槽罐车紧急切断阀的失效模式及检验方法

槽罐车紧急切断阀的失效模式及检验方法

吴浩金世俊

浙江赛福特特种设备检测有限公司浙江省杭州市310000

摘要：槽罐车所承装的介质往往具有爆炸危险性，由于其移动和重复充装的特点，发生爆炸或泄漏失效的可能性很高，其失效后果更是十分严重，往往伴随着火灾或中毒，引发灾难性事故，因此槽罐车的装卸、贮运和使用必须安全可靠。紧急切断阀是装设在槽罐车气、液相出口管道上的安全附件，当发生管道破裂、误操作或罐车附近发生火灾事故时，紧急切断阀可以立即关闭以切断物料，防止事故蔓延扩大。在发生事故时若紧急切断阀出现故障，后果往往是十分严重的。因此，紧急切断阀对保障槽罐车的安全运行具有重要意义。准确的校验和科学的鉴定是保证紧急切断阀可靠性及有效性的重要技术手段，对于及时消除安全隐患作用巨大。

关键词：槽罐车；紧急切断阀；失效模式；减压方式；分析

引言：违章行为势必给罐车的安全运行埋下隐患。紧急切断阀要真正起到安全保护作用，操作人员首先要从思想上重视，司机或押运员要经常进行专业知识和安全知识的学习，熟悉紧急切断阀的工作原理构造和安装位置，要做好日常维护保养工作，使紧急切断阀系统各部件始终处于良好状态，以满足日常装卸作业和应急处置的要求，确保罐车安全运行。

1.紧急切断阀的作用原理

紧急切断阀大多安装在罐车底部或侧面，其作用相当于罐体根部阀和切断阀，按其操作方式分为机械式和液压式，目前较常用的是液压式紧急切断阀。该阀主要由手油泵、油路系统、泄放系统和阀体组成。工作原理为：当推动手油泵加压时，油压经油路传递推动油缸活塞杆外伸顶开阀体外凸轮，然后通过凸轮轴带动内凸轮将阀杆顶起，阀瓣打开；当油压泄放时油缸活塞杆回缩，阀杆失去支撑后回落，阀瓣随之关闭。紧急切断阀科学的设计和独特的构造使其具有四大作用：

1.1快速关闭作用

紧急切断阀阀体内部由阀座、阀瓣组成密封面，阀瓣在弹簧作用下可迅速关闭密封，国家标准要求从给出指令(扳动油泵泄压手柄或打开紧急泄放开关)10秒内阀体要切实关闭，所以紧急切断阀的关闭速度是很快的。在正常贮运时，紧急切断阀关闭和球阀共同起到双重密封保护作用，而装卸作业时一旦出现紧急情况，可在极短的时间内关闭，及时切断流体通道以防止事态扩大。

1.2过流保护作用

紧急切断阀阀体内部阀瓣上下各有一个弹簧，正常装卸作业时，阀瓣上下弹簧能保持一定平衡，从而保证阀瓣的开启高度，并使一定流量通过；而当流体通过阀体的速度过快时，阀瓣下方会形成一定的负压，上下平衡被破坏，阀瓣就会在上部弹簧推动下落回，此时阀体自动关闭，流体被切断，这就是紧急切断阀的过流保护作用。当罐车装卸发生紧急情况(管路破裂、球阀失灵)造成大量液化气体外泄，而又无法通过人工切断时，紧急切断阀就能自动关闭，起到安全保护作用。

1.3过热保护作用

紧急切断阀还设有一套易熔金属关闭装置，即在手摇油泵泵体和阀体液压油缸上各有一个易熔合金塞，装卸作业时如发生火灾，温度超过70+5℃时，易熔塞中的易熔合金熔化，液压油就会从塞孔中漏出导致油路泄压，紧急切断阀自动关闭，从而防止火灾事故的扩大和蔓延。

