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锁环式快开盲板原理和故障分析

锁环式快开盲板原理和故障分析 李 广 (中石油管道联合有限公司西部分公司，新疆乌鲁木齐 830012) 摘要：快开盲板一般由筒体、法兰、勾圈或卡箍、短节、安全连锁机构、开闭机构、转臂等部件构成。为了解决盲板开启困难、密封处渗漏等常见问题，从锁环式快开盲板的密封结构、工作原理和主要零部件作用入手，结合生产实际过程中典型案例，分析故障原因，提出解决措施，保障了站场安全平稳运行。 关键词：锁环式；结构；故障；快开盲板 0 引言 快开盲板在输油输气管道中是必不可少的，在管道清管作业中发挥着重要作用[1]。与传统盲板相比，快开盲板具有结构合理、密封性能好、启闭迅速、性能可靠、操作方便等特点。快开盲板包括卡箍式、牙嵌式、丝扣式、锁环式等类型。 1 锁环式快开盲板 1.1 密封原理 如图1和图2所示，锁环式快开盲板的密封圈是U型密封。 图1 密封原理示意图 密封圈嵌入密封槽内，关上盲板门后，在一定压力的作用下密封圈贴紧密封面，实现初始密封。工作状态下，管内介质进入密封圈的内腔，在高压介质的作用下，密封圈张开并更加贴紧密封面。压力越大，密封的效果越好。由于密封结构采用自紧式密封，没有预紧力和预紧力矩，因此盲板无附加的应力，而且密封可靠[2]。 图2 盲板剖切图 1.2 锁环式快开

盲板结构 锁环式快开盲板结构如图3所示，其中锁盘是起安全作用的，当压力报警螺栓没有卸下时，锁板不能卸下，手柄不能旋转。锁环伸缩装置是一曲柄滑块机构。锁环伸缩原理为旋转操作手柄时，与手柄连接的导向柱沿圆弧凹槽移动，改变锁块的距离，进而改变锁环的周长，实现锁环在锁环槽内的伸缩。顺时针旋转手柄时，锁块拉近，靠在锁环槽内，将盲板门固定。逆时针旋转手柄，锁块背离，锁环脱离锁环槽，释放盲板门[3]。 图3 锁环式快开盲板简图 1.3 锁环式快开盲板安全装置 安全锁板用于固定环锁的工作位置，即当环锁贴紧简体环槽斜面时，将安全锁板插入到两力臂之间，以防环锁产生径向位移出现危险。如图4所示，安全锁板上安装一个压力报警螺栓，欲卸下安全锁板时，必须先卸下压力报警螺栓。在松动螺栓时，只要装有环锁型锁环式快开盲板的设备内尚有余压，气就会从压力报警螺栓的特制泄放口释放，发出声响以警告作业人员，可避免开盲板时因余压造成的危脸。 图4 压力报警螺栓 1.4 锁环式快开盲板的开启与关闭 打开锁环式快开盲板之前，必须确认容器内的压力全部释放，再使其与螺栓孔脱离，取下门锁止块；万向手柄一端插入锁环驱动臂的孔中，逆时针旋转手柄，使锁环缩回至锁环凹槽；向外平拉开门操作杆，实现锁环式快开盲板的开启操作[4]。 关闭时，手柄一端插入锁环驱动臂的孔中，顺时针旋转手柄，使锁环伸展至锁环凹槽内；向里平推

操作杆关上门，使门完全地进入锁环式快开盲板的颈部，松开锁环，使锁环正好卡在锁环凹槽中，再来回拉动几次开门操作杆，以确认其是否完全卡在了凹槽；装上门锁止块，拧紧压力报警螺栓螺栓，完成关闭操作[5]。 2 锁环式快开盲板的关联设备 如图5所示，过滤器是通过不锈钢滤网框组件拦截输送介质中的固体杂质，以保证仪表及重要设备正常运行的专用设备。过滤器由放空口、进口、排污口、出口、盲板、过滤器筒、滤芯等组成。 图5 过滤器基本结构示意图 3 典型案例分析 3.1 故障现象 某天然气增压站场，锁环式快开盲板U型密封处和放空螺栓O型密封处均出现渗漏情况。准备开启盲板处理渗漏时，发现锁定装置卡住，锁环无法弹出，开启困难。 3.2 原因分析 3.2.1 开启困难的原因分析 (1)盲板长期无任何操作，可能发生锈蚀； (2)锁环部分不能弹出，可能存在杂质； (3)环锁定机械装置失效，可能存在锈蚀和杂质。 3.2.2 U型密封处渗漏的原因分析 (1)可能是涂抹黄油太多； (2)可能是密封损坏或者密封面损坏。 3.2.3 O型密封处渗漏的原因分析 可能密封圈或者密封面损坏。 3.3 解决措施 3.3.1 开启困难 (1)打开盲板后，清理生锈部分，加强定期保养，制定合理的设备保养计划，对于有微小变形的盲板利用千斤顶和枕木等工具对突起的部分缓慢施压，将其恢复原状； (2)来回缓慢晃动手柄，同时涂抹机油来润滑锁环，待打开盲板后清理其中杂质，然后充分进