緊急切斷閥應(yīng)用研究

緊急切斷閥是一種快關(guān)式閥門，常常用于易燃易爆油品、燃氣等介質(zhì)管路場合，在遇到突發(fā)情況的時候，外部因素作用到了閥門的啟閉觸發(fā)機構(gòu)，主閥就會迅速的關(guān)閉管路，避免造成事故損害的進一步發(fā)生，起到安全保護的作用。本文介紹了緊急切斷閥在管道系統(tǒng)上的作用，以及四種不同驅(qū)動方式的緊急切斷閥工作原理。

   緊急切斷閥又叫安全卸油閥。其功能包括：可以在現(xiàn)場或一定距離之外，借助液壓或機械等機構(gòu)實現(xiàn)快速閉止；當環(huán)境溫度由于火災(zāi)等原因升高后至規(guī)定范圍時，借助易熔元件等能自動閉止。緊急切斷閥按使用場合分液化氣體罐車用、火車罐車用、站用、罐式集裝箱用等，按其驅(qū)動方式分為電磁式、機械式、液壓式和氣動式等。

1、電磁式

   電磁式緊急切斷閥常用于煤氣、天然氣、液化石油氣等無腐蝕性可燃氣體監(jiān)控管路的安全配套設(shè)施中，其電磁機構(gòu)的響應(yīng)信號形式常常有可燃氣體泄漏自動監(jiān)測信號、環(huán)境溫度自動監(jiān)測信號、消防報警信號、遠程控制信號等。一旦接收外部脈沖的信號，閥內(nèi)的電磁機構(gòu)響應(yīng)而激發(fā)彈簧鎖快速關(guān)閉主閥，及時切斷燃氣的供給，防止燃氣爆炸的發(fā)生，同時電磁式緊急切斷閥也可通過調(diào)節(jié)主閥開閥的保持力，適應(yīng)在強烈有害震動的場合下自動關(guān)閉主閥。在主閥關(guān)閉后，不會再隨著信號再次發(fā)送而改變主閥關(guān)閉的狀態(tài)，只能通過手動驅(qū)動來重新復(fù)位彈簧鎖機構(gòu)來開啟主閥。燃氣管路上的電磁式緊急切斷閥在無電磁力狀態(tài)下可保持常開式或常閉狀態(tài)，同時電磁機構(gòu)應(yīng)保證防爆要求，防止電火花的產(chǎn)生，電磁機構(gòu)成為引爆源。電磁式緊急切斷閥的密封副基本上采用軟密封結(jié)構(gòu)，以保證關(guān)閉狀態(tài)下氣體介質(zhì)零泄漏。

2、機械式

   機械式緊急切斷閥主要依靠機械動作的方式來進行觸發(fā)，常用于油站的燃油加油機上，常見的類型有安全拉斷閥、剪切閥等。這類閥門的閥體設(shè)計有薄弱結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，牢固的安裝在加油機機架上，以便外部加油管的沖擊力能夠傳遞到閥體上。比如槽車在加油站注油過程中，槽車不小心沿著下坡道滑下或者人為操作失誤導(dǎo)致槽車前行，此時槽車和加油管還沒有分開的情況下即駛離加油機，閥門瞬間承受注油管拉拔的沖擊力，閥體薄弱結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)處能立即斷裂脫開，觸發(fā)緊急關(guān)閉機構(gòu)，閥門密封副能自動封閉，從而防止槽車拉倒加油機和燃油泄漏，又保證了人身安全。因此機械式緊急切斷閥靠的是閥體受到額外沖擊載荷致薄弱結(jié)構(gòu)處斷裂，觸發(fā)緊急關(guān)閉機械開關(guān)，實現(xiàn)緊急切斷，故機械式緊急切斷閥一般是常開結(jié)構(gòu)設(shè)計，常用于低壓燃油管的出口，安全拉斷閥的閥體材質(zhì)常常采用碳鋼或鋁合金，剪切閥的閥體材質(zhì)常常采用脆性的材料（球墨鑄鐵、黃銅合金等），同時閥體薄弱環(huán)節(jié)的斷裂強度在滿足管道壓力要求和實用要求前提下應(yīng)易于完全斷裂脫開。

