河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司合成氨凈化裝置采用改良苯菲爾法脫除二氧化碳,兩段吸收,工藝氣從吸收塔下部進(jìn)入,與來自塔中部、頂部兩路噴入的不同溫度、流量的貧液接觸吸收。溫度為100~110℃的富液由吸收塔底流出,經(jīng)水力渦輪機(jī)減壓膨脹回收能量,然后借自身壓力經(jīng)吸收塔液位控制閥送入再生塔上部。由于吸收塔液位控制閥近幾年來一直出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象,造成膜頭心軸兩次拉斷,無法起到正常的調(diào)節(jié)作用,致使吸收塔液位無法**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(jì)原因,吸收塔液位控制閥的安裝方式為橫向安裝,安裝方式極不合理。調(diào)節(jié)閥安裝位置按照圖1所示*好的安裝方式應(yīng)按1方位正立、垂直安裝在水平管道上,執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于閥體上方。無法在1方位安裝時(shí),要優(yōu)先采用2、8方位安裝,其次是在5方位倒裝,再其次采用4、6方位。*不合理的是在3、7方位安裝。由于原設(shè)計(jì)及現(xiàn)場條件限制,吸收塔液位控制閥的安裝方位為3、7方位,不但安裝方式極不合理,且閥芯重達(dá)數(shù)十千克,極易造成閥門故障。
此安裝方式的缺點(diǎn)是:
① 由于閥芯、閥桿等內(nèi)部件是運(yùn)動部件且閥芯重達(dá)數(shù)十千克,受重力影響,在閥門開啟或關(guān)閉過程中,造成閥芯與導(dǎo)向套之間產(chǎn)生不平衡力,不平衡力長期作用在閥芯與導(dǎo)向套上,造成閥芯、導(dǎo)向套拉傷、磨損,相對運(yùn)動無法保證,引起卡塞現(xiàn)象;
② 此安裝方式如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)龐大、偏重則必須加支撐,牢固固定。由于支撐固定加上現(xiàn)場高頻振動,使閥門在開啟或關(guān)閉時(shí),閥芯與導(dǎo)向套無法保持同心運(yùn)動,更增加了摩擦力,加重了卡塞現(xiàn)象。
2 吸收塔液位控制閥結(jié)構(gòu)改造
由于吸收塔設(shè)備位置無法改動,想要改變閥門安裝方式顯然行不通。因此,對控制閥進(jìn)行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造(如圖2、圖3)。
1)先將閥芯表面磨損、拉傷、損壞部分進(jìn)行局部硬質(zhì)合金補(bǔ)焊處理,經(jīng)車床加工使閥芯直徑尺寸及流量特性達(dá)到使用要求,并與導(dǎo)向套配合間隙更加合理,同時(shí)對閥芯表面進(jìn)行光化處理,提高表面光潔度。
2)在閥芯的導(dǎo)向部分加工出寬20mm、深5mm的槽(見圖3),在溝槽處即導(dǎo)向套與閥芯配合面增加一個(gè)聚四氟乙烯導(dǎo)向耐磨平衡環(huán),使閥芯在運(yùn)動過程中,避免和導(dǎo)向套的金屬與金屬直接接觸摩擦,使閥芯與導(dǎo)向套配合系配合更加合理同時(shí)增加潤滑,保證控制閥閥芯與導(dǎo)向套相對運(yùn)行平穩(wěn)可靠,避免產(chǎn)生不平衡力。
3)對導(dǎo)向套內(nèi)表面拉傷、損壞部分進(jìn)行機(jī)械加工修復(fù),并進(jìn)行表面光化處理,在安裝過程中進(jìn)行相對閥芯原損傷面180°相對調(diào)整,盡量避免原來相互磨損部分再次造成摩擦,產(chǎn)生損傷。
4)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐支架進(jìn)行改進(jìn),將支撐支架改為可調(diào)高度的支撐架,在每次設(shè)備檢修安裝完成后,將支撐架高度調(diào)整到合適高度,并對閥門調(diào)試、運(yùn)行,確保運(yùn)行平穩(wěn)可靠,避免控制閥產(chǎn)生不平衡力(見圖4)。
3 結(jié)論
通過上述改造,吸收塔液位控制閥使用恢復(fù)正常,不再卡塞,吸收塔液位調(diào)節(jié)得到保證,取得了較好的效果。閥門使用周期由原來的3個(gè)月左右延長到1個(gè)大修周期,為設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行及企業(yè)創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益打下了基礎(chǔ)。