球閥注（zhù）脂嘴泄漏處置方法探討

 摘  要：通過（guò）對典型球（qiú）閥閥座密封係統結構的研究，分析了注脂嘴的結構和失效原因，得出球閥注（zhù）脂嘴（zuǐ）失效泄漏時不能直接帶壓（yā）更換 的結論；探討了注脂（zhī）嘴（zuǐ）發生泄漏時的兩種處理方法， 並（bìng）介紹了一種新型在線帶壓更換注脂嘴的方法。

     注脂維護保養對於減少球閥故障、延長球閥壽命、使（shǐ）球閥方便操作等方麵具有重要意義。注脂設備通過注脂嘴向閥球密封係統注入潤滑脂（清洗液），實現對球閥的維護和保養。由於注脂嘴下端處於閥（fá）球內流體壓力環境中，給注脂嘴出現泄漏時的處置和更換造成（chéng）了一定困難（nán）。

1 球閥（fá）注脂嘴（zuǐ）的結構及泄（xiè）漏原（yuán）因分（fèn）析

1.1 球（qiú）閥閥座密封係統

     典（diǎn）型球（qiú）閥的閥座密封係統如圖1所示（shì），嵌在閥座上的密封環和閥球之間形成（chéng）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（tōng）道將潤滑脂（清洗液）注入至閥座密封環位置，從而（ér）實現對密封副的潤滑和密封。注脂嘴（zuǐ）的下端通過螺紋與閥體直接相連，上端暴露於大氣中，注脂嘴上、下端麵之間承受的壓力即為管線（xiàn）流體的壓力。如果注脂嘴結構失效（xiào），就會引起流體（tǐ）介質泄漏。

圖1 典型球閥（fá）的閥座密封係統

      多數球閥在外（wài）部注脂（zhī）嘴之（zhī）後都設（shè）計有內置（zhì）止回閥，內置止回閥被直接旋進閥體（tǐ），與注脂接頭互不影響，目的是為了實現在線條件下可以拆卸更換外部注脂（zhī）嘴。但是由於內（nèi）置止（zhǐ）回閥尺寸較小、結構簡單，因此在實際工作中這種（zhǒng）內部止回閥並不完全可靠。

1.2 注脂（zhī）嘴的結構及（jí）失（shī）效原因分析

      注脂嘴一般由蓋帽、鋼珠（zhū）、彈簧和帶連接螺紋的本體幾部分組成，典型結構，如（rú）下頁圖（tú）2所示。從結構可見，注（zhù）脂接頭一般采用底部壓（yā）邊結構將彈簧、鋼珠限製在注脂接頭本體內。

圖2 注脂嘴的結構

      如下頁圖3所示，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（yīn）。如下頁圖4－1所示是故障前注脂嘴結構；如圖4－2所示，則是（shì）注脂接頭內的止回球由於被汙物（wù）（沙粒、金屬碎屑、固化脂等）卡住或彈簧失（shī）效而無（wú）法回複到原位，從而失去止回功能導致泄漏發生。此外還有止回球鋼珠破（pò）損（sǔn）等原因造成注脂嘴產生泄漏。

圖3 注脂嘴結構失效形式（shì）

圖4 注脂嘴結構（gòu）失（shī）效形式

1.3 禁止注脂嘴直接帶壓更換

      閥座注脂接頭直接和管輸係統相連接（jiē）。閥腔內壓力排空並不意味著帶壓拆卸注脂嘴是安全的。因為即使是新（xīn）安裝的止回閥也不是安全、不可靠的。如果此時從閥體上拆卸（xiè）外部注脂接（jiē）頭，管線壓力（lì）就可能通過注脂通道經失效的內部止回閥將外部注脂接頭打飛（fēi），從而帶來嚴重後果（guǒ）。如果注脂接頭內置止回閥失效，勢必導致大量泄漏的發生。如在閥室或建築物內，有可能引發緊急關斷、火災甚至爆炸。

