自力式调节阀泄漏率改进方案是调节阀常用的形式之一，因此，自力式调节阀也必须*遵循调节阀的泄漏标准，了解调节阀的泄漏标准对于我们日常选型可以起到非常重要的作用。调节阀是石油化工炼油装置中*的部分，其使用的调节阀种类多、数量大，化工生产中的介质多是腐蚀性强、有毒或易燃易爆的，当调节阀泄漏时，不仅会造成严重的原材料、能量和产品的浪费，而且对环境也造成严重的影响，甚至引起严重的安全事故。因此，我们有必要也应当重视石油化工生产过程中调节阀的泄漏问题。下面就石油化工装置中引起调节阀泄漏的原因以及防止和消除泄漏的对策、方法做重点探讨。 自力式调节阀的泄露标根据国外ANSI-B16.104FCI70-2制定。相应国内标准有GBT/17213.4和GB4213。泄露等级分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ共六个等级。
等级Ⅰ是自力式调节阀按照基础类型设计：可以对Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ等级做些修正，根据用户和供方协议，可以不做试验。
等级Ⅱ的泄露量是0.5%×阀额定容量：一般为双座自力式调节阀和平衡结构的套筒调节阀所要求达到的。密封面为金属硬密封结构。
等级Ⅲ的泄漏量是0.1%×阀额定容量：一般为双座自力式调节阀和平衡结构的套筒调节阀。密封面为金属硬密封结构。比等级Ⅱ要求稍高些。
等级Ⅳ的泄漏量是0.01%×阀额定容量：一般为单座自力式调节阀和特殊密封的套筒调节阀。是比较常用的泄露等级。
等级Ⅴ的泄漏量是0.05%×阀额定容量：一般为单座自力式调节阀和特殊密封的套筒调节阀。试验时采用大工作压差。
等级Ⅵ的泄漏量是气泡级别：泄漏量较小，阀座密封一般是弹性阀座。 
1自力式调节阀泄漏率改进方案的原因分析
1.1调节阀的分类
调节阀是石油化工生产装置中*的控制设备。阀门的种类繁多，随着各类成套设备工艺流程的不断改进，阀门的种类还在不断增加。根据其用途的不同可以分为以下几类：
(1)用于切断或接通管路中的介质的闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀和蝶阀等；
(2)用于调节管路中介质压力和流量的调节阀(有气动和电动两种类型)、减压阀、节流阀、蝶阀、平衡阀等； (3)用于防止介质倒流、保证介质单向流动的止回阀；
(4)用于超温、超压安全?；ぃ欧哦嘤嘟橹?，防止温度、压力超过规定数值，从而保证设备和管路系统安全运行的安全阀、溢流阀等；
(5)用于改变管路中介质流动的方向，起分流介质作用的分配阀、三通或四通旋塞阀、三通或四通球阀等； (6)用于介质的取样分析的取样阀；
(7)其他特殊用途的疏水阀、排污阀、放空阀、排渣阀等。 
1.2自力式调节阀泄漏率改进方案泄漏的原因分析
调节阀泄漏分为两种，即外部泄漏和内部泄漏。在大多数情况下，外部泄漏所造成的后果，往往比内部泄漏更加严重。在工业生产中，调节阀的外漏不但造成原材料及能源的浪费，还会直接污染环境，甚至引起火灾、爆炸、中毒等危害生命安全的重大事故，给国民经济造成严重损失。
(1)调节阀外漏的原因分析
外漏常见于阀体、阀杆、填料函与阀体的连接部位。
1)阀体泄漏的原因阀体通常是铸造的，容易形成砂眼等铸造缺陷，阀体上的砂眼会导致介质的泄漏，这种泄漏一般都表现为渗漏，流量较小，通过水压试验就能被发现。
2)阀杆泄漏的原因调节阀的阀杆由于设计和选材不当会引起阀杆在某个位置被卡死，使阀门无法关闭或关闭不严，造成介质泄漏。此种泄漏往往流量较大，对生产装置和周围的环境容易造成严重的危害。
