焦化塔底閥運行故障處理

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(mén)，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(shí)間(可適當提高除焦溫度，在每個(gè)結焦循環(huán)中，沒(méi)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(chǎng)在焦化過(guò)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(gè)封閉的管線(xiàn)系統，使煉油設備在結焦循環(huán)中連續運行。

2、性能

2.1、結構特點(diǎn)

　　焦化塔底閥(圖1)采用平板閘閥結構，由上部進(jìn)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(dòng)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(diǎn)是結構緊湊，易于實(shí)現閥門(mén)全開(kāi)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(shí)可不拆卸帶進(jìn)料段的上法蘭。上部進(jìn)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。

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(dòng)結構，可自動(dòng)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(shí)由于熱膨脹，碟形彈簧壓縮量增加，對動(dòng)密封圈壓力也增加，因此閘板與座圈之間的比壓增大。開(kāi)閥時(shí)由于溫度降低，彈性元件恢復原有壓縮量，因此不影響閥門(mén)的開(kāi)啟力。

　　工作時(shí)閥蓋內通蒸汽，蒸汽壓力高于介質(zhì)壓力，蒸汽通過(guò)閘板與座圈間隙泄漏到焦炭塔內，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(zhì)熱油(未結焦前)進(jìn)入彈性組件結焦，影響彈簧正常工作。

1.下閥座 2.閥體 3.進(jìn)料段 4.上固定閥座 5.彈性組件 6.填料 7.上浮動(dòng)閥座 8.閘板 9.盤(pán)根

圖2 密封副

2.3、主要技術(shù)指標

　　塔底閥主要技術(shù)指標見(jiàn)表1。

表1 塔底閥主要技術(shù)指標

2.4、結構改進(jìn)

　　塔底閥采用浮動(dòng)密封加蒸汽輔助密封結構，驅動(dòng)裝置為大功率電液執行機構及邏輯聯(lián)鎖控制箱，增設了中間支架，使油缸桿不進(jìn)入閥體內，便于更換填料，檢修油缸，提高了閥門(mén)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(jìn)料溫度等工藝參數進(jìn)行邏輯聯(lián)鎖(圖3)，實(shí)施控制室和現場(chǎng)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

　　根據實(shí)際操作運行確定焦化塔底閥吹掃方式及數據。

圖3 邏輯聯(lián)鎖與蒸汽密封

　　(1)采用0.1～0.35MPa過(guò)熱蒸汽進(jìn)行吹掃。蒸汽吹掃投用前，應打開(kāi)蒸汽吹掃系統的所有排凝閥，進(jìn)行徹底疏水。

　　(2)采用定壓控制，要求閥吹掃蒸汽壓力高于進(jìn)料壓力0.07～0.14MPa，由于閥門(mén)吹掃蒸汽壓力范圍比較大，實(shí)際操作中完全可行，現場(chǎng)操作過(guò)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(zhì)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外壓差縮小，防止冷焦水泄漏。在各個(gè)階段，應及時(shí)調節蒸汽壓力(表2)，以達到節約蒸汽防止泄漏的目的。

表2 各階段壓力控制

　　(3)在整個(gè)生產(chǎn)周期，焦炭塔內的溫度、壓力不斷變化，蒸汽消耗量也會(huì )變化，應連續監控壓差值和蒸汽耗量。這些數據可作為閘板與閥蓋密封狀況的診斷依據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(jiàn)表3。

表3 蒸汽消耗量 kg/h

　　注：焦化塔底閥在全開(kāi)與全關(guān)的過(guò)程中，壓差值會(huì )為0。瞬時(shí)的蒸汽消耗量會(huì )驟增，這是由于蒸汽通過(guò)閥腔體瞬時(shí)泄壓，屬正�，F象，時(shí)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(kāi)閥壓力變化范圍很大(8～25MPa)，如遇到閥門(mén)粘滯的情況，應先用手壓泵使閘板松動(dòng)后，再改用液壓動(dòng)力單元操作打開(kāi)閥門(mén)，或者在除焦結束后提高密封汽壓力至0.4MPa連續開(kāi)關(guān)閥門(mén)4次左右，充分清除閘板表面結焦為下次開(kāi)閥做好準備。在最后一次關(guān)閉閥門(mén)后再手動(dòng)回退約50mm(不可過(guò)多，過(guò)多容易造成泄漏)，等到下一周期開(kāi)閥時(shí)可先進(jìn)行關(guān)閉閥門(mén)的動(dòng)作，使閘板松動(dòng)后再進(jìn)行開(kāi)閥動(dòng)作(關(guān)閥力約為開(kāi)閥力的2倍)。適當增加油缸缸徑可以克服粘滯卡塞現象。

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

　　(3)若遇到檢修時(shí)要一定檢查閘板和密封副情況，如果平時(shí)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磨損間隙增大，若有損壞一定要修復或更換。進(jìn)料段法蘭和左右蓋法蘭墊片有泄漏無(wú)法緊固時(shí)，在檢修中要更換墊片。更換墊片時(shí)，吊裝設備及工具負荷能力一定要大于閥門(mén)自重的2倍，前端要大于后端，否則容易出現閥體傾覆。

　　(4)現場(chǎng)安裝閥門(mén)時(shí)應在油缸端增加一個(gè)彈簧吊掛，減小懸臂力矩的影響。

5、結語(yǔ)

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