三分式气化炉锁斗阀的防渣及故障处理

石油化工自动化，2008. 4↑69仪器仪表与应用AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY三分式气化炉锁斗阀的防渣及故障处理朱信华,刘全荣,周志(兖矿国宏化工公司，山东邹城273512)摘要:介绍了共分式锁斗阀的结构以及为耐冲刷面采取的技术工艺撒施.分析使用过程中出现故障的原因,并提出了改进構施。对阀门的材质选用,球体表面硬化处理等方面进行了介绍。改进后的三分式气化炉锁斗阀满足了国内的需求。关键词:镄斗阀;火焰喷涂;煤气化中图分类号: TP214文献标识码: B文章编号: 1007 -7324(2008)04-0069-021引言双向密封，密封等级不低于ANSI B16. 104 Class煤气化炉锁斗阀是煤化工装置中关键的控制V级;阀门所有材质为全锻造[2]。阀门,因为参与排渣程序控制,能耐高温、高压和灰渣的直接磨蚀,开关频繁,要求在高压差下,双向严密密封,对阀门的结构、材质和制造工艺要求很高。大型化工装置对此关键阀门采用进口,但也有部分企业的备阀采用国产品牌。阀门结构也不尽相同,可分为对分式和三分式“。三分式阀门结构由于渣堵造成的阀门失效几率较大，因此笔者对三分式阀门的进渣原因进行剖析,并将采取的防渣措施供A一同行参考。.图1阀门结构2锁斗阀的基本技术要求阀门为高温锁渣结构，阀门填料为高温石墨加为防止灰渣进入阀座,阀座含有弹簧(或弹簧强填料,应能够耐受热炉渣的冲蚀和磨蚀;阀体采片)组件,弹簧材质为不变形金属INCONEL.725，用A216 WCB或更高材料,球体为耐高温和热冲且阀座前后垫片的密封使得弹簧内腔为封闭式结击设计,高压球基采用A351 CF8M或更高材料。构,如图2所示。介质中颗粒无法进入弹簧内腔球体表面喷涂WC合金(厚度大于200 μm)或高温内。另弹簧阀座的设计,使阀座与球之间紧密接等离子表面高速喷涂硬化处理,阀体流道塞焊不锈触,无缝隙,因此避免了灰渣颗粒介质进人阀座与钢层AISI420(8mm)或相同硬度处理,所有硬度阀芯之间,从而避免了阀座与球面的刮伤。另阀座必须不低于HRC68 ;表面处理层应附着牢固,使用的独特设计使得阀座与阀球接触部分实际上形成过程中不能脱落,具有防濟堵塞弹簧结构;阀球流刮刀的作用。道和阀球唇口处也必须喷涂WC合金,(厚度大于500μm),硬度必须不低于HRC68;球阀必须有阀防渣O型密封圈腔自动卸压功能，当阀门关闭后，阀腔内压力高于、弹簧.关闭压力时,能自动卸压至压力低的一侧。执行机构使用在高压差或关闭时单向压差等于最大工作压力的100%~110%时，阀门仍能保持稳定的关闭。围2阀座的 防渣设计3阀门结构及防渣设计中国煤化工阀门由两端法兰、简体、导向板、球体、紧固件(包括密封件).阀杆机构组成,如图1所示。执行:1HCNMHG州人，1990年毕业于.机构一般采用免维护双作用气缸活塞执行机构,紧华东师范大学电子系.现工作于山东邹城兖矿国宏化工公司,任T急故障切断,快速动作,开关时间不大于3s。阀门程帅.研究领域为化工自动化控制。2008 年石油化T自动化70为防止灰渣进入支撑板内滑动轴承内,增加了显然依靠人为冲洗不可能实现,因此只能采用长期不间断冲水的办法,为了保证气化炉和锁斗的安全防渣O型圈,如图3所示。运行.锁斗顺控逻辑要求当气化炉与锁斗的压差不减磨垫片厂一萧动轴承 空乾”大于0.2 MPa时,锁斗的人口阀才允许打开;当锁斗压力不大于0.3 MPa时,锁斗的排渣阀才允许打开。因此如果冲洗水的压力过高,就会影响锁斗顺控逻辑运行,同时将会损失较多密封水。参照锁斗程序控制所需的条件,在不影响锁斗正常运行及对阀的动作不造成影响的前提下,采用高于锁斗工防流O型圈作压力o.2 MPa的冲洗水通过2个冲洗水孔对阀围3阀门积渣部位进行不间断冲洗，同时将冲洗水引入弧形空腔内，支撑板四周间隙少量透水对支撑板周边进行清洗，4故障现象分析及防范措施可减少球体与支撑板接触处减磨垫片进渣的机会，4.1 故障现象某次故障中,阀位卡在40% ~50%之间,阀门如图4所示。既不能打开，也不能关闭,气化炉装置被迫停车。注水口B技术人员对阀门进行拆检,发现灰渣分别进入球体与支撑板接触处碱磨垫片、支撑板内滑动轴承,并将支撑板内防尘0型圈磨坏。由于灰渣的进入，造成支撑板与球体间歐过小阻力增大,最终造成阀门卡滞,无法正常动作。4.2 故障分析注水口A气化炉的排濟过程是间断的，按定时程序排图4弧形腔增加密封水放。锁斗工艺系统包括锁斗、渣池、锁斗循环水泵、程控阀及相应的仪表系统。气化炉与锁斗用2考虑若冲洗水故障中断,灰渣会进人弧形腔发台锁涟阀相连,锁斗与渣池用1台锁渣阀相连。在生上述故障,笔者同时也对非阀杆侧支撑板进行改大部分时间里，上面2台锁渣阀是常开的,下面1造 ,在支撑板四周铣环槽,增加0型圈条,防止灰台是常闭的。当阀门打开过程中,阀球内腔里的渣渣进入弧形腔体内。同时将支撑板靠近弧形腔侧水混合物随着球体的转动进人阀球与简体的内腔增加不锈钢护板,护板内增加0型圈,以保证可靠中,待阀门加压时,由于支撑板与简体之间有较大密封。的弧形空院,空歐内积存的气体是可以压缩的，相5结束语应渣水通过支撑板四周的微小间隙进人到弧形间由于气化炉渣水介质的特殊性,国外不同厂家院内。当进行下一个循环阀门打开接近常压时,压阀门的使用效果也不尽相同,在使用中逐渐暴露出缩气体及水会从支撑板的间隙内快速流出.相应灰部分设计、制造缺陷，需要在使用中不断完善与改渣会由于支撑板与简体之间间隙的过滤留下来,如进。国内生产厂家不断学习国外品牌的制造经验，此反复,在很短的时间内积满。从而破坏撑板内防产品整体质量在逐年提高，将满足国内用户的渣密封圈，进入到支撑板的滑动轴承内，导致阀门需求。失效,无法正常动作。参考文献:4.3 防范措施张为人。阀门.上海:上:海翻译出版公司.1987.24~80阀门厂家建议在阀体上下各开一个冲洗水孔，2火国黑. 洲节阀的使用与维格.北京:化学工业出版社。200.在阀1开关过程中将阀腔内的灰渣冲洗。由于只中国煤化工空制设计手册.第3版.有在阀门开关过程中才能完成对阀腔内的灰渣进行冲洗,而锁斗顺控逻辑中阀门开关时间只有3s,MHCNMHG