2  注脂嘴泄漏的處置方（fāng）法

2.1 注脂嘴泄漏後的注脂處理

     在高壓天然氣管輸係統（tǒng）中，大（dà）多數內置止回閥無法（fǎ）有效防止閥門（mén）小（xiǎo）泄漏的發生。可以向閥（fá）門密封係統重新（xīn）注入（rù）少量的清洗液（或流動性好的潤滑脂），浸（jìn）泡一段時間後就可以有效防止（zhǐ）這類泄漏的發生。閥門注脂嘴注入清洗液後（hòu），小球和彈簧（huáng）四周固化的汙物在清洗液的浸泡下，將會很快瓦解或者（zhě）變軟，使止回球和彈簧得到複位，可以有效防止泄漏（lòu）。如注脂嘴（zuǐ）泄漏量大（dà），則會導致（zhì）注脂 操作不易實施。因此在注入清洗液前，需要安（ān）裝泄（xiè）漏自鎖適配器（如圖（tú）5）。

圖5 泄漏自鎖適配器

圖6 SO－BV專用壓力泄放工具

       安裝過程中，將（jiāng）金屬密（mì）封（fēng）泄漏鎖（suǒ）緊接頭的頂部卡到注（zhù）脂接頭上，然後順時針（zhēn）擰金屬密封泄漏鎖緊接（jiē）頭，就可將金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝到（dào）原注脂嘴上。通過墊圈或金屬密封圈可以獲得有效（xiào）的密封性能。金屬密封泄漏鎖緊接頭安裝完畢後，可以先向閥門（mén）注入少量的（de）清洗液，如VAL－TEX2000型清洗液，當清洗液接觸到（dào）止回閥界（jiè）麵時，泄漏就可以被有效阻止。在（zài）止回閥準確（què）落入閥座前，要進行多次清（qīng）洗（xǐ）液（或流動性（xìng）較好的潤滑（huá）脂）注脂嚐試。停止（zhǐ）氣體泄漏後（hòu），維檢修（xiū）操作（zuò）者仍可向閥門（mén）注入潤滑脂（或者清洗（xǐ）液）。

2.2 采用（yòng）專用泄壓工具泄壓後更換注脂嘴

       如果在特（tè）殊情況下必須嚐試（shì）在線拆卸更換外部注脂嘴，那麽可以使用一種SO－BV工具（如下頁圖6）。SO－BV工具底部（bù）通過螺紋連接在注脂嘴上，通過（guò）順時針旋轉頂部T形手柄使得頂杆向下運行從而推開注脂嘴的內部止回閥，如果閥體上的內部止（zhǐ）回閥已經失效，那麽管線內的高壓流體（tǐ）介質將通過SO－BV工具的外部開口流出，就可以明確判斷閥體上的內部止回閥已經失效，無法在線拆卸更換外部注脂嘴。如果SO－BV工具的外部開口沒有高壓介質流出，就可以嚐試在線拆卸更（gèng）換外部注（zhù）脂嘴。

      將SO－BV工具連接到注脂（zhī）嘴上（shàng）之前，首先逆時針（zhēn）旋轉SO－BV工具（jù）上的T型手柄使（shǐ）頂杆上行至最大位（wèi）置，然後拆除密封（fēng）注脂接頭上的金屬蓋帽（mào），將（jiāng）SO－BV工具連接在注脂接頭（tóu）的螺紋上並旋（xuán）緊。然後順時針旋（xuán）轉SO－BV工具上的T型手柄，頂杆下行，使（shǐ）得注脂接頭（tóu）內的球形止回閥“離座”，可以使得閥體內的物（wù）質通（tōng）過泄放孔和後（hòu）端的閥門被釋（shì）放出（如下頁圖7）。

