氣化裝置排渣閥選型使用探究

劉江涌 張會(huì)強(qiáng)

【摘? 要】排渣閥使用環(huán)境特殊，經(jīng)合理選型、合理維修，滿足生產(chǎn)需求。

【關(guān)鍵詞】閥門(mén)類(lèi)型;傳動(dòng)方式;執(zhí)行器;球閥;維修方案

我公司氣化裝置排渣閥使用介質(zhì)為渣水，具有使用壓力高，溫度高的特點(diǎn)，加之環(huán)境易燃易爆等特點(diǎn)，因此在閥門(mén)類(lèi)型、傳動(dòng)方式選用、維修方案方面需要全面綜合考慮：

一、執(zhí)行器的選用：

執(zhí)行器按其能源形式分為氣動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)三大類(lèi)。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)俗稱氣動(dòng)頭又稱氣動(dòng)執(zhí)行器，氣動(dòng)執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類(lèi)型：執(zhí)行器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作都通過(guò)氣源來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING（雙作用）。SPRINGRETURN（單作用）執(zhí)行器只有開(kāi)或者關(guān)是氣源驅(qū)動(dòng)，相反的動(dòng)作則由彈簧復(fù)位。

氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式、撥叉式和齒輪齒條式。活塞式行程長(zhǎng)，適用于要求有較大推力的場(chǎng)合;而薄膜式行程較小，只能直接帶動(dòng)閥桿。撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器具有扭矩大、空間小、扭矩曲線更符合閥門(mén)的扭矩曲線等特點(diǎn)，但是不很美觀;常用在大扭矩的閥門(mén)上。齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、化工，煉油等對(duì)安全要求較高的生產(chǎn)過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用。

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：

1、接受連續(xù)的氣信號(hào)，輸出直線位移（加電/氣轉(zhuǎn)換裝置后，也可以接受連續(xù)的電信號(hào)），有的配上搖臂后，可輸出角位移。

2、有正、反作用功能。

3、移動(dòng)速度大，但負(fù)載增加時(shí)速度會(huì)變慢。

4、輸出力與操作壓力有關(guān)。

5、可靠性高，但氣源中斷后閥門(mén)不能保持（加保位閥后可以保持）。

6、不便實(shí)現(xiàn)分段控制和程序控制。

7、檢修維護(hù)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好。

8、輸出功率較大。

9、具有防爆功能。

二、閥門(mén)形式的選用：

氣動(dòng)切斷球閥廣泛應(yīng)用于造紙、石化、化工、冶金、電力、環(huán)保、石油、輕工等工業(yè)部門(mén)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，具有全通徑和縮徑兩種結(jié)構(gòu)形式。用于輸送粘性、易結(jié)渣介質(zhì)管道上的球閥應(yīng)使用全通徑的，方便定期的刮蠟吹掃器通過(guò)。氣動(dòng)切斷球閥采用唇型彈性密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證密封的可靠性對(duì)于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用板簧加載的閥座密封結(jié)構(gòu)，能確保球閥長(zhǎng)期可靠的密封。中、高溫球閥的閥座材料可選用對(duì)位聚苯或金屬材料。

特點(diǎn)

1、O型浮動(dòng)式球閥采用全通徑或縮徑設(shè)計(jì)，流通阻力小。

2、閥門(mén)采用高平臺(tái)結(jié)構(gòu)，ISO5211連接標(biāo)準(zhǔn)，能使安裝電/氣動(dòng)執(zhí)行器更為專(zhuān)業(yè)化。

3、閥桿采用內(nèi)裝式，軸肩及聚四氟乙烯（或增強(qiáng)石墨）推力墊結(jié)構(gòu)防止閥桿因管道內(nèi)壓力 而吹 出，同時(shí)聚四氟乙烯（或增強(qiáng)石墨）材料減小閥門(mén)的啟閉扭矩，使操作更為省力。

4、具有防火防靜電結(jié)構(gòu)，在閥桿與閥體及閥桿與球體之間設(shè)置導(dǎo)電彈簧，避免因靜電打火點(diǎn)燃易燃介質(zhì)。確保系統(tǒng)安全。

5、耐火結(jié)構(gòu)雙重保護(hù)，當(dāng)萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)而使密封圈燒損時(shí)，球閥的各個(gè)密封部位均能形成金屬對(duì)金屬的硬密封結(jié)構(gòu)。

結(jié)合以上結(jié)論，最終選用帶氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)切斷球閥，具體參數(shù)如下：

類(lèi)??? 型：球閥，規(guī)??? 格：16寸，壓力等級(jí)：600LB，使用溫度：251℃，執(zhí)行機(jī)構(gòu)：撥叉式氣缸 ，閥體材質(zhì)：碳鋼，閥芯、閥球、閥座材質(zhì)：316，壓差：6.5MPa。

