優(yōu)化立式葉濾機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表故障，提高壓濾機(jī)運(yùn)行率

摘 要：拜耳法生產(chǎn)氧化鋁過程中將沉降分離送來的粗液通過控制過濾立式葉濾機(jī)進(jìn)行過濾，得到符合要求的鋁酸鈉溶液俗稱精液，并將經(jīng)過過濾合格的精液送至下一道工序分解與分級(jí)，被過濾出的浮游物形成濾渣送回沉降系統(tǒng)分離沉降槽。立式葉濾機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，受到很多不可預(yù)見的因素制約，造成了立式液濾機(jī)的非正常停車，不但給企業(yè)帶來了正常生產(chǎn)上的影響，而且增加備品備件的損耗致使成本的提升，還提高了許多日常的維護(hù)工作量。筆者通過多年的實(shí)踐、與同事針對(duì)這些因素的分析并查閱相關(guān)資料，并提出了一些經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)儀表的改造、優(yōu)化等可行性有效的建議及措施，從而提高了立式葉濾機(jī)的工作穩(wěn)定運(yùn)行。即減少了因現(xiàn)場(chǎng)儀表的日常維護(hù)量和備品備件的損壞，也為企業(yè)的降本增效添磚加瓦。

關(guān)鍵詞：立式葉濾機(jī)；氣動(dòng)蝶閥；壓力變送器；故障

中圖分類號(hào)：TD462.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）12-0201-02

前 言

立式葉濾機(jī)是一種常見并廣泛應(yīng)用于各種精液過濾操作、控制的單元設(shè)備。由于立式葉濾機(jī)的工作效率高，不論是在國外還是在國內(nèi)主要用于氧化鋁、鋼渣提釩、制糖業(yè)等化工行業(yè)，它的優(yōu)勢(shì)在于自動(dòng)化程高、濾布?jí)勖L(zhǎng)、濾液指標(biāo)好、運(yùn)行成本低，在濾液過濾方面達(dá)到先進(jìn)水平。立式葉濾機(jī)一個(gè)葉濾周期是由進(jìn)料、掛泥、作業(yè)、卸泥四個(gè)過程組成。

1 立式葉濾機(jī)葉濾工作過程及原理

我公司控制過濾環(huán)節(jié)就有8臺(tái)立式葉濾機(jī)，其中立式葉濾機(jī)機(jī)上附屬有5臺(tái)氣動(dòng)蝶閥和一塊智能式壓力變送器，立式葉濾機(jī)的主要聯(lián)鎖是與5臺(tái)氣動(dòng)蝶閥的聯(lián)鎖，氣動(dòng)蝶閥的主要作用是進(jìn)料、循環(huán)、液位控制、泄壓和排泥。分離沉降槽溢流出的粗液由溢流泵送入粗液槽（在此之前要關(guān)閉排泥、泄壓、循環(huán)氣動(dòng)蝶閥，打開液位控制氣動(dòng)蝶閥），加入助濾劑（石灰乳），充分?jǐn)嚢杌旌虾?，用變頻調(diào)速粗液泵經(jīng)進(jìn)料氣動(dòng)閥蝶閥送至立式葉濾機(jī)，達(dá)到一定進(jìn)料時(shí)間及壓力后經(jīng)液位控制閥控制機(jī)筒液位所產(chǎn)生的壓力差作用下濾液穿過濾布，通過集液管匯總后，經(jīng)循環(huán)氣動(dòng)蝶閥到高位槽自流入精液槽，再通過精液泵送至分解板式熱交換；被隔離在外的硅渣附在濾布上形成濾餅，在一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，通過高位槽內(nèi)儲(chǔ)存的精液反沖進(jìn)行自動(dòng)刷車，沖洗下來的濾餅通過打開排泥氣動(dòng)蝶閥進(jìn)入濾餅槽，經(jīng)濾餅泵送往沉降系統(tǒng)的分離沉降槽。在設(shè)備（葉濾機(jī)、粗、精液泵及管道）運(yùn)行一定周期后，須用強(qiáng)堿進(jìn)行清洗，以消除結(jié)疤和不溶物，疏通管路，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

2 常見的故障統(tǒng)計(jì)

自投用立式葉濾機(jī)以來，立式葉濾機(jī)因各種原因，導(dǎo)致非正常停車故障持續(xù)增高。調(diào)取2015年一整年的故障率記錄，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析分類后，得出的數(shù)據(jù)為因故障導(dǎo)致非正常停車高達(dá)66次，儀表故障率高達(dá)137次。其中因儀表閥門類故障導(dǎo)致停車的達(dá)到57次，占比為86.3%。經(jīng)分析得出儀表故障率主要為：

