姜修才 王琥 馬寧 馬萬(wàn)飛 常靈志

中國石油管道局工程有限公司維搶修分公司

背景

2020年4月，某成品油管道開(kāi)展某縣城段隱患整治項目，在封堵排油下三通內塞柄時(shí)，Φ159～Φ508下囊短節所連接的開(kāi)孔閘閥突然無(wú)法開(kāi)啟，此時(shí)閥門(mén)部分已經(jīng)打開(kāi)，管道中7 MPa（設計壓力10 MPa）高壓成品油已進(jìn)入到閥門(mén)和開(kāi)孔機中，因夾板閥上面還有設備被綁定到了管道上無(wú)法拆除，后續的管道回填也無(wú)法進(jìn)行。

通常情況下出現這種現象，應立即停止操作，保持現狀，改用管道停輸或二次不停輸開(kāi)孔封堵工藝處理。為了減少經(jīng)濟損失，采取“以拉代旋”的安全開(kāi)閥方式，設計制作專(zhuān)用器具，成功實(shí)現了閥門(mén)打開(kāi)、三通內塞柄安裝、關(guān)閉閥門(mén)等一系列操作，保證了工程順利完成。

處置過(guò)程

（1）確認故障部位。

設計制作了帶頂杠的龍門(mén)架，使用螺栓固定在閥門(mén)兩側。利用龍門(mén)架上的頂杠頂住閥門(mén)絲杠的尾部，松開(kāi)絲杠壓蓋上面的螺母、取出壓蓋，檢查絲杠軸承（發(fā)現軸承無(wú)損壞），排除了由于軸承損壞造成的絲杠不能轉動(dòng)的可能。

重新擰緊絲杠壓蓋，將頂杠向后松動(dòng)7 mm，逐漸松開(kāi)絲杠壓蓋螺栓，發(fā)現絲杠隨螺栓松動(dòng)向后面移動(dòng)。此現象說(shuō)明中閥板芯沒(méi)有被上下閥板卡住，在有力的作用下可以使其移動(dòng)。

用加力杠?chē)L試轉動(dòng)絲杠，防止用力過(guò)大使絲杠出現斷裂，高壓力油氣從絲杠斷裂處溢出。對錫青銅材料的絲杠Tr24X3進(jìn)行扭矩計算（最小徑Φ20.5 mm），現場(chǎng)加力矩不大于許用力矩：

在力逐漸增加過(guò)程中產(chǎn)生了扭轉彈性應變，而未發(fā)生轉動(dòng)，說(shuō)明絲杠與中閥板芯的螺紋相互卡死（圖 1）。

圖 1 閥門(mén)故障的具體部位

（2）制定方案。

結合帶液壓缸的閘閥開(kāi)啟結構形式，“以拉代旋”將中閥板拉拽出來(lái)。通過(guò)在閥門(mén)外部安裝龍門(mén)架，在絲杠外端部攻絲以延長(cháng)連接外拉桿，利用桿將閥門(mén)絲杠和中閥板同時(shí)拉出方法打開(kāi)閥門(mén)，完成安裝三通內塞柄的工序。此方法要保證閥門(mén)內腔的密閉性，操作全過(guò)程不得出現油氣介質(zhì)泄漏，對可能的泄漏點(diǎn)進(jìn)行多重密封保護。

（3）具體操作。

制作一個(gè)與閥門(mén)相匹配的簡(jiǎn)易龍門(mén)架，簡(jiǎn)易頂桿頂住絲杠端部，拆除閥門(mén)絲杠端部的壓蓋，以分瓣式壓蓋替換。拆掉簡(jiǎn)易龍門(mén)架，閥門(mén)絲杠端部加工M10絲扣；安裝長(cháng)龍門(mén)架，并在外拉桿上套上耐壓套筒裝置，重新頂住閥門(mén)絲杠端部，借助于連接套將閥門(mén)絲杠與外拉桿連接。用耐壓套筒的前端蓋替換掉分瓣壓蓋，耐壓套筒前后端與主體螺紋連接形成密閉腔體；為確保耐壓套筒前端與閥門(mén)連接的穩固性，在其后安裝了十字交叉固定裝置（圖 2）。

圖 2 耐壓套筒的設計與安裝

聯(lián)通耐壓套筒和管道，使兩者壓力平衡。觀(guān)察整個(gè)裝置的各個(gè)連接點(diǎn)，用肥皂水檢查氣密性。確保無(wú)泄漏后，通過(guò)旋轉頂杠上部的螺母，緩慢將閥門(mén)絲杠拉出，從而打開(kāi)中閥板（在龍門(mén)架的外拉桿上做好中閥板抽出的起始標記，隨時(shí)時(shí)測量抽出的尺寸，直至達到最終值），如圖 3所示。

圖 3 閥門(mén)被拉開(kāi)的內部結構工程示意圖

在中閥板打開(kāi)后，通過(guò)開(kāi)孔機順利的安裝了三通內塞柄，內塞柄實(shí)現了閥門(mén)、開(kāi)孔機與管道內介質(zhì)的隔斷，繼而拆除開(kāi)孔機和閥門(mén)。再給安裝了塞柄的三通上法蘭加蓋盲板，整體外防腐、回填，問(wèn)題得到圓滿(mǎn)解決。

啟示

DN500以下口徑的夾板閥普遍采用絲杠傳動(dòng)模式，傳動(dòng)絲杠長(cháng)時(shí)間使用而不維修保養，就可能出現無(wú)法正常開(kāi)啟等問(wèn)題，因此，閥門(mén)在使用前必須進(jìn)行維修保養。對于閥門(mén)的傳動(dòng)絲杠要定期檢查，有較大變形、磨損的，要及時(shí)更換新的絲杠。

作者簡(jiǎn)介：姜修才，1983年生，中國石油管道局專(zhuān)家，高級工程師，現主要從事油氣管道維搶修裝備的研究開(kāi)發(fā)工作。聯(lián)系方式：13933940065，jiang_xiucai@163.com。