘴被意外撞壞，這種嵌入(管道閥閥體)式止回閥同時(shí)還能防止災(zāi)難性泄漏。通常，用普通的注油嘴還可在閥門操作桿上的一-級(jí)、二級(jí)密封間注入油脂或密封劑。

操作經(jīng)驗(yàn)

如果閥門流過(guò)的工藝流體不包含硬質(zhì)顆粒，杰出制造商制造的固定球閥的使用壽命通常和工廠一樣廠長(zhǎng)，例如20多年，而且期間無(wú)需下線保養(yǎng)。不幸的是，有大量的注油嘴總成(也就是兩套止回閥的組合體)僅使用六、七年就開(kāi)始泄漏工藝流體了。如果接口沒(méi)有配安全排氣帽，或如果保養(yǎng)時(shí)沒(méi)有更換排氣帽，那么這種泄漏對(duì)于開(kāi)放式陸上設(shè)施就是個(gè)小的安全隱患，對(duì)封閉式裝置和海上裝置而言就是重大風(fēng)險(xiǎn)了。泄漏可能會(huì)導(dǎo)致成本高昂的計(jì)劃外停車，而且在某些司法管轄區(qū)，甚至就會(huì)構(gòu)成違規(guī)排放揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。不僅如此，如果安全排氣帽已經(jīng)安裝就位，而且明知注油嘴在泄漏，多數(shù)工廠運(yùn)營(yíng)商都不會(huì)為了通過(guò)注油來(lái)松開(kāi)卡死的閥門，而冒險(xiǎn)拆下排氣帽。更換注油嘴需要實(shí)施一定程度的停車。一家總部在美國(guó)的大型國(guó)際閥門集團(tuán)的工程技術(shù)副總裁曾告訴我，導(dǎo)致泄漏的原因是工藝壓力經(jīng)年累月地將注油嘴內(nèi)的閥球壓向狹窄的金屬閥座，閥座因此會(huì)在閥球上刻出溝槽，哪怕閥球材質(zhì)的硬度通常遠(yuǎn)高于閥座。在這種情況下，當(dāng)通過(guò)接口注入油脂時(shí)，閥球就會(huì)略微抬升離開(kāi)閥座，同時(shí)略微旋轉(zhuǎn)。

閥球復(fù)位后，溝槽就變成了穿過(guò)閥座表面的一條泄漏路徑。即使有兩套止回閥組裝在一起，一旦嵌在管道閥閥體內(nèi)的止回閥開(kāi)始泄漏，外部的止回閥就會(huì)承受百分之百的工藝壓力，繼而也會(huì)因相同原因泄漏。我不知道那位副總裁有沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)室檢查過(guò)注油嘴內(nèi)閥球上的溝槽，但感覺(jué)這種說(shuō)法真的可信。后來(lái)我也曾被告知，帶有溝槽的部分可以從閥座上整體拆下，同時(shí)用沖模壓迫和轉(zhuǎn)動(dòng)止回閥閥球，以便壓入新的密封元件。但我相信，沒(méi)有幾個(gè)工廠安全經(jīng)理會(huì)允許運(yùn)行中的工廠用上述方法修復(fù)泄漏的接口。

一家北美的注油嘴制造商曾經(jīng)為我工作過(guò)的一家美國(guó)工廠提供過(guò)很多有價(jià)值的實(shí)踐支持，而且還在我初次通過(guò)Linkedin網(wǎng)站向《閥門世界》遞交這篇文章前，對(duì)我提出了許多建設(shè)性意見(jiàn)。他們告訴我泄漏還可能是因?yàn)橐韵略?

-硬化鉻鋼材質(zhì)的止回閥閥球常用于非腐蝕性工況，其接觸空氣的部分會(huì)發(fā)生大氣腐蝕。這種腐蝕通常是在沒(méi)有裝安全排氣帽，或排氣帽被拆掉的情況下發(fā)生的。同樣地，閥球上腐蝕出的粗糙痕跡在閥球復(fù)位壓住閥座時(shí)便布滿閥座表面，被腐蝕的區(qū)域就構(gòu)成了一條泄漏路徑。毫無(wú)疑問(wèn)，這種問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在外部止回閥上，不可能影響到嵌入管道閥閥體內(nèi)的止回閥.

