特稗设备安全 安全分析
L P G充装站紧急切断阀失效模式分析
部章雄
(曲靖市质量技术监督综合检测中心曲靖655000)
中商要：紧急切断阀作为LPG充装站的重要安全附件之一，当遇到突发情况时，可远程控制紧急切断阀 迅速关闭，避免事故的进一步蔓延。若LPG充装站紧急切断阀安装位置不合理，或缺乏定期检验检查与维护保养，均可能导致紧急切断失效。通过对LPG充装站紧急切断阀的工作原理及安装位置，常见失效模式分析及预防，定期检验检查及维护保养注意事项进行详细研究，为LPG充装站对紧急切断阀进行年度检查及维护保养和相关检验单位进行定期检验提供参考。
关键词：液化石油气（LPG)紧急切断阀失效模式定期检验年度检查维护保养
失恋的句子Analysis on Failure Modes of Emergency Shut-off Valves in LPG Filling Stations
Zou Zhangxiong
(Qujing Municipal Comprehensive Testing Center of Quality and Technical Supervision Qujing655000) Abstract The emergency shut-off valve is one of the important safety accessories of the LPG filling station. When an emergency occurs,the emergency shut-off valve can be remotely controlled to clo quickly to avoid the accident from further spreading.If the installation location of the emergency shut-off valve of a LPG filling station was unreasonable,or the lack of regular inspection and maintenance,it may resulted in the emergency shutdown failure. Through detailed rearch on the working principle and installation position,the analysis and prevention of common failure modes and the precautions for periodic inspection and maintenance of the emergency shut-off valve of the LPG filling station,the important references for the LPG filling station performing annual inspection and maintenance of emergency shut-off valves and Periodic inspection by relevant inspection units was provided.
Keywords Liquefied petroleum gas(LPG)Emergency shut-off valve Failure mode Periodic inspection Annual inspection Maintenance
中图分类号：X933.4 文献标识码：B
文章编号：1673-257X(2021)03—0052-04 DOI：10.3969/j.issn.1673-257X.2021.03.011
随着社会经济的快速发展，液化石油气充装站（文 中简称为LPG站）已普及到乡镇、农村，成为较偏远 城区及乡村的主要能源。LPG站作为充装并销售散装 液化石油气的场所，其安装费用低，操作工艺流程简单，因此大部分LPG站均为私人建设及运营。液化石油气 属于易燃易爆介质，危险性较高，私人建设与运营通 常为节约成本，安全设施投人少。安全意识严重不到位，
作者简介：邹章雄0984 ~)，男，硕士，工程师，从事压 力管道检验及承压类特种设备无损及理化检测理论研究工作。
通讯作者：邹章雄，E—mail:。
(收稿日期：2020-04—30)充装人员整体素质偏低，故极易发生泄漏，甚至处理 不当发生火灾、爆炸等恶性事故|14]。
