姜修才 王琥 马宁 马万飞 常灵志

中国石油管道局工程有限公司维抢修分公司

背景

2020年4月，某成品油管道开展某县城段隐患整治项目，在封堵排油下三通内塞柄时，Φ159～Φ508下囊短节所连接的开孔闸阀突然无法开启，此时阀门部分已经打开，管道中7 MPa（设计压力10 MPa）高压成品油已进入到阀门和开孔机中，因夹板阀上面还有设备被绑定到了管道上无法拆除，后续的管道回填也无法进行。

通常情况下出现这种现象，应立即停止操作，保持现状，改用管道停输或二次不停输开孔封堵工艺处理。为了减少经济损失，采取“以拉代旋”的安全开阀方式，设计制作专用器具，成功实现了阀门打开、三通内塞柄安装、关闭阀门等一系列操作，保证了工程顺利完成。

处置过程

（1）确认故障部位。

设计制作了带顶杠的龙门架，使用螺栓固定在阀门两侧。利用龙门架上的顶杠顶住阀门丝杠的尾部，松开丝杠压盖上面的螺母、取出压盖，检查丝杠轴承（发现轴承无损坏），排除了由于轴承损坏造成的丝杠不能转动的可能。

重新拧紧丝杠压盖，将顶杠向后松动7 mm，逐渐松开丝杠压盖螺栓，发现丝杠随螺栓松动向后面移动。此现象说明中阀板芯没有被上下阀板卡住，在有力的作用下可以使其移动。

用加力杠尝试转动丝杠，防止用力过大使丝杠出现断裂，高压力油气从丝杠断裂处溢出。对锡青铜材料的丝杠Tr24X3进行扭矩计算（最小径Φ20.5 mm），现场加力矩不大于许用力矩：

在力逐渐增加过程中产生了扭转弹性应变，而未发生转动，说明丝杠与中阀板芯的螺纹相互卡死（图 1）。

图 1 阀门故障的具体部位

（2）制定方案。

结合带液压缸的闸阀开启结构形式，“以拉代旋”将中阀板拉拽出来。通过在阀门外部安装龙门架，在丝杠外端部攻丝以延长连接外拉杆，利用杆将阀门丝杠和中阀板同时拉出方法打开阀门，完成安装三通内塞柄的工序。此方法要保证阀门内腔的密闭性，操作全过程不得出现油气介质泄漏，对可能的泄漏点进行多重密封保护。

（3）具体操作。

制作一个与阀门相匹配的简易龙门架，简易顶杆顶住丝杠端部，拆除阀门丝杠端部的压盖，以分瓣式压盖替换。拆掉简易龙门架，阀门丝杠端部加工M10丝扣；安装长龙门架，并在外拉杆上套上耐压套筒装置，重新顶住阀门丝杠端部，借助于连接套将阀门丝杠与外拉杆连接。用耐压套筒的前端盖替换掉分瓣压盖，耐压套筒前后端与主体螺纹连接形成密闭腔体；为确保耐压套筒前端与阀门连接的稳固性，在其后安装了十字交叉固定装置（图 2）。

图 2 耐压套筒的设计与安装

联通耐压套筒和管道，使两者压力平衡。观察整个装置的各个连接点，用肥皂水检查气密性。确保无泄漏后，通过旋转顶杠上部的螺母，缓慢将阀门丝杠拉出，从而打开中阀板（在龙门架的外拉杆上做好中阀板抽出的起始标记，随时时测量抽出的尺寸，直至达到最终值），如图 3所示。

图 3 阀门被拉开的内部结构工程示意图

在中阀板打开后，通过开孔机顺利的安装了三通内塞柄，内塞柄实现了阀门、开孔机与管道内介质的隔断，继而拆除开孔机和阀门。再给安装了塞柄的三通上法兰加盖盲板，整体外防腐、回填，问题得到圆满解决。

启示

DN500以下口径的夹板阀普遍采用丝杠传动模式，传动丝杠长时间使用而不维修保养，就可能出现无法正常开启等问题，因此，阀门在使用前必须进行维修保养。对于阀门的传动丝杠要定期检查，有较大变形、磨损的，要及时更换新的丝杠。

作者简介：姜修才，1983年生，中国石油管道局专家，高级工程师，现主要从事油气管道维抢修装备的研究开发工作。联系方式：13933940065，jiang_xiucai@163.com。