改進(jìn)高壓差調(diào)節(jié)閥維護(hù)與延長(zhǎng)壽命的方法

1、改進(jìn)高壓差調(diào)節(jié)閥維護(hù)與延長(zhǎng)壽命的方法             改進(jìn)高壓差調(diào)節(jié)閥維護(hù)與延長(zhǎng)壽命的方法大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)宏偉園區(qū)管理委員會(huì)   徐朝陽(yáng)哈爾濱市燃?xì)夤?#160;                        張&

2、#160; 偉    摘  要：本文針對(duì)氣化廠生產(chǎn)中ZSNS-40y高壓差調(diào)節(jié)閥易損壞問(wèn)題提出改進(jìn)措施，并進(jìn)一步總結(jié)了改進(jìn)高差壓調(diào)節(jié)閥維護(hù)與延長(zhǎng)壽命的方法。    關(guān)鍵詞：高差壓調(diào)節(jié)閥   改造   維護(hù)1  前言    高壓差調(diào)節(jié)閥應(yīng)用于高靜壓和高壓降的場(chǎng)所，由于閥前后差壓大流速高，易對(duì)閥芯閥座產(chǎn)生沖蝕破壞等原因，給選型應(yīng)用及日常維護(hù)帶來(lái)一些困難。隨著新材料及新技術(shù)的發(fā)展，新型調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)中得到一定的應(yīng)用，如多級(jí)閥芯高壓差調(diào)節(jié)閥，套管閥。但

3、角閥以其流路簡(jiǎn)單，受高速流體沖蝕較少，適宜處理高粘度、含懸浮顆粒的流體，便于自清洗，性能價(jià)格比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高差壓易閃蒸汽蝕的場(chǎng)合。下面結(jié)合氣化廠對(duì)ZSNS-40Y型角閥的改造探討高壓差閥改進(jìn)維護(hù)及延長(zhǎng)壽命的方法。2  ZSNS-40Y的改造過(guò)程2.1  問(wèn)題的提出    ZSNS-40Y型氣動(dòng)活塞錐形角閥是為滿足制鋁工業(yè)的需要而試制的一種新型調(diào)節(jié)閥，可對(duì)物料流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或遠(yuǎn)程控制。該閥針對(duì)物料為鋁漿，高溫狀態(tài)下的鋁漿對(duì)閥頭和閥座沖蝕較大，易損壞，所以對(duì)閥頭與閥座的材料全部采用硬質(zhì)合金。氣化廠針對(duì)本廠實(shí)際工藝要求引進(jìn)使用了該調(diào)節(jié)

4、閥。該閥操作條件如下：    介質(zhì)酚水（），焦油（2t/h），灰渣（），閃蒸汽（），（粗煤氣、CO2、CO、H2S、NH3），水蒸氣（）；    溫度（）：210；    表壓（MPa）：；    介質(zhì)重度（kg/m3）：996；    粘度（）：37×103；    閥前絕壓（MPa）：；    閥后絕壓（MPa）：；    最大流通能力Cmax

5、：100；    Dg、dg、Cg：80、80、100；    此調(diào)節(jié)閥在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)達(dá)不到上述要求，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：    （1）由于閥體受高速流體沖蝕及裝配等原因，閥座易從孔板支架上脫落，流量失控。    （2）閥芯與閥座間隙設(shè)計(jì)過(guò)大，漏量大，閥前保壓困難。    噴淋冷卻器都不排料時(shí)，無(wú)法保住管道中酚水的壓力。    單臺(tái)爐排料（間斷排料），排料量1535t/h時(shí)，閥小開(kāi)度工作不穩(wěn)定，保壓效果不好，該閥

6、Dg80、dg80、Cg100，則Qmax=CgP/v=100(25-008)/0996=156t/h    （3）多臺(tái)爐運(yùn)行（三開(kāi)二備或四開(kāi)一備），每臺(tái)造氣爐噴淋冷卻器排料是隨機(jī)的，排料量也是隨機(jī)的，或兩臺(tái)爐同時(shí)排料，或三臺(tái)爐同時(shí)排料，此時(shí)排料量大，由于該調(diào)節(jié)閥行程120mm，動(dòng)作滯后大，排料必然不及時(shí)，因而想把閥前壓力控制在很困難，閥前易超壓，噴冷器排料困難。    （4）更換閥芯閥座困難。由于閥座固定在孔板支架上，若閥座損壞，則必須同孔板支架一起更換，經(jīng)濟(jì)損失大，且更換時(shí)必須將閥解體，拆裝比較困難。2.2  問(wèn)題的解決

