河南煤化工集團中原大華公司合成氨凈化裝置采用改良苯菲爾法去除二氧化碳,兩段吸收,工藝氣體從吸收塔下部進入,接觸和吸收不同溫度和流量的貧困液體從塔中部和頂部噴射。溫度為100~110℃富液從吸收塔底部流出,通過水力渦輪機減壓膨脹回收能量,然后通過自身壓力通過吸收塔液位控制閥送至再生塔上部。近年來,由于吸收塔液位控制閥堵塞,膜頭軸兩次斷裂,無法發(fā)揮正常調(diào)節(jié)作用,導(dǎo)致吸收塔液位無法準(zhǔn)確調(diào)節(jié),嚴(yán)重威脅系統(tǒng)穩(wěn)定生產(chǎn)和設(shè)備安全。
1 吸收塔液位控制閥故障原因分析
由于原設(shè)計原因,吸收塔液位控制閥的安裝方法為水平安裝,安裝方法非常不合理。根據(jù)圖1所示,調(diào)節(jié)閥的最佳安裝方法應(yīng)垂直安裝在水平管道上,執(zhí)行機構(gòu)位于閥體上方。當(dāng)不能安裝在1個方向時,應(yīng)優(yōu)先安裝在2個或8個方向,然后倒裝在5個方向,然后安裝在4個或6個方向。最不合理的是安裝在3個或7個方向。由于原設(shè)計和現(xiàn)場條件的限制,吸收塔液位控制閥的安裝方向為3、7個方向,不僅安裝方理,而且閥芯重達數(shù)十公斤,容易造成閥門故障。
這種安裝方式的缺點是:
① 由于閥芯、閥桿等內(nèi)部部件是運動部件,閥芯重達數(shù)十公斤,受重力影響,閥芯與導(dǎo)套不平衡,閥芯與導(dǎo)套長期不平衡,導(dǎo)致閥芯、導(dǎo)套拉、磨損,相對運動不能保證,造成堵塞;
② 如果執(zhí)行機構(gòu)龐大且重,則必須增加支撐并牢固固定。由于支撐固定和現(xiàn)場高頻振動,閥芯和導(dǎo)套在打開或關(guān)閉時不能保持同心運動,增加摩擦,加重堵塞。
2 吸收塔液位控制閥結(jié)構(gòu)改造
由于吸收塔設(shè)備的位置無法改變,顯然不可能改變閥門的安裝方式。因此,控制閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造(如圖2和圖3所示)。
1)首先對閥芯表面的磨損、拉傷和損壞進行局部硬合金焊接處理。車床加工后,閥芯的直徑尺寸和流量特性滿足使用要求,與導(dǎo)套的間隙更合理,閥芯表面光化,提高表面光潔度。
2)在閥芯的導(dǎo)向部分加工寬度20mm、深5mm槽(見圖3),在槽內(nèi)增加聚四氟乙烯導(dǎo)向耐磨平衡環(huán),避免與導(dǎo)套金屬直接接觸摩擦,增加潤滑,確保控制閥芯和導(dǎo)套相對平穩(wěn)可靠,避免不平衡。
3)對導(dǎo)向套內(nèi)表面拉傷、損壞部分進行機械加工修復(fù),并進行表面光化處理,在安裝過程中進行相對閥芯原損傷面180°相對調(diào)整,盡量避免相互磨損部分再次造成摩擦和損壞。
4)改進執(zhí)行機構(gòu)的支撐支架,將支撐支架改為可調(diào)高度的支撐支架。每次設(shè)備維護安裝后,將支撐支架高度調(diào)整到合適的高度,調(diào)試閥門,確保運行平穩(wěn)可靠,避免控制閥不平衡(見圖4)。
3 結(jié)論
通過上述改造,吸收塔液位控制閥恢復(fù)正常,不再堵塞,保證了吸收塔液位調(diào)節(jié),取得了良好的效果。閥門的使用周期從原來的3個月延長到1個檢修周期,為設(shè)備的安全穩(wěn)定運行和企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益奠定了基礎(chǔ)。
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