（1）立式葉濾機(jī)頂部壓力變送器測(cè)壓膜盒安裝的不合理是導(dǎo)致儀表故障率的次要因素、故障次數(shù)是20次。

（2）氣動(dòng)蝶閥的故障率一直居高不下是儀表故障率的主要因素、故障次數(shù)117次，其中閥體卡頓、密封圈損壞等故障原因的故障次數(shù)是67。因氣動(dòng)蝶閥氣動(dòng)控制單元，如二位五通閥損壞、接頭和氣管原因故障次數(shù)是30次。剩下部分因?yàn)闅飧讍栴}導(dǎo)致故障次數(shù)為20次。

3 儀表類故障表現(xiàn)

（1）壓力變送器故障的原因主要表現(xiàn)為壓力變送器在使用一個(gè)月左右就會(huì)出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定、甚至沒有壓力或者是壓力保持在一個(gè)數(shù)值的情況。經(jīng)過多次拆卸檢查壓力變送器的取壓膜盒及取壓口發(fā)現(xiàn)，除了少部分是因?yàn)槟ず衅茡p導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)外。其它原因都是因?yàn)槿汗芏铝希瑢?dǎo)致取壓管易堵料是膜盒前面多了一臺(tái)手動(dòng)球形截止閥。

（2）氣動(dòng)蝶閥在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)了一下兩個(gè)方面的故障：①氣動(dòng)蝶閥的閥體變形、卡頓和密封墊損壞。②氣動(dòng)蝶閥氣缸外部漏氣、氣缸膜片磨穿及二位五通閥漏氣和堵塞。故障率高的氣動(dòng)蝶閥主要有進(jìn)料氣動(dòng)蝶閥、泄壓氣動(dòng)蝶閥、液位控制氣動(dòng)蝶閥和排泥氣動(dòng)蝶閥。

4 技術(shù)改造依據(jù)及方案

（1）當(dāng)壓力變送器不能真實(shí)反映壓力時(shí)，工藝人員不能很好的控制進(jìn)料量及打開或者關(guān)閉液位控制閥，從而使進(jìn)料量過多或過少、機(jī)筒壓力上升或不穩(wěn)定，直接導(dǎo)致濾布的壽命下降。針對(duì)這一現(xiàn)象我們查閱了立式葉濾機(jī)的工作原理、相關(guān)技術(shù)參數(shù)合壓力變送器的相關(guān)資料。一致認(rèn)為就現(xiàn)有工況的需要，壓力變送器膜盒前的手動(dòng)球閥起的作用不大，反而給壓力變送器的測(cè)量帶來影響和增加維護(hù)的難度。因此，去掉該手動(dòng)球閥來增大取壓口的口徑和因球閥帶來的回料阻力，把測(cè)壓膜盒直接裝到葉濾機(jī)頂部的測(cè)壓法蘭上是一個(gè)很好的處理方法。

（2）由于立式葉濾機(jī)是用來分離強(qiáng)堿，造就該工序固有的環(huán)境及工況。氣動(dòng)蝶閥閥芯部分長(zhǎng)時(shí)間與強(qiáng)堿接觸，加之氣動(dòng)蝶閥的頻繁使用，導(dǎo)致氣動(dòng)蝶閥閥體部分的閥芯易磨損或者變形后。一旦閥體變形或者密封墊損壞就會(huì)造成卡頓或開關(guān)不正常的現(xiàn)象。液堿經(jīng)閥芯滲入到氣動(dòng)蝶閥氣缸、甚至?xí)?jīng)氣缸后直通二位五通閥后。會(huì)使氣缸外部、氣缸內(nèi)的膜片及二位五通閥被強(qiáng)堿腐蝕，造成閥門故障，甚至損壞。經(jīng)分析、研究討論及咨詢閥門廠家技術(shù)人員，得出了兩個(gè)方案：①從新對(duì)氣動(dòng)蝶閥選型，選擇一種不宜被腐蝕材質(zhì)的閥門氣缸。②在閥門氣缸與閥體連接處增加隔離支架和連接桿。綜合分析后，如果選擇換型方案，勢(shì)必會(huì)使原用的閥門和備件不能更好的利用、提高了成本，固選擇了增加支架和連接桿的方案。

5 改造后的成效及維護(hù)要求

5.1 成效主要表現(xiàn)為

（1）通過取消壓力變送器膜盒前手動(dòng)球閥后，運(yùn)行一個(gè)月為一個(gè)周期后拆卸壓力變送器膜盒檢查發(fā)現(xiàn)取壓管管壁稍有結(jié)疤，運(yùn)行三個(gè)月為一個(gè)周期后拆卸膜盒檢查發(fā)現(xiàn)膜盒上稍有軟料附在上面、取壓管管壁稍有結(jié)疤，運(yùn)行六個(gè)月為一個(gè)周期后拆卸發(fā)現(xiàn)取壓管管壁稍有結(jié)疤和膜盒上附有一層薄薄的結(jié)疤，輕敲后就能脫落。自2016年1月改造至2018年初，壓力變送器的故障為零，備品備件消耗為零。