紧急切断阀作为LPG站的重要安全附件之一，当LPG站遇到泄漏、火灾等突发情况时，远程控制紧急 切断阀会迅速关闭，避免事故的进一步恶化141。LPG 站常用的紧急切断阀为弹簧式液压紧急切断阀，其价 格便宜，操作简单。
若LPG站紧急切断阀安装位置不合理，或使用过 程中缺乏日常维护保养，容易出现漏油、弹簧失效、开启关闭卡顿等现象，均可能导致紧急切断阀失效。本文对LPG站紧急切断阀的工作原理及安装位置，常 见失效模式分析及预防，定期检验检查及维护保养注
52 〔 ：：:、
安全分析第37卷第3期
意事项进行详细分析探讨，为LPG站对紧急切断阀进 行年度检查与维护保养及相关检验机构进行定期检验 提供参考。
1LPG站紧急切断阀的工作原理及安装位置
1.1 LPG站紧急切断阀的工作原理
紧急切断阀是LPG站管道系统中重要的安全配套 装置，它与安全阀（用于超压泄放）、压力表（用于 工作压力显示）的功能完全不一样，当发生突发情况时，手动远程关闭阀门，切断液化石油气的供给，从而及 时制止事故的蔓延。
LPG站紧急切断阀一般为液压紧急切断阀，由液 压紧急切断阀主体、液压油输送管、手摇油泵及其他 相关部件组成，液压紧急切断阀主体结构如图1(a)所示。液压紧急切断阀采用安全阀的升降结构和止回 阀防止介质倒流架构相结合的原理，同时装有低熔点 合金材质的活塞。
在紧急切断阀系统无油压的情况下，阀瓣处于关 闭状态，当油泵把压力输人切断阀油缸时，阀瓣开启。
LPG站在正常运营过程中，紧急切断阀处于开启状 态。当需要关闭紧急切断阀，或遇紧急情况时，将手 摇油泵泄压阀打开，阀杆在弹簧的拉力作用下返回，阀瓣关闭，即紧急切断阀关闭。另外，当外界温度超 过8C T C时，低熔点合金材质的活塞会立即熔化，达到 自动泄压目的，使切断阀迅速自动关闭。
1.2 LPG站紧急切断阀的安装位置
LPG站中紧急切断阀一般安装在储罐区储气罐下 部液相出口管和气相管(包括气相出口管和人口管)上，残液罐下部残液回收管上原则也要安装紧急切断阀，如图1(b)所示。依据液化石油气的流向安装紧急切 断阀，无阀座端为进口，阔座端为出口，即按“高进低出”原则安装，如图1(a)所示。紧急切断阀两端加装液 化石油气专用球阀，方便紧急切断阀的更换及拆卸维 修保养[5'6]。
2 LPG站紧急切断阀的常见失效模式分析 及预防
紧急切断阀作为LPG站非常重要的安全附件，与 普通阀门相比，其结构相对复杂，易受自然环境及气候影响，加上其他不可预测的偶然因素，导致LPG站 紧急切断阀失效事故频发。从LPG站紧急切断阀的结 构及功能出发，对其主要失效模式及预防措施做以下 概括。
阀盖
普通话考试命题安装位置轴侧简图（b)
2.1油缸密封性能失效及其预防
油缸密封性能失效是LPG站紧急切断阀最常见的 失效模式，主要表现为液压油泄漏，外泄肉眼可见，内泄则需要拆开紧急切断阀本体才能发现。造成油缸 密封性能失效的原因很多，油缸密封面加工精度不足，阀杆、弹簧等零部件有质量问题，液压油管接人点未 拧紧等都有可能导致密封性能失效。此外，紧急切断 阀在使用过程中环境温差剧烈导致较大的热胀冷缩，密封面的长期滑动磨损或有夹杂颗粒，密封圈的老化 等因素都有可能导致油缸密封性能失效。
预防油缸密封性能失效可从以下几方面进行：购
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帽特神设备安金安全分析
买具有相关资质的厂家生产的合格紧急切断阀，从而 避免加工精度不足或零部件质量问题而导致密封性能 失效；装配紧急切断阀时液压油管接入点要放垫片，拧螺帽时不抢丝并确保拧紧；对于环境温差剧烈的地 区，可考虑在不影响紧急切断阀正常工作的情况下进 行适当保温，保温材料选用不易燃材料，如岩棉•，对 于密封面磨损、密封圈老化等情况，只能更换相关零 部件。
2.2远程液压控制系统失效及其预防
远程液压控制系统失效主要表现为无法远程操作 进行紧急切断阀的正常启闭控制。对于紧急切断阀本 体，阀杆、阀瓣等部件损坏，弹簧老化失效等因素都 可能导致远程控制失效；液压油管泄漏、阻塞，导致 压力不能传递到紧急切断阀油缸，或者泄压后压力降 不下来，也会导致远程控制系统失效，手摇油泵故障，导致不能加压，或者压力升不到紧急切断阀开启所需 压力，均可导致远程液压控制系统失效。
定期对紧急切断阀进行维护保养，及时更换有磨 损或老化的零部件，可以有效避免紧急切断阀本体问 题导致远程液压控制失效，定期巡检液压油管线，发现泄漏及时停车予以修复；按期更换液压油，避
