媽灣輸油站進站電動閘閥故障分析及處理

2013-06-12 李永祥 中國石化銷售有限公司華南分公司

  成品油管道媽灣輸油站進站電動閘閥MOV011由于雜質(zhì)損傷致使閥門內(nèi)漏,嚴重影響安全生產(chǎn),分析閥門故障原因和工況條件,制定排油泄壓及更換方案,通過更換新閥體、裝配測試電動執(zhí)行機構(gòu)排除故障,運行正常。

一、前言

  中石化成品油華南管網(wǎng)采用單管密閉順序輸送工藝,輸送0#柴油、93#汽油和97#汽油,其中媽灣輸油站(以下簡稱媽灣站)是華南成品油管網(wǎng)接收下載末站,年下載量占市場成品油年供應量的60%左右,是一個下載任務艱巨的輸油站。進站電動閘閥MOV011(以下簡稱進站閥MOV011)是油品經(jīng)輸油管線進入下載站的截斷閥,輸油和停輸時進站壓力均在2.3MPa左右。真空技術(shù)網(wǎng)(http://lu714.com/)認為一旦該閥門內(nèi)漏,管線在停輸時將嚴重影響到站內(nèi)低壓管線及低壓管線上的設(shè)備,使管線出現(xiàn)油品跑、冒、滴、漏等情況,從而影響到安全生產(chǎn),造成不必要的經(jīng)濟損失和環(huán)境破壞。

二、進站閥MOV011故障情況及原因分析

  進站閥MOV011技術(shù)參數(shù)見下表。

閥門技術(shù)參數(shù)表

媽灣輸油站進站電動閘閥故障分析及處理

1、閥門故障情況

  2010年9月6日,管線停輸后,站內(nèi)壓力上漲,泄壓間隔時間很短且泄壓后壓力上漲很快,因此判斷進站閥MOV011存在內(nèi)漏。為確認進站閥MOV011內(nèi)漏程度,2010年11月2日,在檢修相鄰直管段的下載電液閥EOV014時,觀察進站電動閘閥MOV011內(nèi)漏情況時發(fā)現(xiàn),該閥門內(nèi)漏很大,漏出的油是呈連續(xù)線狀的,內(nèi)漏速度0.8m3/h,至此確認該閥門存在嚴重內(nèi)漏。

  檢修人員排污和注脂均沒有效果。該閥門內(nèi)漏,給安全生產(chǎn)帶來隱患,處理內(nèi)漏問題和更換該閥門成為迫在眉睫的問題。

2、內(nèi)漏原因分析

  該閥門內(nèi)漏的問題嚴重影響了安全生產(chǎn),引起了公司領(lǐng)導和專家、閥門生產(chǎn)廠家、深圳管理處領(lǐng)導的高度關(guān)注,結(jié)合各方面專家的分析意見,認為問題的主要原因如下。

  1)管道自2006年9月13日投油以來,管道建設(shè)初期殘留管道內(nèi)的鐵銹、焊渣及上游管線改造施工產(chǎn)生的切削鐵屑、焊渣等進入管線,同時由于該輸油站起停輸頻繁,造成進站閥MOV011閥板及密封面和閥座密封受到?jīng)_刷、刮傷、劃傷和磨損。最終使該閥門由于密封不嚴出現(xiàn)內(nèi)漏。

  2)閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題。該閥門閥板未設(shè)導流孔,無論是開或關(guān)時,閥板不能與密封面吻合,由于受到輸送介質(zhì)和雜質(zhì)的直接沖刷,造成閥板、密封面和閥座密封被雜質(zhì)刮傷和磨損,影響使用壽命。

  3)該閥門在截斷管線介質(zhì)時,閥門兩側(cè)壓差較大(超過2MPa),因承受較大壓差而受到直接沖刷,造成閥板及密封面和閥座密封損傷,影響使用壽命。

3、內(nèi)漏處理方案

  為保證輸油管線安全、可靠、有效地運行,同時由于問題需要盡快解決,以保證安全生產(chǎn)和市場的成品油供應,因此最終決定更換閥體。

三、進站電動閘閥MOV011更換方案

  由于進站閥MOV011是站外管線與站內(nèi)管線的截斷閥,涉及泄壓難度大,排油量大,工期緊(由于市場油品需求緊張,整個施工時間為3天)及設(shè)備吊裝作業(yè),拆裝空間嚴重受限,施工的安全要求非常高。此次閥門更換的重點和難點在于管線泄壓和排油,而排油時間和排油量受到作業(yè)時間的限制,因此如何在短時間內(nèi)完成排油泄壓工作才是重點。

1、分析工況條件

  媽灣站上游截斷閥室為塘朗山閥室,該閥室位于塘朗山半山腰處,距媽灣站約為20km,同時媽灣站處于該段管線的低點,此段管道直徑為Φ323.9mm×6.4mm(X52),進站閥MOV011距地面高度為1.1m,更換該閥門前需要釋放該段管道壓力和排油。

