氣動卸灰球閥改造措施

左慶愛，李平均，宋照川，徐洪源，周凱

（山東鋼鐵萊蕪分公司能源動力廠，山東萊蕪271104）

氣動卸灰球閥改造措施

左慶愛，李平均，宋照川，徐洪源，周凱

（山東鋼鐵萊蕪分公司能源動力廠，山東萊蕪271104）

針對氣動卸灰球閥故障率高的問題，對形成故障點的原因進行分析，研發了一種“在線清灰裝置”并應用于氣動卸灰球閥上，使用效果非常好，大大降低了氣動卸灰球閥的故障率、延長了氣動球閥的使用壽命，降低了檢修人員的勞動強度，保證了安全生產。

氣動卸灰球閥；在線清灰裝置；夾灰

1 立項背景

2008年8月萊鋼引進了第一臺氣力輸灰裝置并安裝于老區1#干法除塵系統，為萊鋼的環境保護工作做出了突出的貢獻，使干法除塵系統揚塵這個老大難問題得到徹底的解決。但是通過近幾年的現場應用實踐發現氣動卸灰球閥作為倉泵的出料閥，存在著故障率非常高的缺陷，造成車間維修費用居高不下，檢修人員勞動強度增大，給生產帶來一定的影響。因此，降低出料閥的故障率成為亟待解決的問題。

2 技術難點

2.1 氣動卸灰球閥密封圈易磨損

氣力輸灰裝置運行至輸送階段時，需要開啟倉泵出料閥——氣動卸灰球閥，由于此時倉泵在出料前已經進行加壓流化，倉泵內部壓力非常高，氣動卸灰球閥不得不帶壓開啟，而在開啟瞬間能量達到最大值，加上瓦斯灰的流速非常快，此部分力量瞬間集中作用在球體表面，導致球體表面被高速流動的瓦斯灰沖刷出一道道凹坑并附著著一層瓦斯灰，而球閥主要是靠球閥密封圈與球體表面的接觸形成密封面，在球閥頻繁的開關過程中，已經被損壞的球體表面容易磨損球閥密封圈，導致球閥密封失效，球閥串氣。因此，要想達到降低氣動卸灰球閥故障率的目的，必須采取措施，避免高速流動的瓦斯灰對球體的沖刷。

2.2 球體表面與閥體之間易形成夾灰

圖1是卸灰球閥的結構示意圖。圖1中A圖是閥芯全開位置，B圖是閥芯全關位置，C圖是閥芯處于任意位置。

在氣動卸灰球閥開啟過程中，如圖1中C圖閥芯處于任意位置時，球閥密封圈失效，閥芯與閥體之間存在縫隙，瓦斯灰很容易自閥芯與閥體之間的縫隙進入閥芯與閥體之間的空腔內，由于氣動卸灰球閥啟閉非常頻繁，閥芯與閥體之間的夾灰越來越多很難自己排出，導致球體開關卡澀、不到位、球體磨損嚴重的故障，出現這種情況，必須將筒體退出運行，將氣動卸灰球閥進行解體維修，維修過程主要分為三步：第一步，對于球面磨損比較嚴重的，需要將球面進行重新堆焊并打磨光滑。第二步，將密封圈進行更換。第三步，球閥閥體內部清灰。職工的勞動強度非常大。因此，要想降低氣動卸灰鐘閥的故障率，必須采取相應的措施，避免閥芯與閥體之間的空腔內積灰造成的閥芯磨損。

圖1 卸灰球閥的結構示意圖

3 關鍵技術及創新點

經過對現場進行了認真分析，發現只要在氣動卸灰球閥上安裝一套“在線清灰裝置”即可有效地避免高速流動的瓦斯灰對球體的沖刷及閥芯與閥體之間的空腔內積灰造成的閥芯磨損的情況發生，從而達到降低氣動卸灰球閥故障率的目的。下面對“在線清灰裝置”進行介紹：

