焦化塔底阀运行故障处理.pdf

文章编号 10025855 2010 03004103 作者简介 梁宗辉 1969- , 男, 高级工程师, 从事阀门设计及设备管理工作。 焦化塔底阀运行故障处理 梁宗辉 1, 张建结2, 张玉峰1 1兰州石化公司机械厂, 甘肃 兰州 730060; 2兰州石化公司炼油厂, 甘肃 兰州 730060 摘要 介绍了焦化塔底阀的结构特点, 论述了焦化塔底阀使用过程中常见故障的处理方法。 关键词 延迟焦化; 焦化塔底阀; 浮动密封; 蒸汽耗量; 运行方法 中图分类号 TH134 文献标识码 A Troubleshooting of the bottom unheading valve LIANG Zonghui 1, ZHANG Jianjie2, ZHANG Yufeng1 1M achinery Factory of Lanzhou Petrochem icalCom pany, Lanzhou 730060 , China ; 2Refinery of Lanzhou Petroche m icalCompany , Lanzhou 730060, China Abstract Introducing the structural features of the bottom unheading valve and describing the trouble shooting m ethod of the bottom unheading valve on the comm on troubles . Key words DCU; bottom unheading valve ; floating sea;l steam consumption ; operating 1 概述 焦化塔底阀是一种安全、 环保、 可靠、 便捷的特 殊阀门, 可以取代原有的焦炭塔底盲盖或塔底盖机, 缩短了除焦辅助时间 可适当提高除焦温度, 在每 个结焦循环中, 没有拆卸、 清洁和组装要求 , 增加 了产量, 改善了作业条件和工作环境, 使炼厂在焦化 过程中获得最大收益。使用焦化塔底阀后, 焦化装 置改造成一个封闭的管线系统, 使炼油设备在结焦 循环中连续运行。 2 性能 21 结构特点 焦化塔底阀 图 1采用平板闸阀结构, 由上部 图 1 焦化塔底阀阀体部分 412010年第 3期 阀 门 进料段、 下部排焦段、 中间阀体 包括密封副等 、 左 右阀盖、 中间支架、 动力油缸、 液压油站和逻辑控制 箱等组成。焦化塔底阀的优点是结构紧凑, 易于实 现阀门全开状态下阀体与阀盖中腔的密封。中间阀 体采用上下阀口均可做为检修口的方案, 检修时可 不拆卸带进料段的上法兰。上部进料段的法兰采用 标准型凸凹面 更换垫片容易, 不易损伤 或榫槽型 结构, 下部法兰采用非标准凸凹面结构。上下均可 拆卸的法兰结构便于加工和安装, 检修及更换密封 件。 22 密封副 焦化塔底阀的密封副 图 2由闸板和上下阀座 组成, 下阀座为固定结构, 上阀座为浮动结构, 可自 动吸收膨胀与补偿收缩, 保持闸板与阀座间的一定 比压。压力由弹性组件提供。塔底阀弹性组件分为 若干组, 每组由螺柱、 螺母、 弹簧座和耐高温碟形弹 簧等组成。高温时由于热膨胀, 碟形弹簧压缩量增 加, 对动密封圈压力也增加, 因此闸板与座圈之间的 比压增大。开阀时由于温度降低, 弹性元件恢复原 有压缩量, 因此不影响阀门的开启力。 工作时阀盖内通蒸汽, 蒸汽压力高于介质压力, 蒸汽通过闸板与座圈间隙泄漏到焦炭塔内, 起辅助 密封作用。下阀座上表面安装的柔性密封圈可防止 蒸汽泄漏到大气中。填料可防止介质热油 未结焦 前 进入弹性组件结焦, 影响弹簧正常工作。 1下阀座 2 阀体 3进料段4上固定阀座 5弹性组件6填料 7上浮动阀座8闸板 9 盘根 图 2 密封副 23 主要技术指标 塔底阀主要技术指标见表 1 。 表 1 塔底阀主要技术指标 条件性能条件性能 结构双面密封泄漏量介质的零泄漏, 蒸汽漏量 024kg /m in 应用范围焦炭塔底部开 /关阀时间4m in , 533 400mm /m in 通径1 500mm控制方式逻辑联锁控制 口径 1 800/ 1 500mm防爆等级Exd BT4 设计温度525油缸额定推拉力103 /77t 设计压力05M Pa防护等级IP54 有效行程1 600mm开阀油压8M Pa 24 结构改进 塔底阀采用浮动密封加蒸汽辅助密封结构,驱 动装置为大功率电液执行机构及逻辑联锁控制箱, 增设了中间支架,使油缸杆不进入阀体内,便于更 换填料,检修油缸, 提高了阀门使用寿命。 