1.4远控切断作用

大量事故表明，罐车最先起火一般都是从流体通道阀门箱处开始，所以该处是火势最猛的地方，人们往往无法靠近该处来关闭球阀止漏。针对这种情况，罐车一般都在车体远离阀门箱的地方设置远控切断装置，即油路泄压开关。如果阀门箱在车体中部，则泄压开关设在车体尾部；如阀门箱在车体尾部，则泄压开关设在车体前部另侧。这样当火灾发生时，可以在离火焰中心较远的地方打开远控泄压开关，起到紧急切断的作用。

2.紧急切断阀的检验方法

紧急切断阀应具有足够的强度、良好的密封性及可靠性。紧急切断阀的准确校验、科学鉴定是保证其可靠有效运行的重要技术手段之一。根据TSGR0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》和TSGR7001—2013《压力容器定期检验规则》的相关规定，紧急切断阀应当动作灵活、性能可靠、便于检修。紧急切断装置的检验包括外观检查、解体检查、性能校验和远程系统试验。

2.1外观检查

对拆下的紧急切断阀的外观检查，首先要审核产品制造许可证、合格证及铭牌，无产品制造许可证或者合格证的紧急切断阀不得使用；然后确认外观质量是否良好，有无腐蚀、锈蚀、变形等；确认型号、操作方式、工作压力、制造单位等相关参数；检查紧急切断装置控制系统的手摇泵、管路、易熔塞等是否完好，有无损伤、松动、泄漏等现象；除了常规检验项目外，根据近年来紧急切断阀故障的相关记载，还要检查紧急切断阀是否经过私自维修改造等。

2.2解体检查

紧急切断阀的部件繁多，其工作环境恶劣，易受外部环境及内部介质的影响而发生腐蚀、锈蚀等，因此必须对其进行清洗解体检查，要检查阀体、先导杆、弹簧、密封面、凸轮等有无损伤变形、腐蚀生锈、裂纹等缺陷，对产生缺陷的部件要进行维修或者更换，对易损件如密封垫等也要进行更换。

2.3性能校验

性能校验主要包括密封性能、耐压性能、切断时间性能和过流切断性能的校验，而这“四项性能”的校验需要专门的校验装置来完成。其校验方法及合格指标如下所述：密封性能校验是通过将介质压力升至密封性能校验所需的压力并保压，试验分别在0.1MPa及设计压力下进行，保压时间应满足检查要求，且不少于3min。如果压力值下降幅度小于规定值，则判定密封性能合格。耐压性能校验在密封性能校验合格后进行。将介质压力逐步升至耐压试验所需的压力并保压，保压时间应满足检查要求，且不少于3min。如果压力值下降幅度小于规定值，则判定耐压性能合格。切断时间性能校验是通过将管线内的介质流量调整到规定的值后，通过联动装置启动紧急切断阀的关闭开关，同过测定从紧急切断阀关闭到流量值为零的时间间隔———切断时间。当切断时间小于规定的值时，判定切断时间性能合格。过流切断性能校验是通过调节紧急切断阀的输出流量缓慢超过其额定流量，待紧急切断阀自动关闭后，记录阀瓣关闭前的最大流量值。最大流量值的允许偏差应在±10%之内，超出此范围应进行调整直至合格。

2.4远程系统试验

远程系统试验即紧急切断阀的远程控制试验，通常是在罐体气密试验合格后进行，一般进行切断试验1-2次，检查其动作是否灵敏可靠，因此需要引起足够的重视。

总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之本文介绍了紧急切断阀的工作原理，分析了槽罐车用紧急切断阀实际使用中存在的四种主要失效模式，并切合实际地提出了紧急切断阀的检验方法。客观、准确和科学的检验是保证紧急切断阀可靠并且有效运行的重要技术手段，这对于及时消除安全隐患作用是巨大的，可以有效地保障槽罐车的安全运行，避免严重事故的发生。

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