7、    針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)ZSNS-40Y調(diào)節(jié)閥作了如下改造：   （1）取消孔板支架及支撐法蘭，加一閥座支撐法蘭，其內(nèi)由下向上倒裝閥座，這就解決了硬質(zhì)合金閥座在孔板上不好安裝的難題，且閥座不會(huì)向上脫落，而且節(jié)省了孔板支架。   （2）原設(shè)計(jì)閥座直徑Dg80，閥芯最大直徑為72mm，閥在全關(guān)時(shí)閥芯閥座間隙4mm，間隙過(guò)大。原設(shè)計(jì)：Dg80、Cg100、Qmax=156t/h，當(dāng)203A、B都投用時(shí)Qmax=2Qmax×156=312t/h。工藝要求氣化爐五臺(tái)爐四開(kāi)一備，四臺(tái)爐滿負(fù)荷生產(chǎn)，排水量140t/h，而203閥最

8、大設(shè)計(jì)流量為312t/h，設(shè)計(jì)裕量過(guò)大，尤其是單臺(tái)爐排料時(shí)，排料量1535t/h，閥始終在小開(kāi)度工作，穩(wěn)定性不好，調(diào)節(jié)效果不佳。針對(duì)此矛盾，我們從實(shí)際出發(fā)，減少了閥座直徑，改為Dg65，由此降低C值為63，此時(shí)：Qmax=CgP/v=63(25-008)/0996=98(t/h)    兩閥同時(shí)投運(yùn)Q'max=2Qmax=98×2=196（t/h）140（t/h）（兩臺(tái)爐滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)排水量），滿足設(shè)計(jì)要求。   （3）介質(zhì)含粉塵固體顆粒，且在閥芯閥座處由于前后壓差高流速快，對(duì)閥芯閥座沖擊大，磨損嚴(yán)重，特選耐沖刷的硬質(zhì)合金材質(zhì)，

9、且加厚閥座壁，提高強(qiáng)度，設(shè)計(jì)閥座形狀，這種構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)：    閥座開(kāi)口加工成60°角，實(shí)現(xiàn)閥芯與閥座的面密封，大大減少閥關(guān)閉時(shí)的泄漏量。    閥芯厚度由100改為50，閥座口徑由dg80改為dg65，保證閥在較大開(kāi)度下工作，提高穩(wěn)定性。    執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程由原來(lái)的120mm重新標(biāo)定為50mm，提高相應(yīng)的快速性。    閥座設(shè)計(jì)成文丘里型出口，可以減少閃蒸，氣蝕對(duì)閥芯閥座的損壞。   （4）為維護(hù)更換方便，在支撐法蘭下面加一短接法蘭，該短接作用

10、：    與支撐法蘭一起固定閥座。    更換閥座時(shí)只需拆下短接即可從閥下部將閥座掏出，檢修更換時(shí)極方便。    該閥改進(jìn)后，經(jīng)過(guò)半年多實(shí)際運(yùn)行，已能很好地滿足工藝要求，主要性能指標(biāo)達(dá)到：    基本誤差          ±4%    額定行程偏差      2.5%  

11、60; 回差              3%    額定流量系數(shù)      ±10%    死區(qū)              1%3  結(jié)論    通過(guò)對(duì)ZSNS-40Y閥的改造及實(shí)

12、際應(yīng)用，我們對(duì)使用及維護(hù)高壓差角型調(diào)節(jié)閥積累了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)總結(jié)如下：3.1  延長(zhǎng)高壓差角閥使用壽命方法    （1）避免閥在小開(kāi)度下工作。如閥選過(guò)大，在小開(kāi)度下工作，節(jié)流間隙小，沖蝕嚴(yán)重，適當(dāng)?shù)倪x擇調(diào)節(jié)閥口徑，工作開(kāi)度增大，使節(jié)流間隙大，沖刷減弱，可提高使用壽命。    （2）對(duì)易沖蝕部位閥芯、閥座、閥桿等處進(jìn)行表面硬化處理或采用硬質(zhì)合金。    （3）采用分級(jí)降壓形式的高壓差調(diào)節(jié)閥。    （4）采取轉(zhuǎn)移沖蝕位置的方法。    （5

13、）采用避免空化氣蝕的方法。    增大節(jié)流通道，閥芯加長(zhǎng)，閥座加厚。    在閥座密封面上部增設(shè)阻力初步節(jié)流，可設(shè)計(jì)成臺(tái)階式、波浪式，以增大節(jié)流阻力，減少壓力恢復(fù)程度，削弱氣蝕。    在閥前或閥后裝限流孔，吸收一部分壓降，以減少閥前閥后壓降，可減弱氣蝕。    閥座及閥出口設(shè)計(jì)成文丘里噴嘴形，以減少氣蝕和閃蒸。    閃蒸出現(xiàn)時(shí)不易用底近側(cè)出流向。當(dāng)氣蝕出現(xiàn)時(shí)，對(duì)于流向開(kāi)閥，損壞部位總在閥芯，壓差越大，損壞部位逐漸由閥尖上移，故需加強(qiáng)閥芯硬度。3.2  改進(jìn)更換易損件法