儀表閥門在煤化工的應(yīng)用及維護(hù)

安爭(zhēng)邦，王偉(陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719100)

0 引言

煤化工企業(yè)在生產(chǎn)和發(fā)展過程中，儀表閥門是保障各類設(shè)備良好運(yùn)行、生產(chǎn)有效開展的重要基礎(chǔ)部件。企業(yè)相關(guān)部門應(yīng)重視儀表閥門的維護(hù)維修，確保儀表閥門能安全穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮各類維護(hù)維修措施的作用和價(jià)值。

1 儀表閥門在煤化工中的應(yīng)用

1.1 單座閥的應(yīng)用

單座閥閥體的類型有直通型、三通型、角型等。單座閥主要由閥體部分、閥芯部分、閥座部分和閥桿部分組合成，在閥蓋結(jié)構(gòu)和閥體結(jié)構(gòu)相互之間存在導(dǎo)向套，能夠起到閥芯移動(dòng)的導(dǎo)向作用。同時(shí)在導(dǎo)向套上存在小孔能夠連通閥體內(nèi)腔和出口端，在實(shí)際應(yīng)用的過程中閥門導(dǎo)向套上腔的介質(zhì)，會(huì)經(jīng)由小孔進(jìn)入到閥出口的一端，確保閥芯能夠在導(dǎo)向套之內(nèi)良好移動(dòng)，直接和單座調(diào)節(jié)閥內(nèi)的閥芯與閥座連通。我國的煤化工企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，單座閥是使用率較高的調(diào)節(jié)閥設(shè)備，主要涉及到閥芯正裝和閥芯反裝兩種使用形式。單座閥適合應(yīng)用于允許泄漏量小、壓差低的煤化工生產(chǎn)工藝中，對(duì)閥體閥芯的形式進(jìn)行改變和調(diào)整，能夠確保各類流量特性的良好調(diào)節(jié)[1]。

1.2 套筒閥的應(yīng)用

套筒閥的套筒部分和閥芯部分呈現(xiàn)出間隙配合的狀態(tài)，在套筒上存在很多節(jié)流窗口，閥座結(jié)構(gòu)主要采用無螺紋卡入類型的結(jié)構(gòu)，閥座上面和閥芯上面的圓錐密封面之間相互配合，共同形成密封性的結(jié)構(gòu)，能夠確保閥芯在閥座上壓緊的過程中閥門能夠緊密切斷。與此同時(shí)，閥芯上部分和軸向?qū)ΨQ分布的平衡孔之間相互平行，閥芯結(jié)構(gòu)的上腔室和下腔室相互連通，在閥芯軸向作用力的影響下，抵消閥體內(nèi)部介質(zhì)的作用力，閥桿上受到介質(zhì)影響所產(chǎn)生的不平衡力很小。另外，套筒結(jié)構(gòu)和閥芯結(jié)構(gòu)存在平衡密封環(huán)部件，在閥門完全關(guān)閉的情況下閥芯和閥座之間相互壓緊，平衡密封環(huán)在套筒上緊貼，能夠按照具體的控制指令將閥門嚴(yán)密切斷，確保上腔室區(qū)域的介質(zhì)不會(huì)進(jìn)入到平衡密孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，由此形成較高的閥門切斷作用力。而在閥芯向上部分或是向下部分移動(dòng)的過程中，套筒截留窗口通道面積隨之發(fā)生改變，有效進(jìn)行管道之內(nèi)介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)、壓力的調(diào)節(jié)。

煤化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)科學(xué)合理選用套筒閥，確保穩(wěn)定性符合要求，選擇閥芯內(nèi)部帶有平衡孔的設(shè)備，避免在介質(zhì)的影響下使得閥芯出現(xiàn)不平衡，充分發(fā)揮閥芯的自導(dǎo)向作用，有效預(yù)防出現(xiàn)震蕩。在套筒閥實(shí)際選用期間，還需保證選擇使用噪聲少、能夠預(yù)防出現(xiàn)共振現(xiàn)象的設(shè)備，將傳統(tǒng)的閥體結(jié)構(gòu)改進(jìn)成低噪聲類型的閥門[2]。