3)填料函泄漏的原因填料函由填料箱、填料、填料垫以及填料压紧机构等组成。填料箱置于阀体或阀盖上，起容纳填料的作用。填料垫置于填料箱底部，起支撑填料的作用。填料分软质密封填料和成型填料两种。成型填料以弹性材质为原料，采用模压成型或车削加工制成各种环形密封圈，相比之下，成型填料结构紧凑，密封性能好，适用性更强。介质在密封填料处泄漏，原因为填料压盖松动、密封填料不严密、填料品种或质量不符合要求、填料老化或被阀杆磨损。
4)阀体连接处泄漏的原因阀体连接部位的密封系指阀体与阀盖之间的密封。一般情况下为法兰连接密封，当阀门公称直径较小时为螺纹连接密封。垫片的类型、材质或尺寸不符合要求、法兰密封面加工质量差、连接螺栓紧固不当、因管道配置不合理而在连接处产生过大附加载荷等原因，都能引起阀体连接部位泄漏。
(2)自力式调节阀泄漏率改进方案的原因分析
调节阀关闭不严形成的泄漏为内漏，常发生在阀座密封面。分析其原因：
1)调节阀的设计和制造工艺存在问题，造成调节阀密封不严而导致介质的泄漏，多为渗漏或小流量连续排放。
2)阀板或密封面变形造成密封不严，从而引起介质的泄漏，一般成渗漏或小流量连续排放。
3)在调节阀的制造、运输、检验、安装和使用等过程中，损伤了调节阀的密封面，使密封不严，导致调节阀泄漏。这种泄漏也表现为小流量的渗漏。
4)介质内含有固体杂质造成调节阀关闭不严，从而引起介质泄漏。这种泄漏可能是小流量的渗漏也可能流量较大。
1. 3调节阀泄漏造成的损失
由以上情况引起的泄漏，所造成的经济损失和对环境的污染程度又因介质的特性的不同而有所不同。如果是气体介质，则很容易在空气中扩散传播，其污染半径就会较大。液体介质则会通过对地面的渗透产生污染，也可能通过明沟或暗沟流人排洪渠，污染江河湖泊及其他环境。
1.阀杆长短不适应。 自力式调节阀泄漏的主要原因是阀杆长度不合适，导致自力式调节阀的阀芯与阀座之间有一定间隙，不能*接触，使阀门关闭不严时出现内漏现象。 2.填料泄露 自力式调节阀填料函充满填料后，由于压盖对填料施加压力，使填料在压力作用下变形，产生径向力，并与自走式调节阀阀杆紧密接触。但是，这种接触不是很均匀，而且不同部位的密封程度不同，有些部位甚至没有接触，在电动调节阀运行过程中，阀杆与填料之间存在相对运动，称为轴向运动。在使用过程中，由于流体介质的影响，填料函发生泄漏。 3.阀芯、阀座变形泄露 自力式调节阀在生产过程中产生的铸造或锻造缺陷导致腐蚀强化，而输送腐蚀性介质和流体介质的腐蚀则导致自给式调节阀的损坏和泄漏。 
符合 ANSI/FCI 70-2 和 IEC 60534-4的调节阀泄漏标准 | 泄漏等级代号 | 允许泄漏量 | 测试介质 | 测试压力 | 确定泄漏等级要求的测试步骤 | | Ⅰ | —— | —— | —— | 不要求测试，如果用户与供应商同意这样做 | | Ⅱ | 0.5% 的额定流通能力 | 10-25℃（50-125°F）时的空气或水 | | 把压力作用在阀门入口，让出口向大气开放或把它连接到低压头损失的测量装置上，全部正常推力由执行机构提供。 | | Ⅲ | 0.1% 的额定流通能力 | 同上 | 同上 | 同上 | | Ⅳ | 0.01% 的额定流通能力 | 同上 | 同上 | 同上 | | Ⅴ | 每psi 压差下在每英寸阀口直径上每分钟通过0.0005毫升的水（每bar压差下在每毫米阀口直径上每秒钟通过5×10-12立方米的水。 | 10-52℃（50-125°F)时的水 | 阀芯两端的大工作压力降，不超过ANSI 阀体等级，或小于要求的压力。 | 把整个阀腔和连接管道充满水后，将压力作用在阀门入口，然后把阀芯推至关闭位置。使用规定的执行机构大净推力，但不要超过该值，即使测试期间可以获得超过该值的推力。留出一定的时间让泄漏流量稳定下来。 | | Ⅵ | 不超过在下面的基于阀口直径的表格里列出的量。 | 10-52℃(50-125°F)时的空气或氮气。 | 3.5 bar（50 psig）或阀芯两端的大额定压差，两者中的较低者。 | 把压力作用在阀门入口。执行机构应调整到规定的操作条件下，让全部正常关闭力作用在阀芯上。留出一定的时间让泄漏流量稳定下来，并使用合适的测量装置。 |
VI 级大允许阀座泄漏量（符合ANSI/FCI 70-2） | 公称阀口直径 | 每分钟气泡数（1） | | 英寸 | 毫米 | 毫升 / 分钟 | 气泡数 / 分钟 | | 1 | 25 | 0.15 | 1 | | 1 1/2 | 38 | 0.3 | 2 | | 2 | 51 | 0.45 | 3 | | 2 1/2 | 64 | 0.6 | 4 | | 3 | 76 | 0.9 | 6 | | 4 | 102 | 1.7 | 11 | | 6 | 152 | 4 | 27 | | 8 | 203 | 6.75 | 45 | | 1. 表中的每分钟气泡数是以调整好的测量装置为基础的一个建议性的选择。在这个例子里，把一根1/4 英寸（6.3mm) 外径× 0.032 英寸(0.8mm)壁厚的管子浸入水中至 1/8 或 1/4 英寸的深度。管子的端面应切割得平整和光滑，没有棱 角或毛刺。管子中心线应与水面垂直。还可以制作其它装置，只要它们正确地表示毫升 / 分钟的流量，每分钟的气泡数量可以不同于表中列出的数字。 |
2自力式调节阀泄漏率改进方案对策
2.1优化设计选型
能否将调节阀泄漏的程度降到低、使用寿命达到长，取决于调节阀设计选型是否合理、密封形式的选用、阀门的产品质量、安装施工及生产操作是否合乎规范等，而且很大程度上是取决于调节阀设计选型的优化。
调节阀设计选型的优化，牵涉到调节阀形式的选择、阀门本身的设计及制造、调节阀材料的选用等多方面的问题。选择调节阀形式时，要从工艺条件的要求和设计规范的要求等角度进行全面优化考虑。阀门的用途、介质的温度、压力、流速、压降以及介质的腐蚀性等，都直接影响到调节阀的选型，还要根据介质的温度和腐蚀性，选择制造阀门所使用的材料。根据施工和实际操作经验，调节阀的选用除了满足有关工艺要求、设计规范外，还应充分考虑各种具体情况，使其尽可能与操作条件相匹配，限度地满足使用要求。
对于液体、气体或两相流体，使用闸阀或截止阀与使用球阀相比，其效果会有明显的不同。球阀的气密性优于闸阀和截止阀，开启和关闭的速度也要迅速得多，但使用温度范围却大大小于闸阀和截止阀。一般情况下，大多数球阀都不能在高温下使用。而闸阀和截止阀在高温情况下的性能比较稳定。球阀的压力损失比闸阀和截止阀要小，相比之下截止阀的压力损失比闸阀的压力损失要大一些，这是由阀门内在的构造形式所决定的。对于不同的物料流速及调节流量的效果，使用不同类型的阀门其效果也会大不一样。高速流的情况下一般不宜使用截止阀，因为在高速流的情况下截止阀的压力损失大，但截止阀对流量的调节作用却比闸阀和球阀要好得多。在选择调节阀类型时，还要根据介质的温度和腐蚀性考虑制造阀门所使用的材料。调节阀所使用的材料必须满足阀门工作点的工艺条件的要求。根据工作点的工艺要求，合理地选用阀芯和阀体的材料，可以延长阀门的使用寿命而不必大幅度增加费用。单纯地追求高等级的材质只会造成材料的无谓浪费。 
