焦化塔底閥運行故障處理

2013-06-08 梁宗輝 蘭州石化公司機械廠

1、概述

  焦化塔底閥是一種安全、環(huán)保、可靠、便捷的特殊閥門,可以取代原有的焦炭塔底盲蓋或塔底蓋機,縮短了除焦輔助時間(可適當提高除焦溫度,在每個結焦循環(huán)中,沒有拆卸、清潔和組裝要求),增加了產(chǎn)量,改善了作業(yè)條件和工作環(huán)境,使煉廠在焦化過程中獲得最大收益。使用焦化塔底閥后,焦化裝置改造成一個封閉的管線系統(tǒng),使煉油設備在結焦循環(huán)中連續(xù)運行。

2、性能

2.1、結構特點

  焦化塔底閥(圖1)采用平板閘閥結構,由上部進料段、下部排焦段、中間閥體(包括密封副等)、左右閥蓋、中間支架、動力油缸、液壓油站和邏輯控制箱等組成。焦化塔底閥的優(yōu)點是結構緊湊,易于實現(xiàn)閥門全開狀態(tài)下閥體與閥蓋中腔的密封。中間閥體采用上下閥口均可做為檢修口的方案,檢修時可不拆卸帶進料段的上法蘭。上部進料段的法蘭采用標準型凸凹面(更換墊片容易,不易損傷)或榫槽型結構,下部法蘭采用非標準凸凹面結構。上下均可拆卸的法蘭結構便于加工和安裝,檢修及更換密封件。

焦化塔底閥運行故障處理

圖1 焦化塔底閥閥體部分

2.2、密封副

  焦化塔底閥的密封副(圖2)由閘板和上下閥座組成,下閥座為固定結構,上閥座為浮動結構,可自動吸收膨脹與補償收縮,保持閘板與閥座間的一定比壓。壓力由彈性組件提供。塔底閥彈性組件分為若干組,每組由螺柱、螺母、彈簧座和耐高溫碟形彈簧等組成。高溫時由于熱膨脹,碟形彈簧壓縮量增加,對動密封圈壓力也增加,因此閘板與座圈之間的比壓增大。開閥時由于溫度降低,彈性元件恢復原有壓縮量,因此不影響閥門的開啟力。

  工作時閥蓋內(nèi)通蒸汽,蒸汽壓力高于介質壓力,蒸汽通過閘板與座圈間隙泄漏到焦炭塔內(nèi),起輔助密封作用。下閥座上表面安裝的柔性密封圈可防止蒸汽泄漏到大氣中。填料可防止介質熱油(未結焦前)進入彈性組件結焦,影響彈簧正常工作。

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1.下閥座 2.閥體 3.進料段 4.上固定閥座 5.彈性組件 6.填料 7.上浮動閥座 8.閘板 9.盤根

圖2 密封副

2.3、主要技術指標

  塔底閥主要技術指標見表1。

表1 塔底閥主要技術指標

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2.4、結構改進

  塔底閥采用浮動密封加蒸汽輔助密封結構,驅動裝置為大功率電液執(zhí)行機構及邏輯聯(lián)鎖控制箱,增設了中間支架,使油缸桿不進入閥體內(nèi),便于更換填料,檢修油缸,提高了閥門使用壽命。

3、運行

3.1、邏輯聯(lián)鎖

  電氣邏輯控制箱采用繼電器邏輯控制,主要是把塔底閥與焦化塔頂溫度、塔頂壓力、塔壁溫度(中部)和塔進料溫度等工藝參數(shù)進行邏輯聯(lián)鎖(圖3),實施控制室和現(xiàn)場操作站兩級授權操作,確保焦化塔底閥操作安全可靠。

3.2、蒸汽運行方法

  根據(jù)實際操作運行確定焦化塔底閥吹掃方式及數(shù)據(jù)。

焦化塔底閥運行故障處理

圖3 邏輯聯(lián)鎖與蒸汽密封

  (1)采用0.1~0.35MPa過熱蒸汽進行吹掃。蒸汽吹掃投用前,應打開蒸汽吹掃系統(tǒng)的所有排凝閥,進行徹底疏水。

  (2)采用定壓控制,要求閥吹掃蒸汽壓力高于進料壓力0.07~0.14MPa,由于閥門吹掃蒸汽壓力范圍比較大,實際操作中完全可行,現(xiàn)場操作過程容易掌握。在生焦階段由于溫度比較高,金屬材料變形較大,提高蒸汽壓力可以防止介質泄漏,冷焦階段由于液體靜水壓容易泄漏,提高蒸汽壓力保證內(nèi)外壓差縮小,防止冷焦水泄漏。在各個階段,應及時調節(jié)蒸汽壓力(表2),以達到節(jié)約蒸汽防止泄漏的目的。

表2 各階段壓力控制

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  (3)在整個生產(chǎn)周期,焦炭塔內(nèi)的溫度、壓力不斷變化,蒸汽消耗量也會變化,應連續(xù)監(jiān)控壓差值和蒸汽耗量。這些數(shù)據(jù)可作為閘板與閥蓋密封狀況的診斷依據(jù)和計劃停工檢修的參考。

  (4)蒸汽消耗量

  焦化塔底閥的典型蒸汽耗量見表3。

表3 蒸汽消耗量 kg/h

焦化塔底閥運行故障處理

  注:焦化塔底閥在全開與全關的過程中,壓差值會為0。瞬時的蒸汽消耗量會驟增,這是由于蒸汽通過閥腔體瞬時泄壓,屬正,F(xiàn)象,時間為2~3min。

4、故障處理

  (1)由于生產(chǎn)中受交變溫度和焦炭形狀的影響,焦炭容易粘在閘板上。塔底閥的開閥壓力變化范圍很大(8~25MPa),如遇到閥門粘滯的情況,應先用手壓泵使閘板松動后,再改用液壓動力單元操作打開閥門,或者在除焦結束后提高密封汽壓力至0.4MPa連續(xù)開關閥門4次左右,充分清除閘板表面結焦為下次開閥做好準備。在最后一次關閉閥門后再手動回退約50mm(不可過多,過多容易造成泄漏),等到下一周期開閥時可先進行關閉閥門的動作,使閘板松動后再進行開閥動作(關閥力約為開閥力的2倍)。適當增加油缸缸徑可以克服粘滯卡塞現(xiàn)象。

  (2)投用密封蒸汽時切凈管線中的水分,當投入密封時沒有必要投用兩邊疏水器,投用后蒸汽耗量明顯增加,造成現(xiàn)場水汽比較大。密封蒸汽進入閥門后遇到高溫,閥門不產(chǎn)生水分,疏水設備漏汽主要是下部管線冷凝水分導致。

  (3)若遇到檢修時要一定檢查閘板和密封副情況,如果平時生產(chǎn)中蒸汽耗量增加太大就有可能是閘板或者密封副出現(xiàn)磨損間隙增大,若有損壞一定要修復或更換。進料段法蘭和左右蓋法蘭墊片有泄漏無法緊固時,在檢修中要更換墊片。更換墊片時,吊裝設備及工具負荷能力一定要大于閥門自重的2倍,前端要大于后端,否則容易出現(xiàn)閥體傾覆。

  (4)現(xiàn)場安裝閥門時應在油缸端增加一個彈簧吊掛,減小懸臂力矩的影響。

5、結語

  在焦化塔裝置上使用塔底閥使勞動強度降低,裝置安全性得到提高,同時可以縮短循環(huán)周期,提高處理量。節(jié)約配件減少維修費用。