1.3 偏心旋轉(zhuǎn)閥的應(yīng)用

偏心旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)新穎，直通類型閥體的流體阻力很低。其閥芯部分的回轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)軸之間不處于同心狀態(tài)，能夠有效預(yù)防出現(xiàn)閥座磨損的問題，延長設(shè)備的應(yīng)用壽命。在閥芯后部位置存在導(dǎo)流翼，能夠促使提升流體流動(dòng)的穩(wěn)定性，流量較大，可以調(diào)節(jié)的范圍非常廣泛，適合在煤化工生產(chǎn)期間還有於漿的工藝領(lǐng)域中應(yīng)用。煤化工企業(yè)相關(guān)部門在實(shí)際工作中，需注意完善偏心旋轉(zhuǎn)閥選用方案計(jì)劃，應(yīng)以常規(guī)偏心旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)特殊類型的閥座密封圈結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化的定芯處理，動(dòng)態(tài)化和閥芯之間相互對(duì)準(zhǔn)，良好進(jìn)行搭接，確保設(shè)備的應(yīng)用壽命。

另外，在偏心旋轉(zhuǎn)閥應(yīng)用期間，應(yīng)采用金屬材質(zhì)或是陶瓷材質(zhì)的閥座密封圈與閥芯，在閥門開啟和關(guān)閉的過程中，盡可能預(yù)防閥芯部分和閥座部分之間的摩擦，閥芯旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉狀態(tài)的情況下和閥座之間會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)化重疊的現(xiàn)象，使得密封面相互之間能夠有效配合，球面對(duì)閥座進(jìn)行壓緊，可能會(huì)使結(jié)晶結(jié)疤入受到破壞，因此建議將偏心旋轉(zhuǎn)閥應(yīng)用在結(jié)晶和結(jié)疤等各類介質(zhì)不干凈的生產(chǎn)領(lǐng)域[3]。

1.4 其他儀表閥門的應(yīng)用

煤化工企業(yè)在生產(chǎn)期間除了要科學(xué)合理應(yīng)用單向閥、套筒閥和偏心旋轉(zhuǎn)閥部件之外，還需重點(diǎn)注重其他類型儀表閥門的使用，尤其是球閥和蝶閥，應(yīng)科學(xué)分析不同閥門的作用和功能特點(diǎn)，制定完善的閥體應(yīng)用方案計(jì)劃。

1.4.1 球閥的應(yīng)用

首先，球閥實(shí)際運(yùn)行的過程中主要是通過閥桿結(jié)構(gòu)帶動(dòng)球體運(yùn)動(dòng)，圍繞球閥軸線90°旋轉(zhuǎn)，能夠有效進(jìn)行介質(zhì)流動(dòng)方向的切斷、分配和改變。目前，在煤化工企業(yè)，按照球閥的閥芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以將其劃分成為浮動(dòng)類型、固定類型兩種，浮動(dòng)類型的閥體能夠進(jìn)行浮動(dòng)，在介質(zhì)壓力的作用之下，使球體和出口一側(cè)的密封圈緊密壓貼。而固定類型的閥體部件在應(yīng)用期間，球體主要是被閥體上端和下端的軸承鎖固定，閥座上面形成推力，使密封圈能夠緊緊壓貼在球體上。另外，按照閥做密封材料的特點(diǎn)和實(shí)際情況，還可以將其劃分成硬質(zhì)類型和軟質(zhì)類型的密封閥，促使閥體的良好應(yīng)用。其次，球閥在煤化工企業(yè)中的應(yīng)用，浮動(dòng)球閥本身的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，多數(shù)都屬于單側(cè)密封的部件，密封性能很高，開啟和閉合過程中力矩較大。固定球閥在應(yīng)用期間雖然操作非常簡(jiǎn)單，但是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，成本造價(jià)很高，外形的尺寸偏大，通常情況下會(huì)應(yīng)用在壓力較大、直徑較高的管道系統(tǒng)內(nèi)部。

硬質(zhì)密封球閥應(yīng)用的密封性能極高，具有一定的推廣價(jià)值。由于硬質(zhì)密封球閥的閥芯結(jié)構(gòu)材料是合金鋼噴焊的材料，密封圈的部分是合金鋼堆焊的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)的硬度很高，閥門開啟和關(guān)閉期間，耐磨的性能較強(qiáng)。可通過人工操作的方式，將閥芯的部分和密封圈部分進(jìn)行研磨，直到二者之間相互配合得當(dāng)才能使用。軟質(zhì)密封球閥應(yīng)用聚四氟乙烯材料、混合材料制作，因此也具備一定的推廣價(jià)值。在閥門運(yùn)行期間應(yīng)確保工作溫度符合要求，預(yù)防溫度過高而導(dǎo)致閥門的壽命縮短[4]。

