造气系统阀检常见故障原因、危害及处理

2015-03-25向宏

氮肥与合成气 2015年6期

关键词：煤气油缸阀门

向宏

（湖北新洋丰合成氨厂湖北荆门448150）

造气系统阀检常见故障原因、危害及处理

向宏

（湖北新洋丰合成氨厂湖北荆门448150）

1 阀门阀检配置

湖北新洋丰合成氨厂共有14台Φ2650mm造气炉，2006年投产时造气系统未设置自动加焦和自动下灰装置，单台造气炉共有蒸汽阀、煤气阀、吹风阀、烟囱阀、吹风气回收阀、下灰阀等共计13只阀门，除2只下灰阀外，其余11只阀门安装了阀检（NPNQL-5MC-Z型，下同）。2009年10月新增了自动加焦装置，增加了插板阀、圆盘阀、布料器3只阀门，但仅在布料器安装了阀检，其余2只阀门未安装。2010年10月，新增了自动下灰装置，增加了南、北灰仓上灰阀各1只，共计14只阀门安装了阀检。2014年10月，自动下灰装置经再次技改，下灰圆门由南、北灰仓各1只下灰阀（油缸连接曲臂带动下灰圆门开关）改为1只下灰插板阀，共计13只阀门安装了阀检。

1.1 单台阀门阀检配置

依据阀门不正常动作情况下对安全生产所带来的威胁程度大小，为吹风阀和下行煤气阀安装了双重阀检，即阀门开启和关闭时均有阀检检测；蒸汽总阀、上吹蒸汽阀、下吹蒸汽阀、烟囱阀、上行煤气阀只安装了开启状态上部阀检；加氮阀、吹风气回收阀、上灰阀、煤气总阀、安全阀仅安装了关闭状态的下部阀检；下灰插板阀只安装阀门关闭状态的阀检。

1.2 阀检安装位置及方式

安装位置以阀门开启或关闭时阀检能分别检测到阀门十字头上部或下部圆颈切线位置为准。安装时，首先将阀检用螺丝固定于弯曲成L形的铝合金扁铁上，阀门下部阀检用电钻在阀门支架下部钻孔（技改后改为用螺杆固定），调整阀检至十字头下部圆颈切线5mm处后固定铝合金扁铁；安装阀门上部阀检的铝合金扁铁采用1只固定螺丝固定在油缸座子上；下灰圆门阀检最初安装在下灰油缸活塞杆与下灰圆门重锤前端扁钢处，后经过了2次技改。

1.3 阀检工作原理

当DCS中控系统中阀检联锁总开关处于“投运”状态时，阀检所反馈信息才会被DCS中控系统读取。信号正常时，DCS中控系统控制造气炉按程序运行，一旦检测到阀门异动，则DCS中控系统发出声光报警，提示故障位置并自动停炉。阀门开启时，十字头上升，阀门上部阀检在5mm范围内检测到十字头上部圆颈金属部分时，阀检触通闭合，电信号反馈至DCS中控系统后，显示屏显示阀位开关为绿色，即阀门处于开启状态；阀门关闭时，十字头下降，阀检触通断开，电信号消失后，显示屏显示阀位开关为橙色，即阀门处于关闭状态。阀门下部阀检则相反，阀门开启时，十字头上升，阀门下部阀检触通断开，显示屏显示阀位开关为绿色；阀门关闭时，十字头下降，阀门下部阀检触通闭合，显示屏显示阀位开关为橙色。

2 阀检常见故障、原因及处理

2.1 灰渣和污水烧蚀致阀检损坏

下灰阀检损坏频率最高。2010年10月增设自动下灰装置后，为确保下灰圆门关闭到位，在圆门处安装了阀检，在南、北灰仓上焊接安装阀检的铝合金扁铁，阀检正对重锤前端扁钢。每10min造气炉自动下灰1次。下灰过程中，高温的灰渣和污水直接冲击阀检，导致阀检损坏严重，更换频繁；当造气炉出现憋压致使炉底憋开起火时，也经常烧毁阀检信号线导致阀检损坏，必须对阀检进行技改。因此，依据杠杆原理，重新设计阀检支架，并将阀检固定在造气炉灰仓旁的水泥横梁上，在下灰圆门重锤上部焊接螺帽，再用有弹性的尼龙绳连接阀检支架，避免了灰渣和污水对阀检的损害。2014年10月，再次对造气自动下灰装置进行技术改造，割除了南、北两边的灰仓，将南、北灰仓下部灰渣的溜槽由原来敞开式改为密封式，只在溜槽底部安装了1只下灰插板阀。为保障能准确检测到阀门开、关情况，在插板阀十字头上部焊接一弯曲不锈钢管，阀门开、关时分离或接触下渣皮带架外部安装的阀检杠杆支架，避免了灰渣和污水对阀检的损害。

