姜修才 王琥 馬寧 馬萬飛 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，某成品油管道開展某縣城段隱患整治項目，在封堵排油下三通內(nèi)塞柄時，Φ159～Φ508下囊短節(jié)所連接的開孔閘閥突然無法開啟，此時閥門部分已經(jīng)打開，管道中7 MPa（設計壓力10 MPa）高壓成品油已進入到閥門和開孔機中，因夾板閥上面還有設備被綁定到了管道上無法拆除，后續(xù)的管道回填也無法進行。

通常情況下出現(xiàn)這種現(xiàn)象，應立即停止操作，保持現(xiàn)狀，改用管道停輸或二次不停輸開孔封堵工藝處理。為了減少經(jīng)濟損失，采取“以拉代旋”的安全開閥方式，設計制作專用器具，成功實現(xiàn)了閥門打開、三通內(nèi)塞柄安裝、關閉閥門等一系列操作，保證了工程順利完成。

處置過程

（1）確認故障部位。

設計制作了帶頂杠的龍門架，使用螺栓固定在閥門兩側。利用龍門架上的頂杠頂住閥門絲杠的尾部，松開絲杠壓蓋上面的螺母、取出壓蓋，檢查絲杠軸承（發(fā)現(xiàn)軸承無損壞），排除了由于軸承損壞造成的絲杠不能轉動的可能。

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

用加力杠嘗試轉動絲杠，防止用力過大使絲杠出現(xiàn)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進行扭矩計算（最小徑Φ20.5 mm），現(xiàn)場加力矩不大于許用力矩：

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

圖 1 閥門故障的具體部位

（2）制定方案。

結合帶液壓缸的閘閥開啟結構形式，“以拉代旋”將中閥板拉拽出來。通過在閥門外部安裝龍門架，在絲杠外端部攻絲以延長連接外拉桿，利用桿將閥門絲杠和中閥板同時拉出方法打開閥門，完成安裝三通內(nèi)塞柄的工序。此方法要保證閥門內(nèi)腔的密閉性，操作全過程不得出現(xiàn)油氣介質(zhì)泄漏，對可能的泄漏點進行多重密封保護。

（3）具體操作。

制作一個與閥門相匹配的簡易龍門架，簡易頂桿頂住絲杠端部，拆除閥門絲杠端部的壓蓋，以分瓣式壓蓋替換。拆掉簡易龍門架，閥門絲杠端部加工M10絲扣；安裝長龍門架，并在外拉桿上套上耐壓套筒裝置，重新頂住閥門絲杠端部，借助于連接套將閥門絲杠與外拉桿連接。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連接的穩(wěn)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。觀察整個裝置的各個連接點，用肥皂水檢查氣密性。確保無泄漏后，通過旋轉頂杠上部的螺母，緩慢將閥門絲杠拉出，從而打開中閥板（在龍門架的外拉桿上做好中閥板抽出的起始標記，隨時時測量抽出的尺寸，直至達到最終值），如圖 3所示。

圖 3 閥門被拉開的內(nèi)部結構工程示意圖

在中閥板打開后，通過開孔機順利的安裝了三通內(nèi)塞柄，內(nèi)塞柄實現(xiàn)了閥門、開孔機與管道內(nèi)介質(zhì)的隔斷，繼而拆除開孔機和閥門。再給安裝了塞柄的三通上法蘭加蓋盲板，整體外防腐、回填，問題得到圓滿解決。

啟示

DN500以下口徑的夾板閥普遍采用絲杠傳動模式，傳動絲杠長時間使用而不維修保養(yǎng)，就可能出現(xiàn)無法正常開啟等問題，因此，閥門在使用前必須進行維修保養(yǎng)。對于閥門的傳動絲杠要定期檢查，有較大變形、磨損的，要及時更換新的絲杠。

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