2、泄壓排油方案

  為保證施工時的安全,閥門更換期間管線處于停輸狀態(tài),且管線存油為柴油。

  (1)排油量

  輸油站到塘朗山閥室段管線存油量約1413m3,完全排空此段管線需要打開塘朗山閥室站場側(cè)的排氣管線進氣,但是這種排油方式所需要的時間比較長,約為8天,而作業(yè)時間只有3天,因此只有縮短排油時間和減少排油量。只能采取排出部分的油來釋放壓力達到閥門更換條件,具體措施是管線停輸、上游停泵后,控制管線壓力盡量使更多的管線存油進入油品接收罐,然后關(guān)閉塘朗山閥室閥門,不打開塘朗山閥室站場側(cè)的排氣管線,使管內(nèi)存在負壓,再通過站內(nèi)排污閥進行排油。采用這種排油方式,根據(jù)塘朗山閥室至媽灣站管線斷面圖計算,排油量約為389m3。

  (2)泄壓方式

  1)中控調(diào)度在停輸媽灣段時,調(diào)整管線壓力,使塘朗山閥室至媽灣站段油品通過自流進入接收罐(選擇盡量低液位的罐作為接收罐,液位越低,自流進入的油就越多),當時停輸時間為2011年5月20日23:30,進站壓力為2.2MPa,溫度在24.5℃,整個過程持續(xù)2h,直至油罐液位在0.5h內(nèi)不再明顯上漲,此時進站壓力為0.041MPa且不再下降。

  2)關(guān)閉塘朗山閥室閥門。

  3)關(guān)閉進站閥MOV011,按照輸油工藝操作規(guī)程關(guān)閉相關(guān)閥門。

  4)2011年5月21日上午9時,進站壓力為0.053MPa,溫度在26.6℃,再次導通罐接收流程,打開進站閥MOV011,使塘朗山閥室至媽灣站段油品通過自流進入接收罐,整個過程持續(xù)0.5h,直至油罐液位不再有明顯上漲,此時進站壓力為0.011MPa,不再下降后,關(guān)閉進站閥MOV011,按照輸油工藝操作規(guī)程關(guān)閉相關(guān)閥門。

  經(jīng)過兩次泄壓排油,排油量約為195m3。

  5)關(guān)閉兩路過濾器后手動閘閥(GV1307和GV1308)、兩路減壓閥前手動閘閥(GV1311和GV1321),下載電液閥EOV014保持全開。

  6)手動控制進站閥MOV011開度,通過過濾器排氣管線泄壓,再通過過濾器排污管線排油。

  7)通過過濾器排污管線的油品進入污油罐(污油罐為埋地臥式罐,罐容5m3),再通過污油罐回注管線裝車(回注泵流量5m3/h,為加快排油速度,縮短排油時間,采用罐車自吸泵同時裝車)。采用一邊排油、一邊裝車,控制好排污閥開度來控制油罐液位,避免污油罐抽空和冒罐。

  排油約35m3后,污油罐液位不再上漲。再排油約2m3后,污油罐液位不再上漲,然后關(guān)閉進站閥MOV011和過濾器排污閥,此時進站壓力為0.004MPa,溫度在25.6℃。

  8)2011年5月22日上午9時,手動控制開啟進站閥MOV011開度,通過過濾器排氣管線泄壓,再通過過濾器排污閥排油入污油罐,再裝車,此次排油約為4m3后,污油罐液位不再上漲。

  9)打開進站閥MOV011排污閥排油約0.5m3后,油品以一分鐘滴兩滴的速度滴出。

  10)過濾器排污閥和進站閥MOV011排污閥打開半小時后,污油罐液位不再上漲,油品滴出的間隔時間加長,判斷管線內(nèi)已形成負壓,使油品不再流出。

3、更換閥門

  斷開執(zhí)行機構(gòu)電源,標識好各線纜接頭并單獨每個包扎好,接著拆下執(zhí)行機構(gòu),然后打開進站閥MOV011一側(cè)法蘭,只有很少量油品流出,之后不再有油流出,按照閥門維修工法拆下舊閥門,將新閥更換至管道上,回裝執(zhí)行機構(gòu),接回電液執(zhí)行機構(gòu)的供電和控制電纜并調(diào)試完成投用。

四、結(jié)語

  由于方案得當,準備充分,在計劃時間第二天上午,管道中就沒有油品流出了,全部排油量約為238m3,達到了更換閥門施工的條件,大大減少了施工時間,提前完成閥門更換,使管道提前達到啟輸條件后啟輸下載,以保證市場的成品油供應。更換下來的閥門經(jīng)檢查看到:

  1)閥體內(nèi)有很多粉末狀的鐵屑、鐵銹,閥板上有大量刮痕且深度為2~5mm。

  2)閥板密封端沖刷損傷嚴重。

  3)閥座密封損傷嚴重,不具備使用條件。這些都驗證了閥板及閥座密被雜質(zhì)損傷致使閥門出現(xiàn)內(nèi)漏的原因。該閥門閥體更換后正常運行至今。