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注脂維護保養(yǎng)對于減少球閥故障、延長球閥壽命、使球閥方便操作等方面具有重要意義。注脂設備通過注脂嘴向閥球密封系統(tǒng)注潤滑脂或清洗液，實現(xiàn)對球閥的維護和保養(yǎng)。由于注脂嘴下端直接處于閥球內流體壓力環(huán)境中，如果注脂嘴結構失效，就會引起流體介質泄漏，對安全生產(chǎn)、人身安全、環(huán)境污染造成影響。

近幾年來某公司檢查輸氣站及閥室，發(fā)現(xiàn)有10多處球閥注脂嘴存在泄漏隱患。為了應對球閥注脂嘴泄漏風險，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取不同的處置方法。

1 球閥閥座密封系統(tǒng)結構風險

典型球閥的閥座密封系統(tǒng)（圖1）嵌在閥座上的密封環(huán)和閥球之間形成密封副，注脂設備通過注脂接頭、內置止回閥及閥座內部注脂通道將潤滑脂（清洗液）注入至閥座密封環(huán)位置，從而實現(xiàn)對密封副的潤滑和密封。注脂嘴的下端通過螺紋與閥體直接相連，上端暴露于大氣中，注脂嘴上、下端面之間承受的壓力即為管線流體的壓力。

      

圖1 典型球閥閥座密封系統(tǒng)

 

閥座注脂接頭直接和管輸系統(tǒng)相連接。閥腔內壓力排空并不意味著帶壓拆卸注脂嘴是安全的。即使是新安裝的止回閥也不是安全可靠的。如果此時從閥體上拆卸外部注脂接頭，管線壓力就可能通過注脂通道經(jīng)過失效的內部止回閥將外部注脂接頭打飛，從而帶來嚴重的后果。如在閥室或建筑物內，可能引發(fā)緊急關斷、火災甚至是爆炸。因此禁止在帶壓情況下，直接拆卸更換球閥的注脂嘴。

2 注脂嘴結構及失效原因分析

注脂嘴一般由蓋帽、鋼珠、彈簧和帶連接螺紋的本體幾部分組成。從結構（圖2）可見，注脂接頭一般采用底部壓邊結構將彈簧、鋼珠限制在注脂接頭本體內。

 

                  

                             圖2 注脂嘴的結構

注脂接頭內的止回球由于被污物（沙粒、金屬碎屑、固化的脂等）卡住或者彈簧失效而無法回復到原來的位置，從而失去其止回的功能導致泄漏發(fā)生。因此壓邊失效和彈簧疲勞失效是導致注脂接頭失效的重要原因（圖3）。此外還有止回球鋼珠破損等原因造成注脂嘴產(chǎn)生泄漏（圖4）。

                         

 

                         圖3 壓邊失效和彈簧疲勞失效

3 注脂嘴泄漏處置方法

3.1 注潤滑脂或清洗液

在高壓天然氣管輸系統(tǒng)中，大多數(shù)的內置止回閥無法有效地防止閥門小泄漏的發(fā)生。此時，可以向閥門密封系統(tǒng)重新注入少量的清洗液（或流動性好的潤滑脂），浸泡一段時間后，就可以有效防止這類泄漏的發(fā)生。閥門注脂嘴注入清洗液后，小球和彈簧四周固化的脂等污物在清洗液的浸泡下，很快瓦解或者變軟，使止回球和彈簧很快得到復位，就不會再發(fā)生泄漏了。如果注脂嘴泄漏量大，導致注脂操作不易實施，注入清洗液前，需要安裝泄漏自鎖適配器。

 

             

                            圖4 注脂嘴故障前后對比

安裝過程中將金屬密封泄漏鎖緊接頭的頂部卡到注脂接頭上，然后順時針擰金屬密封泄漏鎖緊接頭，就可以將金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝到原注脂嘴上。通過墊圈或金屬密封圈可以獲得有效的密封性能。金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝完畢后，可以先向閥門注入少量的清洗液，如VAL－TEX2000型清洗液。一般當清洗液接觸到止回閥界面時，泄漏就可以被有效阻止。有時在止回閥準確落入閥座前，需要進行多次清洗液或流動性較好的潤滑脂的注脂嘗試。停止氣體泄漏后，維檢修操作者仍可以向閥門注入潤滑脂或清洗液。

3.2 采用專用泄壓工具更換注脂嘴

 

