提高造氣爐閥門運行速度的措施

1 存在的問題

云南云天化國際化工股份有限公司紅磷分公司合成氨廠有2套造氣系統，1#系統有4臺Φ2 610 mm造氣爐，2#系統有5臺Φ2 610 mm 造氣爐，造氣爐閥門采用尋優DCS系統油壓自動控制。造氣爐油壓控制閥門數量在技改過程中逐步增加后，原設計的電磁閥站供油不足，開啟速度慢(6～10 s)，現場泄漏嚴重，閥門同時開啟時憋壓情況時有發生，整個油路系統壓力低導致造氣爐底灰倉及爐蓋漏氣噴火，存在較大的安全隱患。

(1)閥門開啟關閉運行速度慢。①油管、電磁閥分配器、電磁閥油孔等有效通徑小，導致供油量不足。②冬季氣溫低，油黏度過大，使動力油路系統壓力升高，但流量較低，閥門動作速度減慢；夏季氣溫高，油黏度過小，油泵提壓困難，致使閥門動作速度仍較慢。③油質較差，油中雜質較多，電磁閥及油路存在堵塞現象。④閥門液壓缸內活塞存在泄漏現象。

(2)泄漏嚴重。閥門開啟、關閉速度過慢，系統憋壓，導致灰倉圓門及爐蓋泄漏，易造成現場噴火、爆炸事故。

(3)閥門故障頻繁。系統油壓波動過大，壓力低時，易發生造氣爐系統低壓聯鎖；壓力高時，對管路、閥門撞擊過大，連接部件易損壞，主要表現為閥芯、十字頭、閥桿脫落、損壞以及閥門卡死等現象，處理不及時將造成造氣爐內氧含量高，進而引起局部爆炸等惡性事故。

2 提高閥門運行速度的措施

(1)根據運行閥門數量,擴大系統油路總管管徑。通過計算，在3～5臺造氣爐同時運行時，油路系統總管管徑在DN50～DN65 mm為宜；對控制閥門(≥DN600 mm)的電磁閥進、出分油管通徑和油缸進、出口通徑均以DN16～DN20 mm為宜。

(2)提高油泵的流量，使其與造氣系統相匹配(4臺造氣爐配置1 臺100 L/min的油泵)，同時增加蓄能器的數量(1臺造氣爐配置1臺蓄能器)，使油壓維持在(5±0.5)MPa。據計算，每臺Φ2 610 mm造氣爐配置的蓄能容量應為≥60 L，蓄能器容量越大，越有利于系統壓力的穩定。在油泵跳停、斷電的情況下，仍然能短時保持油路系統內有足夠的余壓驅動各爐閥門復位。蓄能器的安裝應滿足能量釋放快、阻力小的要求，且在各閥站之間均勻布。

(3)在提高閥門運行速度的同時，又要保護閥門不受沖擊，采用可調節雙緩沖結構的油缸，利用油壓缸的緩沖作用，減輕對閥板、閥座的沖擊，但需保證閥門的啟閉速度不受緩沖結構的影響。

(4)定期更換濾網、清洗濾芯、分析油質，確保油品質量、性能良好。

(5)在氣溫變化較大的地區，冬季可增設蒸汽盤管加熱，夏季可增設水冷卻器冷卻，確保油溫在35～45 ℃。

(6)定期檢查、更換油缸，避免油缸內漏。

3 結語

紅磷分公司合成氨廠通過對油路系統改造后，閥門的啟閉速度提高(開啟速度可達1.5～2.5 s，關閉速度可達1.0～1.8 s)；并使用雙緩沖減振型油缸，避免管道振動及各閥門連接部件的沖擊力，效果較為顯著。運行近1年，各閥門運行較穩定，造氣系統的泄漏明顯減少，現場環境得到改善。