由于沒(méi)有安全排氣帽，有顆粒物附著在注油嘴的外表面，而且被意外帶入止回閥，使閥門保持開(kāi)啟。這種情況可能發(fā)生在任何一個(gè)止回閥上，但是通常不會(huì)同時(shí)影響到兩個(gè)閥門。

-經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間后，劣質(zhì)油脂中的可溶物質(zhì)被工藝流體溶解，油脂的固體殘留物進(jìn)入注油嘴內(nèi)閥球和閥座間的縫隙，從而使止回閥保持開(kāi)啟。(大型注油嘴制造商有固態(tài)物含量極低的優(yōu)質(zhì)油脂出售)

無(wú)論是上述所有腐蝕機(jī)制還是其它機(jī)制，都有可能根據(jù)具體工藝條件、注油嘴金屬冶金工藝的不同而產(chǎn)生不同程度的腐蝕后果，不管工作環(huán)境是海上或內(nèi)陸，也不管閥門保養(yǎng)的類型和等級(jí)如何。

無(wú)論泄漏的原因如何早在1995年，一家澳大利亞海上石油生產(chǎn)商告訴我說(shuō)，由于注油嘴泄漏他們?cè)馐芰撕芏嗦闊Ｋ麄冇玫慕涌谑鞘锼拱嗍蠺yco-Richards公司制造的，“與有植入式軟閥座浮球根閥，因此發(fā)生泄時(shí)可以將注油嘴隔離。

2006年時(shí)一家卡塔爾海上天然氣生產(chǎn)商告訴我，注油嘴泄漏就是代們面臨的最嚴(yán)重的閥門問(wèn)題。由于天然中硫化復(fù)濃度很高，確保無(wú)泄漏現(xiàn)象郭是頭等大事。對(duì)此，我在相關(guān)項(xiàng)目的閥技術(shù)規(guī)格中提出:注油嘴必須接受多次壓氣體試驗(yàn)，而且每次試驗(yàn)期間密封元件都要被從閥座上擠下。這批數(shù)量龐大的閥門注油嘴是意大利Techne公司制造的，鑒于天然氣的極高腐蝕性，結(jié)構(gòu)采用的英科奈爾(inconel)l625,內(nèi)件用的也是等材質(zhì)。此外我還和Techne公司進(jìn)行合作。為了改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化注油嘴方案，他門專門制造了相關(guān)的管道閥門，并將安裝管道閥門閥體內(nèi)的金屬球閥換成了軟質(zhì)針尖止回閥。

然而，隨著對(duì)注油嘴泄漏機(jī)制的認(rèn)識(shí)不斷加深我開(kāi)始懷疑，無(wú)論是針對(duì)公司閥門測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還是對(duì)閥門設(shè)計(jì)采取的措施，都沒(méi)有對(duì)注油嘴長(zhǎng)期無(wú)泄漏性能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性效果。

2011年，一家美國(guó)天然氣液汽提廠內(nèi)帶有雙作用活塞閥座的耳軸固定球閥閥體空腔泄放閥及注油嘴都發(fā)生泄漏，因此邀我提供咨詢意見(jiàn)。盡管注油嘴的泄漏程度不如閥體空腔泄放閥、閥桿密封元件和閥帽接口那樣嚴(yán)重，但是它們合在一一起就導(dǎo)致了嚴(yán)重的揮發(fā)性化合物排放問(wèn)題，需妥有檢修團(tuán)隊(duì)全天不間斷地監(jiān)控工藝閥門上的所有潛在在泄漏點(diǎn)。

總體上，所有工廠運(yùn)營(yíng)商都在不間斷地努力通過(guò)延長(zhǎng)停車間隔提高產(chǎn)量。這就使得任何泄漏都變得越發(fā)不可接受。解決方案

有意思的是，許多閥門設(shè)計(jì)工程師并 不知道注油嘴泄漏的事情，而且?guī)缀鯖](méi)有哪家閥門制造商在為防止這種泄漏采取措施。導(dǎo)致這種局面的原因是注油嘴通?？梢杂煤芏嗄瓴艜?huì)開(kāi)始泄漏，屆時(shí)閥門制造商的保質(zhì)期限早就到期了。閥門制造商的服務(wù)人員肯定知道這個(gè)問(wèn)題，但是早已司空見(jiàn)慣而任其發(fā)展。

多數(shù)閥門制造商都持有ISO9000證書，目前該認(rèn)證體系要求他們搜集閥門用戶的反饋，以便改進(jìn)閥門的安全和可靠性。我不得不懷疑的是，大多數(shù)閥門制造商派了不對(duì)路的人向同樣不對(duì)路的人提出了不對(duì)路的問(wèn)題，例如“你們能夠接受我們的價(jià)格和交貨時(shí)間嗎?”。

既然閥門制造商沒(méi)有相應(yīng)的行動(dòng)，怎樣才能避免注油嘴泄漏?

