调压器运行中内密封失效原因浅析

调压器运行中内密封失效原因浅析河北瑞星瑞星设备集团有限公司调压器内密封性能是决定调压器是否能实现安全运行关键因素之一，主要表现为，关闭压力超限或出口压力持续升高直至调压器进出口压力相等，其后果轻者非正常运行，重者会造成重大安全事故。分析造成调压器运行中内密封性能失效原因，主要有：一、选型：调压器选型一般主要考虑的因素包括：使用介质种类；进口压力范围（最大值、最小值）；出口压力范围（最大值、最小值或额定值）；流量（峰值流量、最小流量）；介质工作温度等；(1)由于介质种类的不同，其介质成分各不相同，如天然气(又称油田气、石油气、石油伴生气),主要成分为甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。当然天然气的化学组成及其物理化学特性因地而异：而人工煤气其主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体，其中S02、H2S、芳香烃、焦油等物质，容易导致橡胶件的损坏，有时还会导致铜、铁等金属件的腐蚀损坏。因此，介质成分不同，对调压器制造用材料要求也不同，特别是橡胶密封件及相关材料的选用。一旦选用不当或有误，就会在很短的时间内造成性能不稳，内密封失效。（2）进口压力范围：调压器结构原理不同，对调压器进口压力范围要求也不同，调压器出厂时厂家虽然给定了其所允许的最大工作压力，其实，有些类型的调压器还必须保证最小进口压力满足运行要求，否则，调压器在运行时就会造成调压功能障碍，出现内密封失效，进出口直通。如雷诺式调压器，如果进口压力低于指挥系统中中辅调压器出口压力时，就会出现这种情况。（3）出口压力范围：通常情况下，调压器性能参数都是按用户要求（标准规定的除外）进行组装调试，性能参数不同，选择的调压器类型也不尽相同，就是同类或同一规格型号调压器，参数不同，选用的相关零部件也不相同，如果不能按要求选择或选择错误，强行进行安装调试，就会严重影响设备性能，如在使用中超高限出口压力范围调整使用，严重时可能会出现调压器不能关闭，如果在使用中超低限出口压力范围调整使用，可能会出现调压器关闭压力严重超限，这些都是内密封失效的主要表现。（4）流量（峰值流量、最小流量）：一定进口压力和设定压力的静特性曲线上，从零流量到最小流量的区间是调压器的关闭压力区，如果调压器长期在关闭压力区内长期间断性工作，就是说调压器始终在其规定的最小流量以下不规则间断性运行，这时调压器的驱动器和调节元件会始终在最大受力或非正常受力状态下工作，长期下去，可能会造成相关零部件的过早疲劳，出现变性变形，最终引起调节系统障碍，内密封失效。（5）介质工作温度：介质工作温度或环境温度，对调压器正常运行影响很大，根据GB27790-2011城镇燃气调压器标准要求，调压器设计使用温度为-20°~60°C，这是不考虑介质成分影响的运行温度范围，实际上在这个温度范围运行中，其温度影响最大的是介质成分，如燃气中含有的在常温下容易产生相变的物质，像单质硫、萘、蒽、轻油等物质，会产生积液并在阀杆、内腔、膜片等表面晶粒附着，介质中的水在0℃以下时会结冰，产生冰堵现象，还有其它介质成分露点温度下的液化、积液等。这些都是造成调压器运行中内密封失效的原因之一。再就是环境温度超范围使用，使用温度过低，或在大压差工况下运行，造成的超低限温度运行，都会对调压器材料特别是皮膜及其他橡胶件产生严重影响，使材料性质发生变化，如塑性韧性降低，脆性增加，很容易造成零部件的变形、撕裂、断裂等损伤。调压器在环境温度超高限运行，也会对调压器材料造成影响，密封橡胶件会加速老化、弹性密封性降低，金属材料强度下降，极易疲劳变形。这都是运行安全隐患。二、安全规范操作：了解调压器基本结构和工作原理后，我们就会发现，任何非规范性操作，都可能会造成调压器内密封失效，而且可能是不可修复性的，这些非规范性操作包括：（1）进口阀门开启过快；（2）切断阀复位时速度过快；（3）进口管道压力急剧持续升高；（4）对调压器反向打压；（5）旁通阀门关闭不严或球阀内漏；（6）各种原因造成的出口侧压力回流冲击波；（7）信号管控制阀门关闭；（8）未进行运行前安全检查就进行的其它非安全操作。三、维护与保养按要求进行日常的巡查、维护与保养是避免调压器运行中内密封失效的重要手段。和其它设备不同，调压器运行状态和运行环境比较特殊。用气时，驱动器和调节装置会根据调压器出口压力变化而进行急速频繁动作，以确保调压器出口压力稳定在一定范围之内，这种动作的结果必会造成相关组件的加速疲劳、磨损、冲刷、损伤、变形等；不用气时，调压器处于关闭状态，这时的驱动器和调节装置相关组件是在最大受力状态下工作；再就是驱动器和调节装置长期运行环境是介质燃气，而介质中的有害物质成分如粉尘、积液、晶体等物质对驱动器和调节装置相关零部件、组件的附着、沾黏每时每刻都在发生，且随时都会使运动及密封组件产生粘合、卡阻、卡死等现象，因此，如果不按规定进行日常的巡查，调压器很多故障和问题特别是内密封性能很难发现。日常巡查的主要内容之一是检查调压器的关闭压力是否符合规定要求，关闭压力超限或出口侧压力持续升高是故障，是内密封失效的重要特征。巡查中只要发现就要进行及时维护、保养和维修。在维护、保养和维修过程中，应认真清理、清洁、清洗和检查相关组件、零部件，特别是橡胶密封件，只要发现损伤、损坏、变形、锈蚀等应予修复或更换，故障不排除，调压设备严禁继续使用。四、超年限使用调压器有效使用年限，目前相关标准并未明确，GB27790-2011城镇燃气调压器标准只对调压器橡胶件的使用寿命在资料性附录B中进行了规定，即橡胶件使用年限不宜超过3年。因此，对于橡胶件的使用、检查、更换应结合日常的巡查、维护、保养和维修一同进行，特别是超年限使用的橡胶件更应及时检查与更换，橡胶密封件是保持调压器实现良好内密封性能的关键零件，超年限使用的后果是密封件的老化与失效，其结果就是调压器内密封失效。五、设备自身原因内密封失效除上述因素外，还有调压器设备自身的原因，主要有：（1）未按相关标准进行设计、制造和检验；（2）产品未经论证即投放市场；（3）未取得相关资质生产的产品。（4）加工过程粗制乱造。（5）密封件达不到标准要求等。综上所述：为保证调压器运行中内密封不失效，我们必须做到；1、正确选型：使用介质、进口压力范围、出口压力范围、流量、介质工作温度等要符合实际需要。2、操作应规范：严格按操作规范进行操作。3、加强日常的维护和保养：建立有效的巡查、维护、保养制度，且有效的执行，定期拆解维修，不得等到出了问题再维修保养。