調(diào)壓器運(yùn)行中內(nèi)密封失效原因淺析

1、調(diào)壓器運(yùn)行中內(nèi)密封失效原因淺析河北瑞星瑞星設(shè)備集團(tuán)有限公司調(diào)壓器內(nèi)密封性能是決定調(diào)壓器是否能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行關(guān)鍵因素之一，主要表現(xiàn)為，關(guān)閉壓力超限或出口壓力持續(xù)升高直至調(diào)壓器進(jìn)出口壓力相等，其后果輕者非正常運(yùn)行，重者會(huì)造成重大安全事故。分析造成調(diào)壓器運(yùn)行中內(nèi)密封性能失效原因，主要有：一、選型：調(diào)壓器選型一般主要考慮的因素包括：使用介質(zhì)種類；進(jìn)口壓力范圍（最大值、最小值）；出口壓力范圍（最大值、最小值或額定值）；流量（峰值流量、最小流量）；介質(zhì)工作溫度等；(1)由于介質(zhì)種類的不同，其介質(zhì)成分各不相同，如天然氣(又稱油田氣、石油氣、石油伴生氣),主要成分為甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一

2、氧化碳、硫化氫等。當(dāng)然天然氣的化學(xué)組成及其物理化學(xué)特性因地而異：而人工煤氣其主要成分為烷烴、烯烴、芳烴、一氧化碳和氫等可燃?xì)怏w，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃?xì)怏w，其中S02、H2S、芳香烴、焦油等物質(zhì)，容易導(dǎo)致橡膠件的損壞，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致銅、鐵等金屬件的腐蝕損壞。因此，介質(zhì)成分不同，對(duì)調(diào)壓器制造用材料要求也不同，特別是橡膠密封件及相關(guān)材料的選用。一旦選用不當(dāng)或有誤，就會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)造成性能不穩(wěn)，內(nèi)密封失效。（2）進(jìn)口壓力范圍：調(diào)壓器結(jié)構(gòu)原理不同，對(duì)調(diào)壓器進(jìn)口壓力范圍要求也不同，調(diào)壓器出廠時(shí)廠家雖然給定了其所允許的最大工作壓力，其實(shí)，有些類型的調(diào)壓器還必須保證最小進(jìn)口壓力滿足運(yùn)行要求，否則，

3、調(diào)壓器在運(yùn)行時(shí)就會(huì)造成調(diào)壓功能障礙，出現(xiàn)內(nèi)密封失效，進(jìn)出口直通。如雷諾式調(diào)壓器，如果進(jìn)口壓力低于指揮系統(tǒng)中中輔調(diào)壓器出口壓力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。（3）出口壓力范圍： 通常情況下，調(diào)壓器性能參數(shù)都是按用戶要求（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的除外）進(jìn)行組裝調(diào)試，性能參數(shù)不同，選擇的調(diào)壓器類型也不盡相同，就是同類或同一規(guī)格型號(hào)調(diào)壓器，參數(shù)不同，選用的相關(guān)零部件也不相同，如果不能按要求選擇或選擇錯(cuò)誤，強(qiáng)行進(jìn)行安裝調(diào)試，就會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備性能，如在使用中超高限出口壓力范圍調(diào)整使用，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓器不能關(guān)閉，如果在使用中超低限出口壓力范圍調(diào)整使用，可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓器關(guān)閉壓力嚴(yán)重超限，這些都是內(nèi)密封失效的主要表現(xiàn)。（4）流

4、量（峰值流量、最小流量）：一定進(jìn)口壓力和設(shè)定壓力的靜特性曲線上，從零流量到最小流量的區(qū)間是調(diào)壓器的關(guān)閉壓力區(qū)，如果調(diào)壓器長(zhǎng)期在關(guān)閉壓力區(qū)內(nèi)長(zhǎng)期間斷性工作，就是說調(diào)壓器始終在其規(guī)定的最小流量以下不規(guī)則間斷性運(yùn)行，這時(shí)調(diào)壓器的驅(qū)動(dòng)器和調(diào)節(jié)元件會(huì)始終在最大受力或非正常受力狀態(tài)下工作，長(zhǎng)期下去，可能會(huì)造成相關(guān)零部件的過早疲勞，出現(xiàn)變性變形，最終引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)障礙，內(nèi)密封失效。（5）介質(zhì)工作溫度：介質(zhì)工作溫度或環(huán)境溫度，對(duì)調(diào)壓器正常運(yùn)行影響很大，根據(jù)GB27790-2011城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)壓器標(biāo)準(zhǔn)要求，調(diào)壓器設(shè)計(jì)使用溫度為-2060C，這是不考慮介質(zhì)成分影響的運(yùn)行溫度范圍，實(shí)際上在這個(gè)溫度范圍運(yùn)行中，其溫度影響

