油气诀运AS吸M式液化石油气罐堵漏的研制屈立军'张克俭（中国人民武装警察部队学院）屈立军张克俭：负压吸附式液化石油气储罐堵漏阀的研制，油气储运，2001，20（3）3840一种用于易燃易爆物品特别是液化石油气诀罐堵漏的新型设备。该装置具有重量轻、造价低、操作简单等优点。靠负压吸附力平衡外泄物压力，可堵较大面积的洞口或较长裂缝，2的劳动强度，是目前管道系统中不可缺少的设备。
主词负压液化石油气储罐堵漏一、前言近年来，随着液化石油气使用的H益普及，由泄漏造成的灾难性事故不断增多。液化气储罐泄漏的主要部位是附件和本体自身。引起本体泄漏的原因是腐蚀、母材或焊缝内部缺陷（砂眼、微裂纹）。目前，阀门、法兰、小型管道等部位的堵漏问题已初步得到解决，但罐体破损堵漏至今未有快速有效的方法和设备，而罐体泄漏危害*大，堵漏*难。因而研制适合于液化石油气储罐的堵漏装置，无疑具有重大的经济意义和实用价值。
目前。国内外常用的带压堵漏方法主要有以下（1）顶压堵漏法是在破口处安装反力架，把可旋转推进的顶压筒后部支撑在反力架上，顶压筒前端装有铝锎钉，通过旋转顶压筒，将铝铆钉压入破口或砂眼中。该方法必须搭设反力架。所需时间较长，并且只适合于小破口或砂眼。
（2）压盖堵漏法是用T形活络螺栓把一块密封件锚固在容器外壁的破n处，其不足之处是螺栓伸人罐体较困难，锚固后由于应力集中，有撕裂破口处罐壁的趋势。
5min即可完成堵漏，大大降低了操作人员阀门（3）引流粘结堵漏法是在一块钢板上开一引流孔，用高强度粘合剂将钢板粘结在破口处，待粘合剂固化后，堵塞引流孔完成堵漏。由于该方法依赖于粘合剂的强度和固化速度，所以适用性受到限制。
（4>捆扎堵漏法是用索具将密封件捆扎在破口处，该方法对小型管道较为适用，若罐体较大，操作中就很难张紧索具而有效堵漏。
（5）卡具注胶堵漏法是在破口处安装环状金属卡具，在其孔腔中靠压力注胶而完成堵漏。该方法特别适合于法兰、阀门、小型管道，但安装、注胶所需时间较长。
（6）木塞堵漏法是用强力将木塞楔人洞口而完成堵漏。该方法在实践中曾多次获得成功，但都在气温较低和液化气压力较小时使用。如在夏季，液化气压力为1.5MPa、洞口直径为5cm时，要用大于3kN的冲击力才能将木塞楔入洞口。
（7）磁力反力架堵漏法是在工具式小型门架立柱脚上装两块磁铁，使用时将门架吸附在破口处，依托门架横梁进行顶压堵漏。该方法速度较快，但磁力仅可抵抗kN外泄物压力。
（8）胶囊堵漏塞堵漏法是将弹性胶囊塞入破口，在胶囊中靠压力充气而完成堵漏，此方法只有当破口形状和尺寸能使胶囊可塞人洞口时才有效。
（9）堵漏袋堵漏法是用索具将弹性堵漏袋捆扎屈立军等：负压吸附式液化石油气储罐堵漏阀的研制在破口上，在袋中进行压力充气。目前的充气压力仅为0.〗5MPa，很难堵住液化气这样的高压介质。
（10）注水升浮堵漏法是在罐内注水，使破口处泄漏出的是水而不是液化气。当破口位置较高时该方法失效以上这些堵漏方法主要存在以下两个缺点。
（1）操作时间较长，泄漏物遇火爆炸的概率增大，抢险人员在破口处停留的时间较长，易造成中毒或伤亡。
（2）用于平衡外泄物压力的反力较小，不能堵较大的洞口。
负压吸附式液化气储罐堵漏阀采用的技术方案是，在破口（破损附件）处，用负压吸附原理快速安装一个特制泄压阀。安装过程中泄压阀开启，使安装处于无压状态。安装完成后，关闭泄压阀即可完成堵漏。
堵漏阀由泄压阀、阀座、引流管及真空泵组成。
（1）泄压阀为球阀，连接在阀座上，其作用是在安装过程中泄压，安装完成并关闭后实施*终堵漏。