前面提到的那家北美洲常規(guī)球式止回注油嘴制造商后來(lái)認(rèn)識(shí)到，如果根據(jù)工藝流體特性采用適配的低固體物含量?jī)?yōu)質(zhì)油脂，定期(例如從閥門安裝到位開(kāi)始每六個(gè)月)定量地注入每個(gè)注油嘴，那么他們制造的注油嘴就不會(huì)發(fā)生泄漏了。另外，它們應(yīng)該配上安全排氣帽，而且除注油過(guò)程外都應(yīng)該裝在注油嘴上。這樣就可以確保實(shí)現(xiàn)以下效果:

-止回閥閥球定期得到旋轉(zhuǎn)，避免產(chǎn)生深槽印

-止回閥閥球不會(huì)腐蝕

-固定球閥的閥球始終運(yùn)轉(zhuǎn)自如，和閥座上的殘留物質(zhì)被清除，有利于保護(hù)閥球和閥座閥球密封元件

我沒(méi)有理由懷疑上述內(nèi)容，而且多數(shù)閥門制造商都會(huì)在保養(yǎng)手冊(cè)中推薦這樣做。不幸的是，現(xiàn)如今的運(yùn)營(yíng)公司根本負(fù)擔(dān)不起定期注油所需要的眾多保養(yǎng)工人。保養(yǎng)工作通常是在風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上安排的。數(shù)以百計(jì)的閥門使用六、七年后才有“不多的幾只”可能會(huì)有“輕微”泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，但從第一天開(kāi)始就要對(duì)每臺(tái)閥門上兩個(gè)或更多注油嘴注油，這永遠(yuǎn)也排不到保養(yǎng)排序清單的前面。

注油嘴制造商確實(shí)已設(shè)法做出了帶有內(nèi)置式切斷閥的注油嘴，還可以選擇簡(jiǎn)單的直通式金屬金屬閥座閥門，或是軟閥座浮球根閥。而且即使注油嘴內(nèi)的止回閥已經(jīng)泄漏，上述切斷閥也真的允許實(shí)施注油。

操作步驟如下:

-將注油槍連接到注油嘴

-開(kāi)啟切斷閥，注入油脂，關(guān)閉切斷閥

-在上述過(guò)程中，先將壓力提高到工藝壓力和固定球閥的設(shè)計(jì)壓力之間，然后始終保持該壓力

考慮到止回閥可能泄漏，上述操作帶 有風(fēng)險(xiǎn)，最好由接受過(guò)注油嘴制造商培訓(xùn)的人員實(shí)施，而不是工廠新上崗的保養(yǎng)人員。

Techne用圓頂式導(dǎo)句活塞替代了商來(lái)用在基本型止回閥中心閥球?qū)蚬δ芑蛟S可以確保塞準(zhǔn)確復(fù)位。因此即使活塞上形成了溝，也不會(huì)妨礙它的密封性能。另外，即使用于非腐蝕工況的活塞也是用耐腐蝕作能很強(qiáng)的合金制造的，因此外界腐蝕導(dǎo)改泄漏的可能性就很小了。然而，和它們的美國(guó)“表”一樣， 這種注油嘴在劣質(zhì)油脂中可能容易附著殘留物質(zhì)和固態(tài)顆粒。不過(guò)畢竟，如果要求注油嘴制造商違背保養(yǎng)的規(guī)則，設(shè)計(jì)出能承受殘留物質(zhì)和錯(cuò)誤油品的注油嘴，這種想法是不公平的。

在我看來(lái)，我覺(jué)得常規(guī)的閥球止回式注油嘴是有可能提高無(wú)泄漏使用壽命的，而且無(wú)需高昂的成本。具體方法是采用碳化鎢或類似的超硬耐腐蝕合金閥球，或許還需要配上剛性強(qiáng)得多的彈簧。這樣應(yīng)該就能避免閥球出現(xiàn)溝槽或腐蝕，并能克服較軟殘留物質(zhì)的影響。當(dāng)然，如果有人愿意照我的建議去做，它的效果需要六、七年才能得到證實(shí)。

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