（2）自2016年1月增加氣動(dòng)蝶閥連接支架和連接桿后，有效的減少了料漿直接與氣缸的接觸。2016年全年，由于氣動(dòng)閥的故障統(tǒng)計(jì)次數(shù)為78次。其中，氣動(dòng)蝶閥閥體卡原因?yàn)?6次，氣控部分為故障次數(shù)為22次，表現(xiàn)為：二位五通閥故障次數(shù)為9次，氣源管損壞或接頭損壞次數(shù)為7次，氣缸故障次數(shù)為6次。備品備件方面損耗為，氣缸6臺(tái)，二位五通9塊。

5.2 維護(hù)要求

（1）定期檢查并校驗(yàn)壓力變送器，并在三個(gè)月的周期內(nèi)清理壓力變送器取壓口及膜盒結(jié)疤以保證壓力變送器測(cè)量的精準(zhǔn)。減少因壓力測(cè)量的不準(zhǔn)確度影響立式葉濾機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和濾布的損壞。

（2）定期檢查氣動(dòng)閥門的連接部件、氣源管及閥門氣缸的使用受損程度，并及時(shí)的清理氣動(dòng)蝶閥閥門的堿液和堿結(jié)疤。

6 立式液濾機(jī)的保養(yǎng)工作

（1）立式葉濾機(jī)作業(yè)前段前期準(zhǔn)備與檢查：①要檢查流程是否無誤；②檢查各種設(shè)備是否具備開采條件；③檢查各相應(yīng)槽子的液位是否正常、以便液位和液量的平衡控制；④檢查各種所需的材料和工器具是否已經(jīng)準(zhǔn)備到位。

（2）啟動(dòng)前的準(zhǔn)備：①檢查機(jī)頭傘型架是否有裂痕、松動(dòng)，機(jī)頭鎖緊裝置是否安全可靠；②立式葉濾機(jī)上的壓力是否顯示正常，所有的氣動(dòng)蝶閥是否開關(guān)正常計(jì)靈敏；③檢查機(jī)頭墊子是否老化和破損，然后檢查濾片是否有變形，小嘴是否對(duì)正，墊子是否正常；④檢查滾輪和液壓系統(tǒng)的情況。

（3）定期定時(shí)點(diǎn)檢，每?jī)尚r(shí)點(diǎn)檢一次，點(diǎn)檢是帶上點(diǎn)檢工具和記錄表，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況，要及時(shí)處理。

（4）清洗與清理工作，當(dāng)立式液濾機(jī)達(dá)到清洗周期時(shí)，要根據(jù)濾布結(jié)硬程度和葉濾機(jī)的產(chǎn)能情況而制定清洗的時(shí)間，并在停汽檢修時(shí)對(duì)槽罐內(nèi)的結(jié)疤進(jìn)行清理。

（5）立式葉濾機(jī)在使用過程中，停車放空機(jī)筒內(nèi)料漿后，如果不在相隔的時(shí)間內(nèi)進(jìn)料運(yùn)行，要把機(jī)筒注滿水或用水沖洗，以保證濾布不被料漿結(jié)硬和防止管道余料結(jié)硬。

7 結(jié)束語

經(jīng)過2016年全年立式葉濾機(jī)儀表類的故障原因分析和故障率的統(tǒng)計(jì)，較于2015年全年立式葉濾機(jī)儀表類的故障原因分析和故障率的統(tǒng)計(jì)。本次立式葉濾機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表的改造和優(yōu)化是成功的，雖然未能有效的減少由于工況工藝條件引起的氣動(dòng)蝶閥閥體的損壞情況，但已經(jīng)很大程度減少了立式葉濾機(jī)因現(xiàn)場(chǎng)儀表引起的故障率，提還高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，并能很好地解決了因現(xiàn)場(chǎng)儀表給維護(hù)人員帶來的大量工作量和減少備品備件的損耗的問題，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)高效穩(wěn)定、穩(wěn)定生產(chǎn)保駕護(hù)航，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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收稿日期：2018-4-8

作者簡(jiǎn)介：宋瑞謹(jǐn)（1984-），男，助理工程師，大專，主要從事生產(chǎn)過程自動(dòng)化儀器儀表的安裝、調(diào)試、日常維護(hù)及檢修方面工作。