1.4.2 蝶閥的應(yīng)用

蝶閥主要是將圓盤形狀的蝶板作為開啟與關(guān)閉的部件，在閥體之內(nèi)，繞著結(jié)構(gòu)軸線旋轉(zhuǎn)，有效進(jìn)行閥體的關(guān)閉和開啟處理，使管道流通的介質(zhì)受到良好的調(diào)節(jié)或是切斷。根據(jù)蝶閥的結(jié)構(gòu)形式，可以將其劃分成為中心密封類型、單偏心密封類型、雙偏心密封類型和三偏心密封類型等幾種，從密封面材料的特點(diǎn)可以分成軟質(zhì)和金屬硬質(zhì)密封蝶閥設(shè)備。蝶閥結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，體積很小，重量很低，能夠節(jié)省材料，設(shè)備安裝的尺寸很小，開啟關(guān)閉的速度很快，可以進(jìn)行90°的反復(fù)回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)力矩也很低，具備一定的流體控制性能和關(guān)閉密封性能，適合在煤化工企業(yè)中的應(yīng)用。與此同時(shí)，蝶閥在管道口位置的液體積存數(shù)量很少，蝶板區(qū)域可進(jìn)行流線形狀的設(shè)計(jì)，最高程度上降低流體阻力。并且閥桿位置屬于通桿的結(jié)構(gòu)，具備一定的綜合力學(xué)性質(zhì)和抗腐蝕的性能，具有較高的抗擦傷能力在蝶閥開啟和關(guān)閉的過程中閥桿只需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不需要向上升起，填料也不容易受到損壞，密封性能也很高，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。

2 儀表閥門的維護(hù)措施

2.1 故障的維修

儀表閥門的故障維修工作中，應(yīng)重點(diǎn)檢查分析閥門的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)生故障問題或者是性能問題，要及時(shí)進(jìn)行維修處理。其一，維修工作中應(yīng)合理進(jìn)行閥體內(nèi)部零部件的清洗，對(duì)管線進(jìn)行卸壓處理和降溫處理之后，將閥門內(nèi)部的零部件拆卸下來進(jìn)行清洗，通過水或是水蒸氣對(duì)其進(jìn)行浸泡和吹掃，將閥門拆卸。先拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部分和閥體部分，在拆卸之前進(jìn)行連接位置的標(biāo)記處理，從閥體的內(nèi)部將閥芯部件和閥桿部件等取出，同時(shí)，取出套筒的部分、閥體墊片的部分和螺柱的部分，將閥座和墊片擰下，在上閥蓋的位置將填料法蘭部件、壓蓋部件和襯墊體取出，拆卸完成后進(jìn)行清洗，檢查閥體內(nèi)壁有無損壞的問題，明確密封面的損壞位置和程度，針對(duì)性進(jìn)行修復(fù)處理。檢查閥桿有無彎曲磨損的現(xiàn)象，如果閥桿的部分和閥芯的部分連接位置存在松動(dòng)問題，及時(shí)進(jìn)行維修維護(hù)處理。其次，相關(guān)工作人員在進(jìn)行儀表閥門維修期間，還需重點(diǎn)檢查上閥蓋區(qū)域和閥座區(qū)域墊片的應(yīng)用情況，一旦發(fā)現(xiàn)墊片存在損壞問題或是故障問題，就要及時(shí)進(jìn)行拆卸檢查和維修，根據(jù)實(shí)際情況考慮是否需要更換。維修人員應(yīng)全面檢查閥門的膜片有無裂紋問題和老化問題、彈簧的銹蝕程度、閥門開關(guān)的情況等，針對(duì)性做好各項(xiàng)維修工作，降低故障問題的發(fā)生率。最后，維修人員需要按照閥門的特點(diǎn)和應(yīng)用情況合理開展強(qiáng)度試驗(yàn)活動(dòng)，將試驗(yàn)操作過程中的壓力指標(biāo)設(shè)定成為公稱壓力的1.5倍左右，連續(xù)性試驗(yàn)分析的時(shí)間在5 min以上，如果發(fā)現(xiàn)閥門的殼體部分或是填料部分存在滲漏問題，就要按照滲漏位置和原因的情況等進(jìn)行維修，直到最終能夠確保閥門密封性符合標(biāo)準(zhǔn)要求為止[5]。