3 运行 31 逻辑联锁 电气逻辑控制箱采用继电器逻辑控制,主要是 把塔底阀与焦化塔顶温度、塔顶压力、塔壁温度 中部 和塔进料温度等工艺参数进行逻辑联锁 图 3,实施控制室和现场操作站两级授权操作, 确保焦化塔底阀操作安全可靠。 32 蒸汽运行方法 根据实际操作运行确定焦化塔底阀吹扫方式及 数据。 图 3 逻辑联锁与蒸汽密封 1 采用 01 035 M Pa过热蒸汽进行吹扫。 蒸汽吹扫投用前, 应打开蒸汽吹扫系统的所有排凝 阀, 进行彻底疏水。 42 阀 门 2010年第 3期 2 采用定压控制,要求阀吹扫蒸汽压力高 于进料压力 007 014 M Pa, 由于阀门吹扫蒸汽压 力范围比较大, 实际操作中完全可行,现场操作过 程容易掌握。在生焦阶段由于温度比较高,金属材 料变形较大,提高蒸汽压力可以防止介质泄漏,冷 焦阶段由于液体静水压容易泄漏,提高蒸汽压力保 证内外压差缩小,防止冷焦水泄漏。在各个阶段, 应及时调节蒸汽压力表 2,以达到节约蒸汽防 止泄漏的目的。 表 2 各阶段压力控制 工艺阶段吹扫 密封蒸汽压力 M Pa 预热0 25 进料025 030 放空0 25 冷焦0 30 开阀01 除焦01 关阀01 备用01 3 在整个生产周期, 焦炭塔内的温度、压 力不断变化,蒸汽消耗量也会变化, 应连续监控压 差值和蒸汽耗量。这些数据可作为闸板与阀盖密封 状况的诊断依据和计划停工检修的参考。 4 蒸汽消耗量 焦化塔底阀的典型蒸汽耗量见表 3 。 表 3 蒸汽消耗量kg /h 状态消耗量 焦炭塔进料初期 1 2h500 焦炭塔进料 4h200 300 焦炭塔冷却卸压阶段500 注 焦化塔底阀在全开与全关的过程中, 压差值会为 0 。瞬时的 蒸汽消耗量会骤增, 这是由于蒸汽通过阀腔体瞬时泄压, 属正常现 象, 时间为 2 3m in 。 4 故障处理 1 由于生产中受交变温度和焦炭形状的影 响,焦炭容易粘在闸板上。塔底阀的开阀压力变化 范围很大 8 25 M Pa, 如遇到阀门粘滞的情况, 应先用手压泵使闸板松动后,再改用液压动力单元 操作打开阀门,或者在除焦结束后提高密封汽压力 至 04 M Pa连续开关阀门 4次左右,充分清除闸板 表面结焦为下次开阀做好准备。在最后一次关闭阀 门后再手动回退约 50mm 不可过多,过多容易造 成泄漏 , 等到下一周期开阀时可先进行关闭阀门 的动作,使闸板松动后再进行开阀动作关阀力 约为开阀力的 2倍 。适当增加油缸缸径可以克服 粘滞卡塞现象。 2 投用密封蒸汽时切净管线中的水分,当 投入密封时没有必要投用两边疏水器, 投用后蒸汽 耗量明显增加,造成现场水汽比较大。密封蒸汽进 入阀门后遇到高温,阀门不产生水分, 疏水设备漏 汽主要是下部管线冷凝水分导致。 3 若遇到检修时要一定检查闸板和密封副 情况,如果平时生产中蒸汽耗量增加太大就有可能 是闸板或者密封副出现磨损间隙增大, 若有损坏一 定要修复或更换。进料段法兰和左右盖法兰垫片有 泄漏无法紧固时, 在检修中要更换垫片。更换垫片 时, 吊装设备及工具负荷能力一定要大于阀门自重 的 2倍,前端要大于后端,否则容易出现阀体倾 覆。 4 现场安装阀门时应在油缸端增加一个弹 簧吊挂, 减小悬臂力矩的影响。 5 结语 在焦化塔装置上使用塔底阀使劳动强度降低, 装置安全性得到提高, 同时可以缩短循环周期, 提 高处理量。节约配件减少维修费用。 参考文献 ∀1 张玉峰, 梁宗辉, 刘晓东, 等. 焦化塔底阀研制及应用 ∀J . 阀门,2009, 2. ∀2 中国石油和石化工程研究会. 炼油设备工程师手册 ∀M . 北京 中国石化出版社,2003. ∀3 美国劳工部职业健康安全局 03- 08- 29 , 延迟焦化装置操 作风险 ∀S . 收稿日期20091120 上接第 25页 差距。所以选择产品时技术协议要详细, 供货须提 供样品、涂层检测证明和第三方认证证明等相关资 料。国内企业与外资企业需加强技术交流、技术合 作,特别是国际交流,引进发达国家的技术、管 理,以保证产品的品质与合理利润。 参考文献 ∀1 王光杰, 张延惠. 浅谈给排水阀门行业标准 ∀J. 水务世 界,2009 , 1. ∀2 黄明亚,等. 第六届全国 阀门与管道学术会 议论文集 ∀C . 合肥 合肥工业大学出版社,2009 . 收稿日期20100104 432010年第 3期 阀 门