（2）阀座由外罩、内罩、密封圈、真空表、压力表、抽气嘴、进气阀构成。其作用是把泄压阀连接到罐壁上。外罩与内罩同轴安装。可连接也可焊接，更好的方式是丝扣连接。对于不同直径的球罐，可调节外罩及内罩的轴向位置，使其底边与罐壁紧密贴合。密封圈装在内、外罩底边。用于密封与底边的缝隙。采用真空表和压力表观察外罩内腔和内罩内腔的压力变化。
（3>引流管长约〗m.连接在泄压阀上，其作用是在安装堵漏阀过程中，将泄漏物引至远处，为操作人员创造条件。
（4）真空泵用抽气管与外罩上的抽气嘴相连，其作用是抽取外罩内腔中空气形成负压，提供平衡外泄物压力的平衡反力，从而使整个堵漏阀吸附在罐壁上。
此外，阀座、泄压阀、引流管均用不发火金属制作，阀座外罩亦可用工程塑料制作以减轻自重。引流管应可靠接地，以防止泄漏物高速喷出产生的静电火花引发爆炸。真空泵及其动力系统应严格防爆。
堵漏阀结构见。当球罐罐壁1出现泄漏时，操作人员在水雾掩护下，用堵漏阀内罩住泄漏部位。此时，泄压阀6开启，泄漏物流经内3的内腔、泄压阀6、引流管7排向远处。启动真空泵13，使外罩2的内腔形成负压。在大气压的作用下，阀座将被牢牢地吸附在罐壁上。当真空表8的读数达到足够大时，关闭泄压阀6，完成堵漏。在转运罐内储存物品时，真空泵13应始终保证规定的负压来维持平衡；转运完毕后。关闭真空泵13，打开进气阀11释放外罩内腔的负压，卸下堵漏阀以备再用。
r-引*管<8…真空表；9-￡￡力表uo―抽气嘴！
-真空泵用于大型管道或圆柱形罐的堵漏阀，与用于球形罐的堵漏阀完全相同，**的差别是，球形罐堵漏阀外罩的底边呈圆形，而圆柱形罐或大型管道的堵漏阀底边呈矩形。
为了保证堵漏安全可靠，应保证外罩内腔面积与真空泵负压之积大于内罩内腔面积与压力容器工作压力之积的1.52.0倍。以此推算，若外罩为圆形，直径为60cm，真空泵负压为0.096MPa，可抵抗外泄物压力13kN，在夏季，液化气压力按1.6MPa计。可堵孔洞面积80cm2（直径为10cm圃孔或40cm长裂缝）；在冬季，压力按0.8MPa计，可堵孔洞面积150cm2（直径14cm圆孔或50cmfe裂缝）；若外罩直径为80cm，可堵外泄物压力24kN，夏季可堵152cm2孔洞，冬季可堵孔洞面积300（直径19.ficm圆孔或80cm长裂缝）。
为验证技术方案的可行性。设计并进行ri气模拟试验，其方案为。在一块钢板上打一小孔并用橡胶管与氮气瓶相连。在钢板上焊上约15mm宽、长34mm的焊缝以模拟实际罐体的对接焊缝。采用人工旋转氮气瓶减压阀控制内腔压力。试验用堵漏阀外罩直径为49cm.内罩为8. 3cm，其面积分别为24cm2，真空泵功率为250W.试验结果如下。
（1）真空表负压A与时间的关系九々关系如所示。表明，当启动真空泵后，2min以内即可完成堵漏。
通过模拟试验和分析，该堵漏阀具有以下持点，散引发爆炸的概率大幅度降低。
（2）破口处仅需12人，停留时间短，降低了抢险人员的危险性。
（3）负压吸附力可抵抗更大的外泄物压力，可堵较大面积的洞口或裂缝。
（4）设备简单轻便，机动性好，可重复使用。造价低。
（5）安装完成后，仅在外罩内腔范围内罐壁上增加0.1MPa压力，对罐壁影响很小，并可有效抑制破口处因应力集中引起的撕裂。
（6）堵漏阀的缺点是对动力依赖性较强。
该堵漏阀可制成两种类铟，一种是整体式，即内罩和外罩连接在一起（见）。其优点是堵漏快，其不足是当破口附近有引出管或其它障碍物时失效。整体式在具体应用中又有两种情况，一是当破口不大或压力不高，亦即负压吸附力完全可抵抗外泄物压力时。把泄压阀完全关闭。达到完全堵漏；二是当负压吸附力不能完全抵抗外泄物压力时。把泄压阀部分关闭从引流管用管道把泄漏物引至安全地带烧掉。另一种类型是分离式。即两个外罩与一个内罩分离。在两个外罩1：用连杆连接一根横梁。靠横梁为内罩提供反力以平衡内罩中压力，其优点是适用性较好，抵抗的压力更大（两个外罩内腔面积大，所需安全系数较小），其不足是操作时间较整体式稍长，操作人员比整体式操作人员多12人。
