Y形活塞下料閥在己二酸裝置的應(yīng)用

苗 凱 莊豐余 王明旭

（1.遼陽石化分公司尼龍廠 遼寧遼陽 2.遼陽石化分公司產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整項目部 遼寧遼陽）

一、前言

由于己二酸物料自身具有一定粘度和易結(jié)晶性，導(dǎo)致己二酸裝置部分設(shè)備低排管線或閥門經(jīng)常發(fā)生結(jié)晶顆粒堵塞現(xiàn)象，操作人員在工藝處理過程中易發(fā)生物料燒灼和熱水燙傷等人身傷害事故，處理難度很大?；谏鲜銮闆r，在2004年10月完工的年產(chǎn)14萬噸精己二酸擴(kuò)產(chǎn)改造項目中，將新裝置重點設(shè)備中的6臺反應(yīng)器和兩臺結(jié)晶器低排處的球閥全部更換為Y形活塞下料閥。通過Y形活塞下料閥的應(yīng)用，下料管和閥門堵塞問題消除，可避免物料燒灼和熱水燙傷等人身傷害事故的發(fā)生，可保證裝置平穩(wěn)操作。

二、應(yīng)用Y形活塞下料閥的簡單工藝流程

以己二酸裝置氧化流程為例，6臺氧化反應(yīng)器依次串聯(lián)排列，最后一臺反應(yīng)器接引至緩沖罐，氧化反應(yīng)器底部低排安裝Y形活塞下料閥。Y形閥平時處于關(guān)閉狀態(tài)，在裝置進(jìn)行停車清疤時才開啟，將反應(yīng)器內(nèi)存留的物料排放到緩沖罐中。由于閥門安裝在反應(yīng)器底部且長期處于關(guān)閉狀態(tài)，因此在閥門連接管線處會有一部分氧化反應(yīng)物長時間停留形成結(jié)晶顆粒，進(jìn)而造成下料管和閥門堵塞。安裝Y形下料閥后，通過旋轉(zhuǎn)閥柄，下料閥的破料錐會將結(jié)晶顆粒破碎，進(jìn)而將已破碎的結(jié)晶顆粒和反應(yīng)器內(nèi)存留的物料排放到緩沖罐中（ 圖 1）。

三、Y形活塞下料閥的結(jié)構(gòu)介紹和工作原理

Y形活塞下料閥由閥體、壓蓋、閥桿、填料、活塞、燈籠套及破料錐等部件組成（圖2）。

圖1 己二酸裝置氧化流程

當(dāng)用手將閥柄順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，閥桿受力帶動活塞和填料環(huán)上下往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而完成閥門的開啟、關(guān)閉動作。破料錐跟隨活塞運(yùn)動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和上下往復(fù)運(yùn)動，通過頂部梅花形的錐頭，對已形成的結(jié)晶疤塊進(jìn)行破碎，進(jìn)而使下料管線暢通。下料閥的密封是由活塞和上下密封環(huán)的圓柱形接觸面形成的，采用進(jìn)口柔性石墨加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，上面的密封環(huán)起外密封作用，下面的密封環(huán)起內(nèi)密封作用。當(dāng)閥門出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏時可通過調(diào)節(jié)閥蓋上緊固螺栓的壓緊力使密封環(huán)端面的軸向比壓增加，進(jìn)而導(dǎo)致徑向壓力增加，使密封狀態(tài)重新恢復(fù)。密封環(huán)更換方便，價格適宜，使用壽命相對較長。

圖2 Y形活塞下料閥組成

四、球閥和Y形下料閥結(jié)構(gòu)特點

1.球閥的結(jié)構(gòu)特點

結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、關(guān)閉嚴(yán)密、價格便宜、應(yīng)用范圍廣。閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供的阻力小。當(dāng)閥體位于管線盲端或底部、流通的介質(zhì)為易結(jié)晶的物料時，易發(fā)生結(jié)晶顆粒堵塞現(xiàn)象，處理難度大。

2.Y形下料閥結(jié)構(gòu)特點

結(jié)構(gòu)簡單，與同類型閥門相比，零部件少、總體尺寸小、重量輕。拆裝方便，有利于現(xiàn)場維修，節(jié)省資金。根據(jù)物料特點，在活塞前部專門裝有錐形破料器，能夠把管道中易結(jié)晶的物料破碎，有效地解決了物料堵塞現(xiàn)象。應(yīng)用前景廣，新擴(kuò)建裝置大量采用此型閥門，效果顯著。

五、生產(chǎn)運(yùn)行情況及效益分析

自2004年10月新裝置投產(chǎn)應(yīng)用以來，Y形下料閥運(yùn)行情況良好，消除了包括結(jié)晶器、反應(yīng)器等重點設(shè)備低排管線結(jié)晶堵塞現(xiàn)象。截止到2013年6月裝置停車大檢修，才有部分下料閥損壞更換。

由于己二酸生產(chǎn)工藝特性，裝置每3個月會進(jìn)行一次停產(chǎn)清疤（清除結(jié)晶器和貯罐內(nèi)疤塊），每次停車會將反應(yīng)器內(nèi)存留的反應(yīng)物排空清洗。因此，裝置每年會進(jìn)行4次停車清疤。由于安裝Y形活塞閥后，節(jié)省了氧化反應(yīng)器排放清理時間，進(jìn)而降低了每次清疤時間。2004年以前老裝置未安裝Y形閥時，每次清疤時間為48 h，新裝置安裝后清疤時間縮減到40 h；裝置日常生產(chǎn)負(fù)荷為220 t/d，平均每小時產(chǎn)量為9.1 t，節(jié)省清疤時間所生產(chǎn)的己二酸為72.8 t；每年清疤4次（291.2 t），按每噸己二酸1.2萬元計算，每年多創(chuàng)效益為349.4萬元，可見每年間接創(chuàng)造效益可觀。

六、結(jié)束語

Y性活塞下料閥使用10年以來，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，能夠滿足己二酸裝置易產(chǎn)生結(jié)晶物料的要求，保證了新裝置日常操作和維護(hù)。鑒于現(xiàn)場應(yīng)用效果，國內(nèi)其他相似工藝裝置，可對Y形活塞下料閥推廣應(yīng)用，以解決實際操作問題。