妈湾输油站进站电动闸阀故障分析及处理

    一、前言

    中石化成品油华南管网采用单管密闭顺序输送工艺，输送0^#柴油、93^#汽油和97^#汽油，其中妈湾输油站（以下简称妈湾站）是华南成品油管网接收下载末站，年下载量占市场成品油年供应量的60%左右，是一个下载任务艰巨的输油站。进站电动闸阀MOV011（以下简称进站阀MOV011）是油品经输油管线进入下载站的截断阀，输油和停输时进站压力均在2.3MPa左右。一旦该阀门内漏，管线在停输时将严重影响到站内低压管线及低压管线上的设备，使管线出现油品跑、冒、滴、漏等情况，从而影响到安全生产，造成不必要的经济损失和环境破坏。      

    二、进站阀MOV011故障情况及原因分析

    进站阀MOV011技术参数见下表。

阀门技术参数表

    1.阀门故障情况

    2010年9月6日，管线停输后，站内压力上涨，泄压间隔时间很短且泄压后压力上涨很快，因此判断进站阀MOV011存在内漏。为确认进站阀MOV011内漏程度，2010年11月2日，在检修相邻直管段的下载电液阀EOV014时，观察进站电动闸阀MOV011内漏情况时发现，该阀门内漏很大，漏出的油是呈连续线状的，内漏速度0.8m³/h，至此确认该阀门存在严重内漏。

    检修人员排污和注脂均没有效果。该阀门内漏，给安全生产带来隐患，处理内漏问题和更换该阀门成为迫在眉睫的问题。

    2.内漏原因分析

    该阀门内漏的问题严重影响了安全生产，引起了公司领导和专家、阀门生产厂家、深圳管理处领导的高度关注，结合各方面专家的分析意见，认为问题的主要原因如下。

    1）管道自2006年9月13日投油以来，管道建设初期残留管道内的铁锈、焊渣及上游管线改造施工产生的切削铁屑、焊渣等进入管线，同时由于该输油站起停输频繁，造成进站阀MOV011阀板及密封面和阀座密封受到冲刷、刮伤、划伤和磨损。最终使该阀门由于密封不严出现内漏。

    2）阀门结构设计存在问题。该阀门阀板未设导流孔，无论是开或关时，阀板不能与密封面吻合，由于受到输送介质和杂质的直接冲刷，造成阀板、密封面和阀座密封被杂质刮伤和磨损，影响使用寿命。

    3）该阀门在截断管线介质时，阀门两侧压差较大（超过2MPa），因承受较大压差而受到直接冲刷，造成阀板及密封面和阀座密封损伤，影响使用寿命。

    3.内漏处理方案

    为保证输油管线安全、可靠、有效地运行，同时由于问题需要尽快解决，以保证安全生产和市场的成品油供应，因此最终决定更换阀体。

    三、进站电动闸阀MOV011更换方案

    由于进站阀MOV011是站外管线与站内管线的截断阀，涉及泄压难度大，排油量大，工期紧（由于市场油品需求紧张，整个施工时间为3天）及设备吊装作业，拆装空间严重受限，施工的安全要求非常高。此次阀门更换的重点和难点在于管线泄压和排油，而排油时间和排油量受到作业时间的限制，因此如何在短时间内完成排油泄压工作才是重点。

    1.分析工况条件

    妈湾站上游截断阀室为塘朗山阀室，该阀室位于塘朗山半山腰处，距妈湾站约为20km，同时妈湾站处于该段管线的低点，此段管道直径为Φ323.9mm×6.4mm（X52），进站阀MOV011距地面高度为1.1m，更换该阀门前需要释放该段管道压力和排油。