3、液壓式

   液壓式緊急切斷閥是目前最為常用的緊急切斷閥，該閥主要由手油泵、油路系統(tǒng)、泄放系統(tǒng)（易熔元件）和閥體等部件組成。適用于液化石油氣、液氨等氣、液相介質(zhì)儲配站或者汽車槽車的貯罐出入口上，在緊急情況時該閥門通過液壓油進行遠距離快速操作控制，或者通過本體自帶的易熔元件進行油壓泄放進行快速切斷動作，關(guān)閉出入口保證貯運系統(tǒng)的安全。平時不進行作業(yè)時液壓式緊急切斷閥一般保持關(guān)閉狀態(tài)，一是防止液化石油氣內(nèi)的雜質(zhì)聚積在閥門密封面上，導(dǎo)致密封不良，二是防止長期保持高壓狀態(tài)的軟管疲勞損害和油缸的密封元件失效，導(dǎo)致液壓油泄漏，三是防止長期保持緊繃狀態(tài)的主彈簧彈性失效現(xiàn)象，導(dǎo)致緊急切斷時，切斷時間緩慢。流體作業(yè)狀態(tài)時油缸用手油泵充入2～4MPa液壓油壓力，油缸活塞桿推動凸輪杠桿，開啟主閥閥瓣，主彈簧壓縮繃緊。當裝卸作業(yè)時如突然發(fā)生爆炸火災(zāi)、泄漏等意外緊急事故時，通過在場的工作人員操作泄放手油泵的油壓，或者裝在油缸上的易熔元件在溫度超過70±5℃時，易熔元件中的易熔合金自動熔化，液壓油就會從塞孔中漏出，泄放油缸中的油壓，此時油缸活塞桿回退，凸輪杠桿回彈，主閥閥瓣也快速關(guān)閉切斷，從而防止燃油泄漏和火災(zāi)爆炸事故的進一步擴大。同時液壓式緊急切斷閥常常附帶有過流切斷保護功能，當閥門出口介質(zhì)的流量大于額定流量時，主閥能夠?qū)崿F(xiàn)自動關(guān)閉，起到了限流保護作用。

4、氣動式

   氣動式緊急切斷閥主要應(yīng)用于液化石油氣、液氨等氣、液相介質(zhì)的儲罐站管路和化工管道上，其工作原理和液壓式緊急切斷閥相近，結(jié)構(gòu)形式類似于截止閥故在一些場合也常常作為氣動截止閥來使用，進行作業(yè)時利用空氣壓縮機或者儲氣罐開啟主閥，在緊急情況時作業(yè)人員通過遠距離快速泄放氣源，或者通過本體自帶的易熔元件進行氣壓泄放進行快速切斷動作，關(guān)閉出入口保證安全。氣動式氣源大致為0.6MPa，當氣源進行充氣時，主閥上的先導(dǎo)閥開啟，通過閥瓣之間的平衡孔使得進口端壓力泄壓，主閥的啟閉力大大減小，易于主閥迅速開啟，主彈簧壓縮繃緊。主閥關(guān)閉通過泄放氣源或者通過火災(zāi)爆炸現(xiàn)場的高溫使易熔元件塞體里的易熔合金熔化，氣壓從塞孔里進行泄壓，氣缸受迫于彈簧的壓力，主閥快速關(guān)閉切斷。在結(jié)構(gòu)上氣動式緊急切斷閥由于結(jié)構(gòu)上的特殊性--驅(qū)動部分和閥體部分較分離，因此更容易進行維修和易損件（氣缸O型圈）的更換。

   緊急切斷閥作為一種輔助的安全保護類型閥門，其隱形的作用常常被人們所忽視，甚至操作人員為了圖方便，比如易熔元件用六角油塞來代替，用鋼絲繩來捆綁主閥保持常開狀態(tài)等等違規(guī)操作，導(dǎo)致緊急切斷閥放置也就形同虛設(shè)，在關(guān)鍵時刻更不能發(fā)揮其作用，因此操作人員更應(yīng)從思想上重視緊急切斷閥的作用，熟悉緊急切斷閥的工作原理和操作步驟，確保作業(yè)的安全進行。