管线球阀阀座防火结构分析(2)

2013-06-11 唐小江 中油管道物资装备总公司

  (2)泄漏途径2

  活塞效应密封圈失效后,介质通过阀座注脂孔,在阀座与阀体之间的通道发生泄漏,如图6所示。

管线球阀阀座防火结构分析

(a)橡胶密封阀座

管线球阀阀座防火结构分析

(b)塑料密封阀座

图6 活塞效应密封圈失效后泄漏示意

  (3)泄露途径3

  活塞效应密封圈和挡脂密封圈失效后,介质直接通过阀座与阀体之间的通道发生泄漏,如图7所示。

管线球阀阀座防火结构分析

(a)橡胶密封阀座

管线球阀阀座防火结构分析

(b)塑料密封阀座

图7 活塞效应密封圈和挡脂密封圈失效后泄漏示意

  由以上分析可看出,阀座泄漏主要存在于阀座与阀体、阀座与球体之间,如何减少阀座泄漏途径,成为阀座防火结构设计的关键。

  阀座防火结构设计原理是:在火灾后,阀座的泄漏途径越少,阀门的防火功能越好,防火结构设计越合理;设计时在泄漏通道处分别设置石墨防火密封环和防火金属密封的同时,石墨防火密封环的设置位置也至关重要。

  设计不合理的防火石墨圈,仍不能有效改善阀门的防火功能,如图8所示,石墨防火密封圈设置在阀座的尾部。虽然设置了石墨防火密封圈,但在活塞效应密封圈和阀座密封圈失效后,介质仍可以通过阀座注脂孔在阀座与阀体之间通道发生泄漏,如图6所示。

管线球阀阀座防火结构分析

图8 设计不合理的阀座防火结构示意

5、典型阀座防火结构

  目前国外专业管线球阀公司生产的球阀常见典型阀座结构设计如图9~12所示,各阀座结构防火结构设计均较为合理,能够保证阀座活塞效应密封圈和阀座密封圈失效后,阀座泄漏途径最少。

管线球阀阀座防火结构分析

图9 橡胶密封阀座1

管线球阀阀座防火结构分析

图10 橡胶密封阀座2

管线球阀阀座防火结构分析

图11 橡胶与塑料组合密封阀座

管线球阀阀座防火结构分析

图12 塑料密封阀座

  国内球阀公司由于各厂球阀的技术水平、制造水平及工程实际经验的差异,阀座的防火结构设计水平参差不齐,有的公司阀座无防火结构设计或防火结构设计不合理,专业的球阀制造厂阀座防火结构设计与国外公司基本上无差别。

6、结语

  合理的阀座防火结构设计,可以保证上游压力介质通过阀座泄漏的途径最少,防火性能最好。在管线球阀的防火结构设计时,应重点关注阀座的防火结构设计。合理的阀座防火结构是管线球阀在实际工程中具有安全防火的根本保证,考核防火结构的合理性应严格按照API6FA/API607的规范进行火烧试验,考核的样品不应是制造商的送样,应是验证机构的随机抽样,这样才能保证第三方认证的合理性和公证性。