構成：由氮氣氣源、快速接頭、氣源管、二位五通電磁換向閥、單向閥五部分構成。

制作方法：如圖2所示改造分四步進行：第一步，在氣動球閥閥體正中相對位置鉆DN10的孔一支，并利用絲錐攻出M12的螺紋。第二步，將銅氣源接頭一端與M12的螺紋相連接，另一端與氣源管進行連接。第三步，安裝單向閥及二位五通電磁換向閥。第四步，將控制信號與氣動球閥開關信號線并聯。

圖2 氣動卸灰球閥改造后圖

工作原理：因為“在線清灰裝置”的啟閉信號同時由一個二位五通電磁換向閥控制，實現了“在線清灰裝置”與氣動球閥啟閉同時進行，即當氣動球閥得到啟閉信號時，同時“在線清灰裝置”也得到相應的啟閉信號，此時氣源接通或關閉，在氣動球閥啟閉的過程中，“在線清灰裝置”利用氮氣氣源的壓力對氣動卸灰球閥閥芯外表面進行吹掃，氮氣氣源壓力有效地克服高速流動的瓦斯灰的壓力，雙方壓力互相抵消，使瓦斯灰不能進入閥體與閥芯之間的空腔內，有效地避免了積灰的形成和高速流動的瓦斯灰對球體的沖刷。大大降低了氣動卸灰球閥的故障率。

4 研究開發效果

氣動卸灰球閥作為倉泵的出料閥，如果出現閥門故障時，按照以往經驗必須先由運行人員通過對閥門的操作將筒體退出運行，再由維修人員對氣動卸灰球閥進行解體維修。造成運行人員的工作效率非常低、檢修人員勞動強度非常大、在煤氣設施上檢修危險系數非常高的問題，而且同時還造成倉泵利用率低，如果出現高爐風量較大，但由于氣動卸灰故障而無法將倉泵投入使用，極易導致在運筒體內的煤氣壓力升高，存在巨大的安全隱患。“在線清灰裝置”應用于氣動卸灰球閥后，主要取得以下幾方面效果：

（1）有效地避免了閥體與閥芯之間的空腔內積灰的形成和高速流動的瓦斯灰對球體的沖刷，大大降低了氣動卸灰球閥的故障率，延長了氣動卸灰球閥的使用壽命，節約了大量的備件采購費用，經濟效益顯著。

（2）提高了運行人員的工作效率，大大降低了維修人員的勞動強度，有效地避免了在煤氣設施上實施檢修工作。

（3）提高了倉泵的利用率，保證了安全生產。

5 結束語

氣動卸灰球閥安裝上“在線清灰裝置”后，投入使用已經近一年時間，閥門故障率下降非常明顯，職工的勞動強度大大降低，閥門的使用壽命由原來的1年增至現在的5年，節約了大量的購買氣動卸灰球閥的資金支出，車間的備件支出費用持續下降，為萊鋼節約了大量的資金，實踐證明“在線清灰裝置”應用于氣動卸灰球閥后效果顯著，經濟效益和社會效益明顯，值得廣泛推廣及應用。

Modification Measures for the Pneumatic Ball Valve of Dust Unloading

ZUO Qingai，LI Pingjun，SONG Zhaochuan，XU Hongyuan，ZHOU Kai
（The Energy&Power Plant of Laiwu Steel of Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

To solve the problem of high fault rate of the pneumatic ball valve for dust unloading,causes of the fault point formation were analyzed and a“online dust removal device”was developed and applied to the ball valve.Use of the device has brought favorable results,significantly lowering the fault rate and prolonging the service life of the pneumatic ball valve,reducing the labour intensity of maintenance personnel and ensuring safe production.

pneumatic dust unloading ball valve;online dust removal device;dust carrying

TH138

B

1006-6764(2014)06-0021-02

2014－02－14

左慶愛（1980－），女，2005年畢業于煙臺大學機械設計制造及其自動化專業，學士學位，工程師，現從事燃氣設備管理工作。