2.2 備品材料的管理

煤化工企業(yè)生產(chǎn)期間的儀表閥門備品材料，主要就是儀表閥門方面的材料與設(shè)備等。在日常維護(hù)工作中應(yīng)強(qiáng)化備品材料的管理力度，做好備品材料外觀方面、規(guī)格方面、型號(hào)方面的檢查和確認(rèn)，一旦發(fā)現(xiàn)廢品材料存在問題，就要及時(shí)進(jìn)行上報(bào)處理，和供應(yīng)商之間相互溝通交流，檢查沒有錯(cuò)誤的情況下進(jìn)行合理的保存，預(yù)防出現(xiàn)備品材料損壞的現(xiàn)象。與此同時(shí)，儀表閥門維護(hù)人員還需重點(diǎn)進(jìn)行容易損壞的填料、閥芯閥座、閥座墊片等備品材料的管理和檢查，確保各種類型備品材料的良好應(yīng)用和維護(hù)，及時(shí)快速發(fā)現(xiàn)廢品材料存在的質(zhì)量問題或是性能問題，及時(shí)進(jìn)行有效處理，要求備品材料供應(yīng)商根據(jù)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，為企業(yè)供應(yīng)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)并且性能符合要求的備品材料，以免影響儀表閥門運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)一步提升儀表閥門的應(yīng)用效果和水平。

2.3 維護(hù)方案的制定

煤化工企業(yè)在應(yīng)用儀表閥門期間，應(yīng)制定完善的維護(hù)方案和體系，通過有效的維護(hù)方式降低閥門故障發(fā)生率，充分發(fā)揮維護(hù)工作的作用價(jià)值。其一，在對(duì)儀表閥門進(jìn)行安裝以前，應(yīng)徹底性完成管道的吹掃和清洗任務(wù)，去除其中殘留的焊渣或者是垃圾，以免出現(xiàn)閥門異物卡色的現(xiàn)象或是對(duì)內(nèi)部部件造成沖擊性影響。其二，儀表閥門安裝的環(huán)節(jié)，應(yīng)預(yù)防出現(xiàn)安裝用力過高的問題，如果管道閥欄存在不同軸的現(xiàn)象，法蘭的間距和閥門端面距離差異性很高，不能采用生拉硬撬的方式安裝閥門，以免閥門在運(yùn)行的過程中長時(shí)間受到高應(yīng)力的影響出現(xiàn)變形的故障。如果儀表閥門的本身重力很高，就需要設(shè)置支撐的結(jié)構(gòu)，不可將其懸掛在管道上方，如果沒有垂直性進(jìn)行安裝，就要在執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面設(shè)置支撐的部分，以免閥桿受到扭矩的影響出現(xiàn)彎曲的問題。其三，儀表閥門正式投入使用之后，維護(hù)維修人員應(yīng)做好日常清潔處理，確保氣源的清潔度，所有電源線路都必須要非常牢固，氣源處于干燥和清潔的狀態(tài)，不可以含有油脂或是灰塵，避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的過程中，部件發(fā)生老化的現(xiàn)象或是氣動(dòng)附件通氣孔出現(xiàn)堵塞的問題。同時(shí)需要注意，準(zhǔn)確進(jìn)行氣動(dòng)閥空氣過濾減壓器設(shè)備的連接，快速徹底處理過濾出來的污水，階段性進(jìn)行過濾間的清洗，定期檢查儀表閥門應(yīng)用的平穩(wěn)性和安全性，一旦在維修工作中發(fā)現(xiàn)推桿的部分和閥桿的部分連接位置有松動(dòng)現(xiàn)象，就要及時(shí)緊固處理，如果填料與閥體墊片的位置存在滲漏問題，也要及時(shí)進(jìn)行密封，緊固填料螺母。

除此之外，在制定煤化工企業(yè)儀表閥門維護(hù)方案期間，相關(guān)維護(hù)維修技術(shù)人員還需提前探討各類方案內(nèi)容的可行性，一旦發(fā)現(xiàn)維護(hù)維修工作方案存在問題或是不足，需要及時(shí)進(jìn)行處理和應(yīng)對(duì)，以此提升整體的維護(hù)維修工作效果和水平，有效預(yù)防發(fā)生儀表閥問題或不足[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，煤化工企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展期間儀表閥門的應(yīng)用和維護(hù)非常重要，企業(yè)應(yīng)按照具體的，對(duì)生產(chǎn)發(fā)展特點(diǎn)與需求，制定完善的儀表閥門維護(hù)方案計(jì)劃，合理選擇儀表閥門類型和規(guī)格，科學(xué)進(jìn)行故障的維修和備品材料的管理，健全維護(hù)方案內(nèi)容，保障儀表閥門良好運(yùn)行。