5、最大的是介質(zhì)成分，如燃?xì)庵泻械脑诔叵氯菀桩a(chǎn)生相變的物質(zhì)，像單質(zhì)硫、萘、蒽、輕油等物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生積液并在閥桿、內(nèi)腔、膜片等表面晶粒附著，介質(zhì)中的水在0以下時(shí)會(huì)結(jié)冰，產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象，還有其它介質(zhì)成分露點(diǎn)溫度下的液化、積液等。這些都是造成調(diào)壓器運(yùn)行中內(nèi)密封失效的原因之一。再就是環(huán)境溫度超范圍使用，使用溫度過低，或在大壓差工況下運(yùn)行，造成的超低限溫度運(yùn)行，都會(huì)對(duì)調(diào)壓器材料特別是皮膜及其他橡膠件產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使材料性質(zhì)發(fā)生變化，如塑性韌性降低，脆性增加，很容易造成零部件的變形、撕裂、斷裂等損傷。調(diào)壓器在環(huán)境溫度超高限運(yùn)行，也會(huì)對(duì)調(diào)壓器材料造成影響，密封橡膠件會(huì)加速老化、彈性密封性降低，金屬材料強(qiáng)度下降，

6、極易疲勞變形。這都是運(yùn)行安全隱患。二、安全規(guī)范操作：了解調(diào)壓器基本結(jié)構(gòu)和工作原理后，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，任何非規(guī)范性操作，都可能會(huì)造成調(diào)壓器內(nèi)密封失效，而且可能是不可修復(fù)性的，這些非規(guī)范性操作包括：（1）進(jìn)口閥門開啟過快；（2）切斷閥復(fù)位時(shí)速度過快；（3）進(jìn)口管道壓力急劇持續(xù)升高；（4）對(duì)調(diào)壓器反向打壓；（5）旁通閥門關(guān)閉不嚴(yán)或球閥內(nèi)漏；（6）各種原因造成的出口側(cè)壓力回流沖擊波；（7）信號(hào)管控制閥門關(guān)閉；（8）未進(jìn)行運(yùn)行前安全檢查就進(jìn)行的其它非安全操作。三、維護(hù)與保養(yǎng)按要求進(jìn)行日常的巡查、維護(hù)與保養(yǎng)是避免調(diào)壓器運(yùn)行中內(nèi)密封失效的重要手段。和其它設(shè)備不同，調(diào)壓器運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境比較特殊。用氣時(shí)，驅(qū)動(dòng)

7、器和調(diào)節(jié)裝置會(huì)根據(jù)調(diào)壓器出口壓力變化而進(jìn)行急速頻繁動(dòng)作，以確保調(diào)壓器出口壓力穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，這種動(dòng)作的結(jié)果必會(huì)造成相關(guān)組件的加速疲勞、磨損、沖刷、損傷、變形等；不用氣時(shí)，調(diào)壓器處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)的驅(qū)動(dòng)器和調(diào)節(jié)裝置相關(guān)組件是在最大受力狀態(tài)下工作；再就是驅(qū)動(dòng)器和調(diào)節(jié)裝置長(zhǎng)期運(yùn)行環(huán)境是介質(zhì)燃?xì)猓橘|(zhì)中的有害物質(zhì)成分如粉塵、積液、晶體等物質(zhì)對(duì)驅(qū)動(dòng)器和調(diào)節(jié)裝置相關(guān)零部件、組件的附著、沾黏每時(shí)每刻都在發(fā)生，且隨時(shí)都會(huì)使運(yùn)動(dòng)及密封組件產(chǎn)生粘合、卡阻、卡死等現(xiàn)象，因此，如果不按規(guī)定進(jìn)行日常的巡查，調(diào)壓器很多故障和問題特別是內(nèi)密封性能很難發(fā)現(xiàn)。日常巡查的主要內(nèi)容之一是檢查調(diào)壓器的關(guān)閉壓力是否符合規(guī)定要求，

8、關(guān)閉壓力超限或出口側(cè)壓力持續(xù)升高是故障，是內(nèi)密封失效的重要特征。巡查中只要發(fā)現(xiàn)就要進(jìn)行及時(shí)維護(hù)、保養(yǎng)和維修。在維護(hù)、保養(yǎng)和維修過程中，應(yīng)認(rèn)真清理、清潔、清洗和檢查相關(guān)組件、零部件，特別是橡膠密封件，只要發(fā)現(xiàn)損傷、損壞、變形、銹蝕等應(yīng)予修復(fù)或更換，故障不排除，調(diào)壓設(shè)備嚴(yán)禁繼續(xù)使用。四、超年限使用調(diào)壓器有效使用年限，目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并未明確，GB27790-2011城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)壓器標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)調(diào)壓器橡膠件的使用壽命在資料性附錄B中進(jìn)行了規(guī)定，即橡膠件使用年限不宜超過3年。因此，對(duì)于橡膠件的使用、檢查、更換應(yīng)結(jié)合日常的巡查、維護(hù)、保養(yǎng)和維修一同進(jìn)行，特別是超年限使用的橡膠件更應(yīng)及時(shí)檢查與更換，橡膠密封件是保持調(diào)壓器實(shí)現(xiàn)良好內(nèi)密封性能的關(guān)鍵零件，超年限使用的后果是密封件的老化與失效，其結(jié)果就是調(diào)壓器內(nèi)密封失效。五、設(shè)備自身原因內(nèi)密封失效除上述因素外，還有調(diào)壓器設(shè)備自身的原因，主要有：（1）未按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)；（2）產(chǎn)品未經(jīng)論證即投放市場(chǎng)；（3）未取得相關(guān)資質(zhì)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （4）加工過程粗制亂造。（5）密封件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求等。綜上所述：為保證調(diào)壓器運(yùn)行中