三、針對(duì)閥門(mén)日常使用主要存在卡澀問(wèn)題，主要原因?yàn)椋洪y門(mén)問(wèn)題或內(nèi)漏嚴(yán)重。制定閥門(mén)狀態(tài)及維修方案如下：

1、檢查檢修程序。

1）切斷球閥解體前要做好標(biāo)記標(biāo)示，標(biāo)記位號(hào)牌---閥體與執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置標(biāo)記---閥體與上閥蓋位置標(biāo)記。

2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的拆檢---重點(diǎn)檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片、彈簧、推桿、密封圈、活塞密封圈、撥叉箱等零部件的損壞情況并確定是否需要更換或修復(fù)。

3）閥本體的檢查---重點(diǎn)檢查閥體內(nèi)部密封臺(tái)面是否沖刷、沖蝕損壞，閥芯、閥座是否沖刷、沖蝕損壞，閥桿密封部位是否拉傷、磨損、變形并確定是否需要更換或修復(fù)，連接部件是否完好無(wú)損，填料、墊片完全更換。

4）鎖渣閥碟簧必須更換，閥座、閥球根據(jù)解體檢查受損情況決定是否更換，優(yōu)先考慮維修閥球閥座。

5）閥球、閥座材質(zhì)應(yīng)采用鍛造雙相鋼Duplex2205，并采用專(zhuān)利的ARGULOY 等離子熔融焊接硬化技術(shù)處理，硬化的最低厚度500uM，硬化后閥座最低硬度為63HRC，閥球最低硬度為67HRC。

6）執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封圈、閥門(mén)填料等密封組件必須更換。

2、檢驗(yàn)結(jié)果

●球體涂層面有脫落坑體;

●閥座噴涂密封面涂層脫落，閥座有一邊沖刷成沙面;

●自密封環(huán)損壞;

●碟簧強(qiáng)度疲勞。

3.處理措施

閥門(mén)解體、除銹、清理;閥體內(nèi)腔磨損檢測(cè)、對(duì)稱研磨修復(fù);閥體酸洗;球體磨損舊涂層車(chē)削去除，球體偏芯度對(duì)稱性檢測(cè)，修復(fù)研磨，鎳基合金噴焊。雙閥座更新，表面鎳基噴焊。球體、閥座精細(xì)研磨，密封檢測(cè)。球體軸承位磨損補(bǔ)焊修復(fù)，精車(chē)削，與閥桿配合研磨。閥桿矯正、修復(fù)，閥體上下游耐磨襯套更換。閥座下碟簧測(cè)量加工后更新，調(diào)整余量。出軸密封成型填料、壓環(huán)等組件整體更換。軸套研磨加工修復(fù)，球體鍵槽磨損后，修復(fù)加工。氣缸解體、除銹、表面防腐。導(dǎo)向桿更新檢測(cè)，缸體內(nèi)壁直徑檢測(cè)、不對(duì)稱偏磨修復(fù)。氣缸連桿光潔度、垂直度檢測(cè)，撥叉件、固定塊檢測(cè)更換潤(rùn)滑脂，密封件套件更換。氣缸整體復(fù)裝，通氣測(cè)試。氣缸閥體連接固定，開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，整閥耐壓、氣密試驗(yàn)。

4.閥門(mén)維修后檢驗(yàn)

●裝配完成的球閥閥球、閥座、填料的密封性能良好。

●裝配完成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)雜質(zhì)、無(wú)銹蝕、無(wú)灰塵，運(yùn)行正常。

●裝配完成的球閥運(yùn)行正常，無(wú)卡澀，無(wú)爬行現(xiàn)象

●閥體本體耐壓試驗(yàn)---試驗(yàn)用的介質(zhì)是潔凈水，在閥門(mén)全開(kāi)的前提下升壓至公稱壓力的1.5倍，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)可見(jiàn)的泄漏為合格。

●泄漏量試驗(yàn)---遵照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ANSI- B16.104（要求按API598）內(nèi)容執(zhí)行。

●執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣密試驗(yàn)---執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源壓力的1.5倍輸入3min檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣密性是否合格。

本次閥門(mén)修復(fù)后，加之最初閥門(mén)選型合理，已連續(xù)使用一年多，為氣化分廠生產(chǎn)乃至整個(gè)裝置連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《石油化工自動(dòng)化設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2000.1

[2]《GB4213-2008氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥》，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，2009.2

作者簡(jiǎn)介：

劉江涌：男，陜西省渭南市華州區(qū)人，42歲，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)任陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司高級(jí)工程師;張會(huì)強(qiáng)：男，陜西省渭南市華州區(qū)人，49歲，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)任陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司高級(jí)工程師。

（作者單位：陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司）