2.2填料函泄漏对策
由于调节阀填料函密封的泄漏，以及阀体连接部位密封的泄漏，是造成阀门外漏的关键所在，所以需要特别重视。传统的软质填料密封，是靠填料压盖的轴向压力，使之在阀杆与填料以及填料与填料箱侧壁之间，产生一定的径向接触应力而达到密封的。因此，压盖的轴向力必须相当大，这就造成填料与阀杆之间摩擦转矩增大、磨损增加、软质密封填料磨损快，因而须经常拧紧压盖螺栓或更换填料，才能保证较好的密封效果。
采用合适的填料密封及填料密封组合，可提高调节阀使用的可靠性，延长使用寿命。如柔性石墨环填料的组合使用，比只用柔性石墨环填料的密封效果好。目前在国内采用单一柔性石墨环填料的情况比较多；而在国外，采用柔性石墨环填料组合的使用方法已开始流行，并且取得了良好的效果。
2.3消除阀体连接部位的泄漏
阀体连接部位密封，就其密封性质而言属于静密封，其应满足下列要求：
(1)能适应温度和压力的急剧变化；
(2)多次拆卸而不损坏密封元件；
(3)结构简单、紧凑，金属消耗量少；
(4)对振动和冲击载荷不敏感；
(5)能满足各种工作介质的使用要求。
阀体的连接部位，通常采用桦槽式或凹凸式平垫片密封，近年来，“O”形密封圈密封，也获得了广泛的应用。禅槽式平垫片密封，是将平垫片安装在封闭槽中，这种结构在密封面上，可产生很高的密封比压，通常远远超过垫片材料的屈服极限，从而保证了可靠的密封性。其适用于压力大于等于4.OMPa的中高压调节阀。这种密封结构的缺点是：当拆卸调节阀时，垫片难于从密封槽中取出，如果硬性取出，往往会将垫片损坏。
凹凸式平垫片密封，是将平垫片安装在凹凸面法兰的密封面上，与樟槽式平垫片密封结构相比，具有以下优点：
(1)拆卸调节阀时，垫片容易取出；
(2)由于密封槽呈阶梯状，因此加工工艺性能较好。
平垫片的材料，根据工艺参数和流体性质，可选用铝、紫铜、1Cr18Ni9Ti和橡胶石棉板等。氟塑料也是常用的垫片密封材料，但由于其具有冷流性，如果密封结构设计不当，将导致不良后果。“O”形密封圈，其结构简单，制造方便，只要密封结构设计合理，装配后就能产生足够的径向挤压变形，可不必轴向加载即可达到密封，因此，将其用作法兰连接密封，可以减小法兰的结构尺寸，从而减轻调节阀的重量。对于低压小通径调节阀，为减小阀体结构尺寸和重量，阀体一般采用内螺纹连接，而连接处的密封元件也可采用平垫片或“O”形密封圈。
2.4阀杆泄漏对策
阀杆是调节阀中重要的受力零部件，阀杆材料必须具有足够的强度和韧性，能耐介质、大气及填料的腐蚀，耐擦伤，工艺性能好。为了提高阀杆表面耐腐蚀、耐磨损的性能，一般应对其表面进行强化处理。目前，制造阀杆的材料，国内大部分使用马氏体不锈钢，但这种不锈钢耐缝隙腐蚀能力较弱，这是由于酸性物质的作用，使阀杆表面的钝化膜破坏而产生的局部腐蚀，因此好采用奥氏体-铁素体双相不锈钢，可以增强阀杆耐缝隙腐蚀的能力，从而使阀杆处的泄漏得到有效的控制。
综上所述，在石化工业生产中调节阀的泄漏是不容忽视的问题，它对生产的经济性、安全性以及对环境都会带来重大的影响。消除调节阀泄漏的关键在于优化阀门结构的设计，根据不同的工艺条件合理选择阀门的材料，提高调节阀在生产过程中的质量控制水平，以及根据工艺操作系统优化阀门的选型。随着科学技术的进步，特别是新材料的出现，一些新结构的调节阀已投入使用，它们性能好、寿命长，可满足生产发展的需要。
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