气化装置排渣阀选型使用探究

刘江涌 张会强

【摘  要】排渣阀使用环境特殊，经合理选型、合理维修，满足生产需求。

【关键词】阀门类型;传动方式;执行器;球阀;维修方案

我公司气化装置排渣阀使用介质为渣水，具有使用压力高，温度高的特点，加之环境易燃易爆等特点，因此在阀门类型、传动方式选用、维修方案方面需要全面综合考虑：

一、执行器的选用：

执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类。气动执行机构俗称气动头又称气动执行器，气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING（双作用）。SPRINGRETURN（单作用）执行器只有开或者关是气源驱动，相反的动作则由弹簧复位。

气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。

气动执行机构优点：

1、接受连续的气信号，输出直线位移（加电/气转换装置后，也可以接受连续的电信号），有的配上摇臂后，可输出角位移。

2、有正、反作用功能。

3、移动速度大，但负载增加时速度会变慢。

4、输出力与操作压力有关。

5、可靠性高，但气源中断后阀门不能保持（加保位阀后可以保持）。

6、不便实现分段控制和程序控制。

7、检修维护简单，对环境的适应性好。

8、输出功率较大。

9、具有防爆功能。

二、阀门形式的选用：

气动切断球阀广泛应用于造纸、石化、化工、冶金、电力、环保、石油、轻工等工业部门的自动化控制系统中，具有全通径和缩径两种结构形式。用于输送粘性、易结渣介质管道上的球阀应使用全通径的，方便定期的刮蜡吹扫器通过。气动切断球阀采用唇型弹性密封圈结构设计，保证密封的可靠性对于低压、超低压或真空工况用球阀，采用板簧加载的阀座密封结构，能確保球阀长期可靠的密封。中、高温球阀的阀座材料可选用对位聚苯或金属材料。

特点

1、O型浮动式球阀采用全通径或缩径设计，流通阻力小。

2、阀门采用高平台结构，ISO5211连接标准，能使安装电/气动执行器更为专业化。

3、阀杆采用内装式，轴肩及聚四氟乙烯（或增强石墨）推力垫结构防止阀杆因管道内压力 而吹 出，同时聚四氟乙烯（或增强石墨）材料减小阀门的启闭扭矩，使操作更为省力。

4、具有防火防静电结构，在阀杆与阀体及阀杆与球体之间设置导电弹簧，避免因静电打火点燃易燃介质。确保系统安全。

5、耐火结构双重保护，当万一发生火灾而使密封圈烧损时，球阀的各个密封部位均能形成金属对金属的硬密封结构。

结合以上结论，最终选用带气动执行机构的气动切断球阀，具体参数如下：

类    型：球阀，规    格：16寸，压力等级：600LB，使用温度：251℃，执行机构：拨叉式气缸 ，阀体材质：碳钢，阀芯、阀球、阀座材质：316，压差：6.5MPa。

三、针对阀门日常使用主要存在卡涩问题，主要原因为：阀门问题或内漏严重。制定阀门状态及维修方案如下：

1、检查检修程序。

1）切断球阀解体前要做好标记标示，标记位号牌---阀体与执行机构位置标记---阀体与上阀盖位置标记。

2）执行机构的拆检---重点检查执行机构膜片、弹簧、推杆、密封圈、活塞密封圈、拨叉箱等零部件的损坏情况并确定是否需要更换或修复。

3）阀本体的检查---重点检查阀体内部密封台面是否冲刷、冲蚀损坏，阀芯、阀座是否冲刷、冲蚀损坏，阀杆密封部位是否拉伤、磨损、变形并确定是否需要更换或修复，连接部件是否完好无损，填料、垫片完全更换。

4）锁渣阀碟簧必须更换，阀座、阀球根据解体检查受损情况决定是否更换，优先考虑维修阀球阀座。

5）阀球、阀座材质应采用锻造双相钢Duplex2205，并采用专利的ARGULOY 等离子熔融焊接硬化技术处理，硬化的最低厚度500uM，硬化后阀座最低硬度为63HRC，阀球最低硬度为67HRC。

6）执行机构密封圈、阀门填料等密封组件必须更换。

2、检验结果

●球体涂层面有脱落坑体;

●阀座喷涂密封面涂层脱落，阀座有一边冲刷成沙面;

●自密封环损坏;

●碟簧强度疲劳。

3.处理措施

阀门解体、除锈、清理;阀体内腔磨损检测、对称研磨修复;阀体酸洗;球体磨损旧涂层车削去除，球体偏芯度对称性检测，修复研磨，镍基合金喷焊。双阀座更新，表面镍基喷焊。球体、阀座精细研磨，密封检测。球体轴承位磨损补焊修复，精车削，与阀杆配合研磨。阀杆矫正、修复，阀体上下游耐磨衬套更换。阀座下碟簧测量加工后更新，调整余量。出轴密封成型填料、压环等组件整体更换。轴套研磨加工修复，球体键槽磨损后，修复加工。气缸解体、除锈、表面防腐。导向杆更新检测，缸体内壁直径检测、不对称偏磨修复。气缸连杆光洁度、垂直度检测，拨叉件、固定块检测更换润滑脂，密封件套件更换。气缸整体复装，通气测试。气缸阀体连接固定，开关试验，整阀耐压、气密试验。

4.阀门维修后检验

●装配完成的球阀阀球、阀座、填料的密封性能良好。

●装配完成的执行机构无杂质、无锈蚀、无灰尘，运行正常。

●装配完成的球阀运行正常，无卡涩，无爬行现象

●阀体本体耐压试验---试验用的介质是洁净水，在阀门全开的前提下升压至公称压力的1.5倍，在规定时间内无可见的泄漏为合格。

●泄漏量试验---遵照国际标准 ANSI- B16.104（要求按API598）内容执行。

●执行机构气密试验---执行机构气源压力的1.5倍输入3min检测执行机构的气密性是否合格。

本次阀门修复后，加之最初阀门选型合理，已连续使用一年多，为气化分厂生产乃至整个装置连续稳定生产奠定了基础。

参考文献：

[1]《石油化工自动化设计手册》，化学工业出版社，2000.1

[2]《GB4213-2008气动调节阀》，中国国家标准化委员会，2009.2

作者简介：

刘江涌：男，陕西省渭南市华州区人，42岁，大学本科学历，现任陕西陕化煤化工集团有限公司高级工程师;张会强：男，陕西省渭南市华州区人，49岁，大学本科学历，现任陕西陕化煤化工集团有限公司高级工程师。

（作者单位：陕西陕化煤化工集团有限公司）