如果在特殊情況下必須嘗試在線拆卸更換外部注脂嘴，那么可以使用一種SO－BV工具。SO-BV工具底部通過螺紋連接在注脂嘴上，通過順時針旋轉頂部T形手柄以使頂桿向下運行從而推開注脂嘴的內部止回閥，此時如果閥體上的內部止回閥已經(jīng)失效，那么管線內的高壓流體介質將通過SO－BV工具的外部開口流出。此時就可以明確判斷閥體上的內部止回閥已經(jīng)失效，無法在線拆卸更換外部注脂嘴。否則如果SO－BV工具的外部開口沒有高壓介質流出，可以嘗試在線拆卸更換外部注脂嘴將SO－BV工具連接到注脂嘴上之前，首先逆時針旋轉SO－BV工具上的T型手柄使頂桿上行至最大位置，然后拆除密封注脂接頭上的金屬蓋帽，將SO－BV工具連接在注脂接頭的螺紋上并旋緊。順時針旋轉SO－BV工具上的T型手柄，使頂桿下行從而使注脂接頭內的球形止回閥“離座”。這樣做可以使閥體內的物質通過泄放孔和后端的閥門被釋放出（圖5）。

 

                   

                         圖5 SO－BV專用工具泄壓操作（“離座”）

反方向旋轉SO－BV工具上的T型手柄，抽出頂桿，從而使注脂接頭的內置止回球在彈簧的彈力下重新“回座”（圖6）。

 

                          

圖6 SO－BV專用工具泄壓操作（“回座”）

3.3 采用帶壓更換工具進行在線更換注脂嘴

某維搶修中心采用TDW公司的T101b鉆孔機及其附件（圖7），對失效注脂嘴進行在線帶壓拆卸和更換。T101b鉆孔機可實現(xiàn)密閉狀態(tài)下被夾持工件的螺旋式上升和下降，亦可以實現(xiàn)內部夾持工件的垂直上升和下降。

通過在失效的球閥注脂嘴四周表面固定T101b帶壓更換成套工具，實現(xiàn)注脂嘴的帶壓拆卸和更換工作。為保證施工過程中的密封效果，需提前加工護板短節(jié)和抱箍，并準備高壓“O”型密封圈。需加工護板短節(jié)和抱箍結構。護板短接及底部的“O”型圈、球閥表面和2英寸閥門在抱箍的作用下在注脂嘴四周形成一個密封腔。帶壓更換成套工具裝配后如圖8所示。

                     

                                 圖7 T－101b帶壓更換工具結構

 

                       

 

                                圖8 在線更換注脂嘴成套工具裝配

取注脂嘴操作時，首先將持器底部的內六角扳手頭與注脂嘴外六方螺桿固定好，打開2英寸閥門，將鉆孔機與夾持器（套筒頭及驅柄）連接好，逆時針轉動鉆孔機的棘齒搖把，轉動大約12轉，可以將注脂嘴移出。繼續(xù)轉動，提升給進管，直到注脂嘴提升到達2英寸閥門表面。鉆桿每轉8轉的行程越為1英寸，提升距離可以在鉆桿上讀取。注脂嘴提升到達2英寸閥門表面時，立即關閉2英寸閥門，對鉆孔機進行泄壓，拆卸下短接和適配器，可以將注脂嘴取下。

安裝新注脂嘴時，首先在夾持器套筒扳手頭內安裝新注脂嘴，并將套筒頭上的沉頭螺栓鎖死，使注脂嘴在旋緊過程中不會從套筒內脫出。其余安裝過程與取注脂嘴程序相反。為保證操作的氣密性，上述任何一步操作過程中，必須進行驗漏，以保證系統(tǒng)的氣密性。

4 結語

通過對典型球閥閥座密封系統(tǒng)的結構進行研究，對注脂嘴的結構和失效原因進行分析，得出以下結論。

a）球閥注脂嘴在發(fā)生失效泄漏時不能直接帶壓在線更換。

 

b）注脂嘴發(fā)生泄漏時，注清洗液浸泡是前期較好的處置方法，如果泄漏量大，導致注脂操作不易實施，需要安裝泄漏自鎖適配器后實施注脂。

 

c）如果確認閥體上的內部止回閥沒有失效，可以嘗試采用SO－BV工具對注脂嘴內壓力進行泄放，確認無泄漏后對注脂嘴進行更換。該方法經(jīng)具體實踐檢驗不是一種理想的方法。

 

d）采用T101b鉆孔機及成套工具在線更換注脂嘴是一種新的嘗試，操作過程中的安全性和可靠性需要不斷實踐，才能熟練掌握。

（來源:全球閥門網(wǎng)）