负压吸附式液化气储罐堵漏阀主要适用于易燃、易爆化学物品压力容器，也可适用亍其它压力介质的堵漏―可堵球形罐、圆拄形罐、大型管道以及液化气槽车等本体的泄漏。是管道系统中不可缺少的设备。
t.V减迩您故衣掌蝻I和本试p，-t关系图（2）真空表负压川与氮气压力A的关系P'与八的关系列于表1.由表1可知为抵抗1. 6MPa压力真空表负压在。）稳定性试验为验证堵漏阀的可靠性。持进行了稳定性试验。氮气压力保持在1.6MPa不变。
通过反复停开泵。使真空表负压保持在。090.098MPa之间。8h内安全可靠：因事故停泵后。
堵漏阀约有5nmi应变时间，束谢广大该身对m爱和占油气储运夺1钱成文工程师，1967年生，1989年毕业于大连大学工学院化工系热能工程专业，1997年毕业于河北大学法律专业，现在中国石油管道公司管道科技研究中心从事科技信息研究工作。
杨继锋高级工程师，1963年生，1983年毕业于西安冶金建筑学院，现任宝鸡石油钢管厂《焊管》期刊社副主编。
田艺兵工程师，1961年生，1981年毕业于中国石油天然气管道学校石油储运专业。现任中国石油管道公司沈阳调度中心生产调度处副处长。
张连生工程师，1%3年生，1987年毕业于宁电视大学石化工程系，现在抚顺石化储运公司从事油品质M管理工作。
赵新伟工程师。丨969年生，1995年毕业于西北工业大学材料科学与工程专业，获硕士学位。现在中国石油天然气集团公晔凸懿难芯克邮卵沽θ萜骱凸艿朗视眯云兰垩芯抗ぷ鳌喻西崇1972年生，1999年毕业于石油大学（山东）油气储运专业，获硕士学位，现在西南石油学院油气猪运工程专业攻读博士学位。
署恒木教授，957年生，1982年毕业于原华东石油学院力学专业。现在石油大学（山东）力学教研室从事教学工作。
于延生工程师，1%8年生，1989年毕业于石油大学（山东）储运专业，1998年获硕i学位。现在大庆油0公司化工总厂设计研究所从事油储运生产和设计丁作。
黄丽萍工构师。1%「）年生，1987年毕业于石油大学（山东）石油储运专业，现在上海石化股份有限公同炼油化T.部技术处从事生产技术管理工作。
尹国耀教授级高级工程师，1941年生，1965年毕业于西安石油学院，国家有突出贡献的工程技术专家，享受政府津贴，现任西北石油管道建设指挥部副总工程师。
高顺华高级工程师。963年生，1983年毕业于湖南大学电气工程系电力专业，现任中国石油管道公司面安调度中心生产处副处屈立军教授级高级工程师，1957年生，1988年毕业于西安建筑科技大学结构工程专业，现在中国人民武装警察部队学院从事教学工作。
王鸿鹰讲师，1972年生，1994年毕业于石油大学（山东）石油储运专业，现在石油大学（山东）储运教研室从事稠油降粘输送及不掺稀脱水工艺的研究及教学工作。
税碧垣工程师，1973年生，1997年毕业于西南石油学院化学工程系，获工学硕十学位。现在中国石油管道公司科技研究中心工艺研究所从事石油天然气储运工艺研究工作。
黄郑华副教授，1958年生，1982年毕业于华东理工大学有机化工专业，现在中国人民武装警察部队学院消防工程系从事教学与科研工作。
姚志祥高级工程师，1943年生。1967年毕业于北京钢铁学院金相专业，19841986年在中国人民解放军后勤工程学院进修油料储运专业，现在中国人民解放军62217部队从事油料储运和输油管道设备的管理工作。
郭跃平工程师，1968年生，1991年毕业于江汉石油学院电子仪器及测M技术专业，现在中国石油化工集团管道储运分公司潍坊输油处从事运行调度工作。