    2.泄压排油方案

    为保证施工时的安全，阀门更换期间管线处于停输状态，且管线存油为柴油。

    （1）排油量

    输油站到塘朗山阀室段管线存油量约1413m³，完全排空此段管线需要打开塘朗山阀室站场侧的排气管线进气，但是这种排油方式所需要的时间比较长，约为8天，而作业时间只有3天，因此只有缩短排油时间和减少排油量。只能采取排出部分的油来释放压力达到阀门更换条件，具体措施是管线停输、上游停泵后，控制管线压力尽量使更多的管线存油进入油品接收罐，然后关闭塘朗山阀室阀门，不打开塘朗山阀室站场侧的排气管线，使管内存在负压，再通过站内排污阀进行排油。采用这种排油方式，根据塘朗山阀室至妈湾站管线断面图计算，排油量约为389m³。

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    （2）泄压方式

    1）中控调度在停输妈湾段时，调整管线压力，使塘朗山阀室至妈湾站段油品通过自流进入接收罐（选择尽量低液位的罐作为接收罐，液位越低，自流进入的油就越多），当时停输时间为2011年5月20日23：30，进站压力为2.2MPa，温度在24.5℃，整个过程持续2h，直至油罐液位在0.5h内不再明显上涨，此时进站压力为0.041MPa且不再下降。

    2）关闭塘朗山阀室阀门。

    3）关闭进站阀MOV011，按照输油工艺操作规程关闭相关阀门。

    4）2011年5月21日上午9时，进站压力为0.053MPa，温度在26.6℃，再次导通罐接收流程，打开进站阀MOV011，使塘朗山阀室至妈湾站段油品通过自流进入接收罐，整个过程持续0.5h，直至油罐液位不再有明显上涨，此时进站压力为0.011MPa，不再下降后，关闭进站阀MOV011，按照输油工艺操作规程关闭相关阀门。

    经过两次泄压排油，排油量约为195m³。

    5）关闭两路过滤器后手动闸阀（GV1307和GV1308）、两路减压阀前手动闸阀（GV1311和GV1321），下载电液阀EOV014保持全开。

    6）手动控制进站阀MOV011开度，通过过滤器排气管线泄压，再通过过滤器排污管线排油。

    7）通过过滤器排污管线的油品进入污油罐（污油罐为埋地卧式罐，罐容5m³），再通过污油罐回注管线装车（回注泵流量5m³/h，为加快排油速度，缩短排油时间，采用罐车自吸泵同时装车）。采用一边排油、一边装车，控制好排污阀开度来控制油罐液位，避免污油罐抽空和冒罐。

    排油约35m³后，污油罐液位不再上涨。再排油约2m³后，污油罐液位不再上涨，然后关闭进站阀MOV011和过滤器排污阀，此时进站压力为0.004MPa，温度在25.6℃。

    8）2011年5月22日上午9时，手动控制开启进站阀MOV011开度，通过过滤器排气管线泄压，再通过过滤器排污阀排油入污油罐，再装车，此次排油约为4m³后，污油罐液位不再上涨。

    9）打开进站阀MOV011排污阀排油约0.5m³后，油品以一分钟滴两滴的速度滴出。

    10）过滤器排污阀和进站阀MOV011排污阀打开半小时后，污油罐液位不再上涨，油品滴出的间隔时间加长，判断管线内已形成负压，使油品不再流出。

    3.更换阀门

    断开执行机构电源，标识好各线缆接头并单独每个包扎好，接着拆下执行机构，然后打开进站阀MOV011一侧法兰，只有很少量油品流出，之后不再有油流出，按照阀门维修工法拆下旧阀门，将新阀更换至管道上，回装执行机构，接回电液执行机构的供电和控制电缆并调试完成投用。

    四、结语

    由于方案得当，准备充分，在计划时间第二天上午，管道中就没有油品流出了，全部排油量约为238m³，达到了更换阀门施工的条件，大大减少了施工时间，提前完成阀门更换，使管道提前达到启输条件后启输下载，以保证市场的成品油供应。更换下来的阀门经检查看到：

    1）阀体内有很多粉末状的铁屑、铁锈，阀板上有大量刮痕且深度为2～5mm。

    2）阀板密封端冲刷损伤严重。

    3）阀座密封损伤严重，不具备使用条件。这些都验证了阀板及阀座密被杂质损伤致使阀门出现内漏的原因。该阀门阀体更换后正常运行至今。