2.2 高温气体泄漏致阀检损坏

上行煤气阀、下行煤气阀、吹风气回收阀、南上灰阀、北上灰阀均在其下部安装了阀检，当阀门的压盖填料损坏、漏气时，高温气体极易导致阀检损毁，阀检内部电路故障还会导致单炉阀检系统全部损坏，对生产危害极大。2010年，采用杠杆式阀检支架，将阀检移至阀门支架外侧，利用铝合金扁铁与十字头下部接触，另一端配重的扁铁与阀检接触，完成阀门检查任务，避免了高温气体对阀检的损害，保障了阀检检测的准确性。2014年10月大修期间，应用工字钢、螺杆螺帽、膨胀螺丝、铝合金扁铁，再次对高温阀门阀检的杠杆支架进行了技改，并将技改后的阀检成功运用至下灰阀的阀检上；蒸汽阀门虽属高温阀门，但因阀检安装于阀门上部，所以高温蒸汽的泄漏不会导致阀检的损坏。

2.3 安装位置不当致阀检损坏

阀检与十字头上、下部的正常探测距离均为5mm，若安装时阀检与十字头圆颈部分贴紧或因安装于十字头上部的阀门减震弹簧断裂，阀门开启时十字头上部圆颈部分越过阀检位置，油缸快速动作时极易压破阀检致其损坏；而一旦因固定于阀门支架的铝合金扁铁的螺丝松动或者铝合金扁铁变形，致使探测距离＞5mm时，阀检将无法正常显示阀门开关状态，导致误报警而停炉。所以，安装阀检时，应保证其探测距离正常；阀门减震弹簧断裂时，应及时调整阀检安装位置或者更换减震弹簧；阀门油缸进、出油管球阀开启度要合理，或使用新式减震油缸，让其动作平稳，不损伤阀检；固定阀检的铝合金扁铁变形时，应及时更换。

2.4 雨水致阀检功能失效

造气系统大部分阀门都不可避免遭遇雨水浸淋，而一旦阀检被雨水淋湿，极易导致阀检功能失效，即使阀门运行正常，显示屏上也会显示阀门处于长开或长关状态而被迫停炉，进而造成损失；一旦雨水不再淋湿阀检，阀检又会恢复正常检测功能。因此应继续实施技改措施，解决雨天阀检失效的问题。

3 非阀检故障导致造气炉跳停或憋压

阀检为生产提供了安全保障，但不能百分之百依赖阀检，有时候阀检没有故障也会威胁造气炉安全生产。

3.1 阀门动作缓慢致阀检报警停炉

冬季，油压系统液压油温度太低，会导致液压油流速过慢；夏季，液压油温度过高，会导致油泵出口油压过低、阀门压盖填料压得太紧或液压油变质。以上原因均可能使电磁换向阀不正常工作，阀门油缸进、出口球阀非正常关闭，油缸窜液等，均易导致阀门动作缓慢，在预定时间内阀门未能正常开关，阀检无法在设定时间内检测到阀门开关情况而报警导致停炉。此类情况不属于阀检故障，即阀检不到位或油压过低时，DCS中控系统在报警的同时还可自动显示故障阀门的位置或提示油压过低，以便操作工可及时检查、正确分析和判断导致阀检故障的原因，并进行处理，确保阀门运行正常。

3.2 阀杆与十字头脱落导致造气炉憋压

阀门是靠油缸的运动带动下部十字头及十字头下部的阀杆和闸板动作的，若阀杆与十字头分离，阀门闸板就无法正常动作，但油缸活塞杆仍然会带动十字头上、下运行，因此阀门上、下部阀检检测始终正常而不会报警、停炉，如煤气阀，烟囱阀、吹风气回收阀及下行煤气阀等发生阀杆脱落，则会造成造气炉憋压而不被发现。发生此情况必须及时停炉、检修阀门。