免液 压油沉积导致油管阻塞；对于手摇油泵故障，可通过 手摇油泵配套压力表读数异常看出，应及时予以修复 或更换，保证整个远程液压控制系统正常工作。
2.3切断时间过长及其预防
切断时间根据紧急切断阀规格不同有一定的规定 值，若严重超过规定值，则不能有效避免事故的蔓延，即紧急切断阀就失去其功能。在远程液压控制系统正 常工作的情况下，切断时间超长的原因通常是弹簧老 化，或阀杆与阀体摩擦力明显增大导致。
要预防切断时间过长，应定期更换弹簧，阀杆与 阀体相对移动部位应按期添加适量润滑油。
2.4“切断不死”及其预防
“切断不死”是指在紧急切断阀关闭状态下，仍 然有少量液化石油气流过紧急切断阀。这主要由以下 两方面导致：一是阀瓣或阀杆倾斜或移位，导致紧急 切断阀密封不严密；二是由于液化石油气中含有少量 硫化氢、水分等有害成分，湿硫化氢对管道及其附属 设备有腐蚀作用，紧急切断阀主体中的阀瓣长期与液化石油气接触，极易受到湿硫化氢的腐蚀，导致关闭
不严密。
定期对紧急切断阀拆下进行维护保养时应进行气
密性试验，不合格的紧急切断阀，查明原因，零部件
失效导致密封不严密时应予以修复或更换。
2.5过热保护失效及其预防
当储罐区及附近发生火灾等紧急情况导致紧急切
断阀所处环境温度超过8(TC时，油缸上的易熔活塞会
熔断，紧急切断阀自动关闭以切断液化石油气，避免
事故进一步蔓延。若易熔活塞质量不合格或者以普通
金属塞代替易熔活塞，均会导致过热保护失效。
为了预防过热保护失效，购买紧急切断阀时应认
真核实易熔活塞材质，确保材质性能达到易熔要求，
另外维修时切忌用普通金属塞或螺栓来代替易熔活塞。
南国先生
3 LPG站紧急切断阀的定期检验检查及维
保探讨
LPG站紧急切断阀一般安装在压力管道上，因此
紧急切断阀作为压力管道的安全附件进行定期检验检
查。LPG站紧急切断阀的定期检验检查包括紧急切断
阀的定期检验和年度检查。
3.1 LPG站紧急切断阀的定期检验
定期检验由有相应核准资质的第三方检验机构进
行，检验人员取得压力管道检验资质并在检验机构注 册。依据标准TSG08—2018《压力管道定期检验规
则—
—工业管道》，压力管道定期检验是指特种设备
检验结构按照有关标准及技术规范的规定，对管道安
全状况进行的符合性验证活动，定期检验是在年度检
查的基础上进行探索宇宙的奥秘
作为LPG站压力管道的重要安全附件，紧急切断
阀的定期检验项目包括以下几方面：
1)资料审查，主要查阅紧急切断阀质量证明书及 合格证是否齐全，是否由有特种设备许可资质的制造
单位生产，型号规格、性能参数是否满足要求；年度
检查报告中紧急切断阀检查项目是否齐全；紧急切断
阀的日常维护保养记录是否齐全并真实有效。
2)现场检验，核实安装的紧急切断阀型号规格等 是否与质量证明书一致，安装位置、切断时间等是否
满足设计及使用要求，启闭是否流畅，外观是否完好。
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3.2 LPG站紧急切断阀的年度检查
年度检查即定期自行检查，是指使用单位（或由
使用单位委托有相应核准资质的第三方检验机构）在
压力管道正常运行条件下，对管道是否具有影响安全
运行的异常情况进行检查，一般每年至少进行一次|71。
紧急切断阀就是LPG站压力管道年度检查的一个重要
检查项目。
年度检查中对紧急切断阀的检查内容包括以下几
方面：
1)审查材质证书，尤其核实易熔活塞材质是否符 合要求，产品合格证及铭牌是否一致，铭牌是否符合
要求，无产品制造许可证资质、材质证明资料及合格
证的紧急切断阀不能使用。
2)紧急切断阀型号规格、操作流程及工作压力等 是否满足设计及使用要求。
3)定期检验及上次年度检查中针对紧急切断阀提 出的问题是否已解决。
4)运行及维修改造记录是否齐全。
5)是否定期进行维护保养，维保项目及记录是否 齐全。
6)若更换过紧急切断阀，核查已更换的紧急切断 阀是否满足设计及使用要求，是否由有特种设备制造
许可资质的厂家生产，质量证明资料、更换记录等是
否齐全。
7)紧急切断阀是否运行正常，有无漏油及其他异 常情况。
在年度检查中发现紧急切断阀存在铭牌内容不符
合要求或者阀体泄漏、紧急切断阀动作异常等情况时，
使用单位应当采取有效处理措施以确保系统安全运行，
否则必须停止运行直到修复|71。
3.3 LPG站紧急切断阀的定期维保
为了保证LPG站紧急切断阀在使用过程中有良
好的密封性和可靠性，对其进行定期维保是必要的。
