连续重整高分顶先导安全阀PRV1201C失效分析与对策

连续重整高分顶先导安全阀PRV1201C失效分析与对策

刘飞

浙江省宁波市镇海区中金石化有限公司设备部  浙江  宁波  315000

一：事件过程：2018年11月11日09:15，重整高分罐V1201安全阀PRV1201C内漏，经排查，高分压力没有波动，增压机一级入口流量下降，循环氢量没有明显波动，火炬分液罐放空量增加，现场检查判定安全阀突然泄漏，09:45安全阀切出，期间加氢改质根据高纯氢管网压力调整负荷后，逐渐后续恢复正常。之后此安全阀拉至校验站进行重新校验和更换密封件后，于11月20日早9点再次投用正常，但在当晚8点30分再次发生内漏。之后对该安全阀更换原厂全套密封件后，定压合格回装完毕后，于11月28日投用正常。具体如下两图所示：

二：先导安全阀简介

PRV1201C为北京航天生产的HTXDM/HTXDLM系列调制型先导式安全阀，它是由导阀和主阀组成，导阀感受系统的压力并操纵主阀的开启和关闭。它具有起跳前后良好的密封性、允许工作压力接近安全阀的整定压力、随系统超压值的增加（减少）而比例开启（关闭），从而减少产品的损失和噪音，减少了阀门动作时对被保护装置的冲击载荷。此安全阀的主阀和导阀结构如下图所示：

1、阀座；2、阀瓣；3、导套；4、阀体；5、盖板；6、勺型管；7、弹簧

8-11、O型圈；12、直通接头；13、螺栓；14、螺母；15螺栓

1、阀体；2、进口阀座；3、出口阀座；4、阀轴、5、反馈活塞；

6、活塞；7、活塞腔；8、缓冲套管；9、螺塞；10、阀盖；11、弹簧座；

12、调整螺钉；13、阀帽；14-16、弹簧；17、排气管；18、排气护网；

19、进气过滤网；20-21、堵头；22、锁紧螺母；24-34、O型圈

三：拆解过程以及原因分析：

第一次拆解过程

11月14日安排十公司对PRV1201C下线，下午运至检验站进行重新校验。在未对此安全阀进行拆检前，先安排此安全阀上试验台重新定压，压力未到0.1MPA，主阀门即出现泄漏。于是11月15日上午对此阀门进行拆解检查。具体过程如下。

首先对先导安全阀的主阀进行拆解：拆解后发现阀瓣密封比较完整，无明显磨痕。阀座的O形密封圈有轻微磨痕和均匀压痕，所以对阀座的O型圈进行了更换。

主阀阀瓣和阀座的检查

阀座安全阀O型圈压痕

新阀座O型圈

对主阀进行检查和更换密封圈后，重新将主阀组装并与导阀连接后，重新定压，阀现一上压未到0.1Mpa，主阀仍然内漏。这样我们的检查重点就转移至导阀上，随后对导阀进行拆解。

对导阀的拆解中，打开导阀下阀体的过程中，发现缓冲套管的O型圈变形严重，且O型圈被压出了裙边，具体如下图所示：

缓冲套管O型圈变形比对图             缓冲套管O型圈安装位置

分析其变形原因是在装配过程中，配件较小，下阀体装配闭合的过程中，若O型圈安装偏，凹槽边会将O型圈压出裙边，导致O型圈变形。

     在下阀体打开后，拆解阀轴的过程中，发现阀轴的中段密封圈变形严重，如下图所示

阀轴中段密封圈变形比对图

阀轴中段密封O型圈

正常状态下，导阀阀轴中段密封O型圈（如上红圈内部位）与出口阀座是出于长期压紧的闭合状态，只有当安全阀起跳时此密封面才分开，随后进口阀座与阀轴的上段O型密封圈才闭合。而安全阀起跳是非常态状态，因此，阀轴中断O型圈的压紧是一个长期状态，所以比较容易变形。而阀轴的上段O型圈只有在安全阀起跳时才处于压紧状态，所以不容易变形。

在对如上导阀内O型圈进行更换之，现场组装完成后，现场再次定压后，合格。

第二次拆解过程

本次首先在未拆解的情况下，进行上压校验，发现上压即内漏，之后对导阀进行逐段拆解。在打开导阀下阀体之后，仍然发现缓冲套管的O型圈有被压的裙边出现，由于本次让厂家提供了原厂配件包，所以发现此处原来使用的O型圈偏大，重新更换原厂配件。

未排除此因素影响，在更换此O型圈后，重新将导阀和主阀组装完毕后试压，仍上压就漏。于是对导阀继续拆解。

在拆解导阀阀轴过程中，发现活塞卡死，手动无法动作，于是将活塞拆开，将其两只O型圈更换。之后又将阀轴拆开，在与原厂家O型圈对比后发现进口阀座与阀轴的上段O型密封圈使用偏大，即原厂配件外环直径应为11mm，而使用的是12mm。这在某种程度上阻塞阀轴顶部通气孔，使得导阀气无法进入

四：对策

1、对诸如重整、歧化、异构化高分、吸附塔顶这些重点部位先导安全阀的密封圈进行全备料，每次定压过程中强制对如上部位O型圈进行全部更换，目前已经将这些安全阀统一汇总；

2、将如上分析原因反馈给厂家进行结构优化和改进；

3、引进进口安全阀与国产安全阀技术进行交流比对，对重点部位适当引进先进技术。