圖7 SO－BV專用工具（jù）泄壓操作

       反方向旋轉SO－BV工具上的T型手柄，抽出頂杆，使得注脂接頭的內置止回球在彈（dàn）簧的彈力下重新“回座”（ 如圖8）。

圖8 SO－BV專用（yòng）工具泄壓操作

3  采用帶壓更換工具進行（háng）在線更換注脂嘴

      通（tōng）過采用TDW公司的T101b鑽孔機及其附件，對失效（xiào）注脂嘴進行在線帶壓拆卸和更換。T101b鑽（zuàn）孔機可實現密閉狀態下被夾持工件的螺（luó）旋式上升和下降（便於螺栓的擰緊和鬆開），亦（yì）可以實現內部夾持工件的垂直上升和下降 （便於注脂嘴螺栓擰（nǐng）緊到位後夾持器與工件脫開），T－101b帶壓更換工具（如圖9－1，9－2）。

圖9 T－101b帶壓更換工具（jù）結構圖

      通過（guò）在失效的球閥注脂嘴四周表麵（miàn）固定T101b帶壓更換成套工具，實現注脂嘴（zuǐ）的帶（dài）壓拆卸（xiè）和更換工作。為保證施工過程中的密封效（xiào）果，需提前加工護板短節和抱箍，並準備高壓O型密封（fēng）圈，還需（xū）加工護板短節和（hé）抱箍結構（如下頁圖（tú）10、11）。護板短接及底部的O型圈、球閥表麵和2英寸閥門在抱箍的作用下，使注脂嘴四周形（xíng）成一個密封腔 。帶壓更換（huàn）成套工具裝配後如圖（tú）12所示。

圖10 護（hù）板短接

圖11 抱箍固定形式（shì）

圖12 在線更換注脂（zhī）嘴成套（tào）工具裝配圖

      取注脂嘴操作時，首先（xiān）將夾持器（qì）底部（bù）的內六角（jiǎo）扳手頭與注脂嘴外六方螺杆固定好 ，打開2英（yīng）寸閥門，將鑽孔機與夾持器（套筒頭及（jí）驅 柄）連接（jiē），逆時針轉動鑽孔（kǒng）機的棘齒搖把，轉動大約12轉，可以將注脂嘴移出。注脂嘴移出（chū）後繼續轉動，提升給進管，直到注脂嘴到達2英（yīng）寸閥門表麵（miàn）。鑽杆每（měi）轉8轉的行程約為1英寸，提升距離可以在（zài）鑽杆上讀取。當注脂嘴提（tí）升到達2英寸閥門表麵時（shí），立（lì）即關閉2英寸閥門，對鑽孔機進行泄壓，拆卸下短接和適配器 ，將注脂嘴取下。

      安裝新注脂嘴時 ，首先在夾持器套筒扳（bān）手頭內安裝新注脂嘴，並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（tuō）出。其餘安裝過程與取注脂嘴（zuǐ）程序相反。為保證操作的氣密性，進行上述任何一步操作過程時，都必須進行驗（yàn）漏，保證係統的氣（qì）密（mì）性。

4  結論

      通過對典（diǎn）型球閥閥座密封係統的結（jié）構進行研究，對注（zhù）脂嘴的結構和失（shī）效原因（yīn）進行分析，可得出以下結論：

1）球閥注脂嘴在發生失效泄漏時不能直接帶壓在線更換；

2）注脂嘴發生泄漏時，注入清洗液浸泡是前期較（jiào）好的處置方法，如果（guǒ）泄漏量大，導致注脂操（cāo）作不易（yì）實施，需要安（ān）裝泄漏自鎖（suǒ）適配器後實（shí）施注脂；

3）如果確認（rèn）閥（fá）體上的內部止回閥沒有失效，可以嚐試（shì）采用SO－BV工具對注脂（zhī）嘴內壓力進行泄放，確認無泄漏（lòu）後對注脂嘴（zuǐ）進行更換，但該方法經實踐檢驗不是一種理想的方法；

4）采用T101b鑽孔機及成套工具在（zài）線更換注脂嘴時，操作過程中的安全性和可靠性需要（yào）通過實踐提高。

來源：《《機械管理開發》, 2015 , 30 (6) :38-41

作者：聶宗軍 ， 夏建忠