紧急切断阀的定期维保项目主要包括以下几方面：
外观检查、拆解检验、性能校验及远程液压控制系
统试验。
外观检查。观察手摇远程控制系统、管路及易熔
塞等是否完好，启闭是否灵活。对拆卸下的紧急切断
阀进行外观检查，检查内外有无泄漏、腐蚀、变形等。
检查远程液压控制系统的手摇泵、管路及易熔活塞等
是否完好。拆解检验。LPG站紧急切断阀零部件较多，且处
于露天工作环境，受自然环境及内部介质影响比较大，
因此应定期对紧急切断阀进行拆解检验。拆解检验主
要利用直尺、千分尺等对阀体、阀瓣、导杆、密封面
等零部件进行平直度校验，检验弹簧弹力是否退化。
对产生缺陷可能影响正常使用的零部件，应进行维修
或更换。对于易损件，如密封圈，法兰垫片等，拆解
检验后一般进行更换[81。
性能校验。通常包括耐压性能校验、密封性能校验、
切断时间性能校验等，由专门的校验装置进行。密封
性能校验是将介质（常为压缩空气或氮气）压力升至
O.IMPa及最高工作压力，分别保压时间不低于规定
值，压力降幅小于规定值即为合格。耐压性能校验是
在密封性能校验合格的基础上进行，将密封试验压力
继续升至耐压强度实验压力，保压时间不低于规定值，
万历皇帝简介压力降幅小于规定值即为合格。切断时间性能校验是
液压系统内液压油流量调整到规定值后，打开泄压阀，
同时记录从紧急切断阀开始关闭到流量值为零的时间
间隔，即切断时间，切断时间小于规定值时切断时间
性能合格19''°1。
远程液压控制系统试验。即LPG站日常运营过程
中，定期对紧急切断阀远程液压控制系统进行启闭操
作2-3次，检查启闭操作是否灵敏可靠。
4小结
本文通过对LPG站紧急切断阀的工作原理及安装
位置，常见失效模式分析及预防，定期检验检查及维
护保养注意事项进行分析探讨，可从以下几方面进行
总结：
1)需要关闭紧急切断阀或遇紧急情况时，将手摇 油泵泄压阀打开，阀杆在弹簧的拉力作用下返回导致
阀瓣关闭。另外，当外界温度超过801：时，低熔点合
金材质的活塞会立即熔化，切断阀也会迅速自动关闭。
2)紧急切断阀•般安装在储罐区储气罐下部液相 出口管和气相管（包括气相出口管和人口管）上，残
液罐下部残液回收管上原则也要安装紧急切断阀。
3) LPG站紧急切断阀的常见失效模式有油缸密
封性能失效、远程液压控制系统失效、切断时间超长、
丽原天际“切断不死”、过热保护失效。
4) LPG站紧急切断阀作为压力管道的安全附件
o型血阳性(下转第69页）
装好后，需用“〇”号砂布，背面紧贴子换向器，随电 刷旋转方向研磨电刷，以获得与换向器表面有良好的 接触面，接触面不小于75%。经修磨后还需要在电机 投人运营前用不大于20%的额定转速空载运行2h，然 后增加负载。
4)定期测量检查。w定期由专业人员检测电机换 向片间电阻、电机的主磁极与转子之间的间隙和极距，及其他平时检修无法操作的维护项目。平时正常运营 期间，维保人员观察记录电机的负荷变化、
电机内换 向器工作、电机空载和负载换向火花的情况，还要对 电机绕组温度以及轴瓦温度、冷却系统的温度、润滑 系统的压力等参数进行测量。
4.3修理方面
维修是设备保障的最后手段，也是最不经济的手 段。如何使得修理最经济、最省时、最简易是笔者一 直在探索的目标。维修如同“看病”，一定要彻底地 将根本原因找出并且解决，才能有效地保障设备的良 好。所以维修方案选择一定要从根据现场的实际情况 和实际需要出发，确定解决方向后再制定维修计划。有时简单的处理并不一定是经济的方法，也有可能在 后期的带病运行中给设备带来巨大的伤害。切实有效 的维修方案，及时精准的实施，良好的维护才能使设 备免于维修、少维修。5总结
“自由落体”游乐设备直流电机发生的故障，暴 露了游乐设施行业在设计阶段仍有很多方面欠缺，国家法规标准虽然未对设备的可维护性进行强制的要求，但我们的行业更应重视这个领域，要不断提升设备可 维护性的质量水平。好的游乐设施绝不是仅能得到乘 坐它的游客交口称赞，也一定要让每天服务于它的维 保人员切身感受到它的优质设计。
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(上接第55页）
进行定期检验检查，包括紧急切断阀的定期检验和年
度检查，定期检验由有相应核准资质的第三方检验机
颤动的反义词构进行。
5) LPG站紧急切断阀的定期维护保养项目主要 包括：外观检查、拆解查验、性能校验及远程液压控
制系统试验。
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