造氣系統(tǒng)閥檢常見故障原因、危害及處理

向 宏

（湖北新洋豐合成氨廠 湖北荊門448150）

造氣系統(tǒng)閥檢常見故障原因、危害及處理

向 宏

（湖北新洋豐合成氨廠 湖北荊門448150）

1 閥門閥檢配置

湖北新洋豐合成氨廠共有14臺Φ2650mm造氣爐，2006年投產(chǎn)時造氣系統(tǒng)未設(shè)置自動加焦和自動下灰裝置，單臺造氣爐共有蒸汽閥、煤氣閥、吹風(fēng)閥、煙囪閥、吹風(fēng)氣回收閥、下灰閥等共計13只閥門，除2只下灰閥外，其余11只閥門安裝了閥檢（NPNQL-5MC-Z型，下同）。2009年10月新增了自動加焦裝置，增加了插板閥、圓盤閥、布料器3只閥門，但僅在布料器安裝了閥檢，其余2只閥門未安裝。2010年10月，新增了自動下灰裝置，增加了南、北灰倉上灰閥各1只，共計14只閥門安裝了閥檢。2014年10月，自動下灰裝置經(jīng)再次技改，下灰圓門由南、北灰倉各1只下灰閥（油缸連接曲臂帶動下灰圓門開關(guān)）改為1只下灰插板閥，共計13只閥門安裝了閥檢。

1.1 單臺閥門閥檢配置

依據(jù)閥門不正常動作情況下對安全生產(chǎn)所帶來的威脅程度大小，為吹風(fēng)閥和下行煤氣閥安裝了雙重閥檢，即閥門開啟和關(guān)閉時均有閥檢檢測；蒸汽總閥、上吹蒸汽閥、下吹蒸汽閥、煙囪閥、上行煤氣閥只安裝了開啟狀態(tài)上部閥檢；加氮閥、吹風(fēng)氣回收閥、上灰閥、煤氣總閥、安全閥僅安裝了關(guān)閉狀態(tài)的下部閥檢；下灰插板閥只安裝閥門關(guān)閉狀態(tài)的閥檢。

1.2 閥檢安裝位置及方式

安裝位置以閥門開啟或關(guān)閉時閥檢能分別檢測到閥門十字頭上部或下部圓頸切線位置為準(zhǔn)。安裝時，首先將閥檢用螺絲固定于彎曲成L形的鋁合金扁鐵上，閥門下部閥檢用電鉆在閥門支架下部鉆孔（技改后改為用螺桿固定），調(diào)整閥檢至十字頭下部圓頸切線5mm處后固定鋁合金扁鐵；安裝閥門上部閥檢的鋁合金扁鐵采用1只固定螺絲固定在油缸座子上；下灰圓門閥檢最初安裝在下灰油缸活塞桿與下灰圓門重錘前端扁鋼處，后經(jīng)過了2次技改。

1.3 閥檢工作原理

當(dāng)DCS中控系統(tǒng)中閥檢聯(lián)鎖總開關(guān)處于“投運(yùn)”狀態(tài)時，閥檢所反饋信息才會被DCS中控系統(tǒng)讀取。信號正常時，DCS中控系統(tǒng)控制造氣爐按程序運(yùn)行，一旦檢測到閥門異動，則DCS中控系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，提示故障位置并自動停爐。閥門開啟時，十字頭上升，閥門上部閥檢在5mm范圍內(nèi)檢測到十字頭上部圓頸金屬部分時，閥檢觸通閉合，電信號反饋至DCS中控系統(tǒng)后，顯示屏顯示閥位開關(guān)為綠色，即閥門處于開啟狀態(tài)；閥門關(guān)閉時，十字頭下降，閥檢觸通斷開，電信號消失后，顯示屏顯示閥位開關(guān)為橙色，即閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。閥門下部閥檢則相反，閥門開啟時，十字頭上升，閥門下部閥檢觸通斷開，顯示屏顯示閥位開關(guān)為綠色；閥門關(guān)閉時，十字頭下降，閥門下部閥檢觸通閉合，顯示屏顯示閥位開關(guān)為橙色。

2 閥檢常見故障、原因及處理

2.1 灰渣和污水燒蝕致閥檢損壞

下灰閥檢損壞頻率最高。2010年10月增設(shè)自動下灰裝置后，為確保下灰圓門關(guān)閉到位，在圓門處安裝了閥檢，在南、北灰倉上焊接安裝閥檢的鋁合金扁鐵，閥檢正對重錘前端扁鋼。每10min造氣爐自動下灰1次。下灰過程中，高溫的灰渣和污水直接沖擊閥檢，導(dǎo)致閥檢損壞嚴(yán)重，更換頻繁；當(dāng)造氣爐出現(xiàn)憋壓致使?fàn)t底憋開起火時，也經(jīng)常燒毀閥檢信號線導(dǎo)致閥檢損壞，必須對閥檢進(jìn)行技改。因此，依據(jù)杠桿原理，重新設(shè)計閥檢支架，并將閥檢固定在造氣爐灰倉旁的水泥橫梁上，在下灰圓門重錘上部焊接螺帽，再用有彈性的尼龍繩連接閥檢支架，避免了灰渣和污水對閥檢的損害。2014年10月，再次對造氣自動下灰裝置進(jìn)行技術(shù)改造，割除了南、北兩邊的灰倉，將南、北灰倉下部灰渣的溜槽由原來敞開式改為密封式，只在溜槽底部安裝了1只下灰插板閥。為保障能準(zhǔn)確檢測到閥門開、關(guān)情況，在插板閥十字頭上部焊接一彎曲不銹鋼管，閥門開、關(guān)時分離或接觸下渣皮帶架外部安裝的閥檢杠桿支架，避免了灰渣和污水對閥檢的損害。

2.2 高溫氣體泄漏致閥檢損壞

上行煤氣閥、下行煤氣閥、吹風(fēng)氣回收閥、南上灰閥、北上灰閥均在其下部安裝了閥檢，當(dāng)閥門的壓蓋填料損壞、漏氣時，高溫氣體極易導(dǎo)致閥檢損毀，閥檢內(nèi)部電路故障還會導(dǎo)致單爐閥檢系統(tǒng)全部損壞，對生產(chǎn)危害極大。2010年，采用杠桿式閥檢支架，將閥檢移至閥門支架外側(cè)，利用鋁合金扁鐵與十字頭下部接觸，另一端配重的扁鐵與閥檢接觸，完成閥門檢查任務(wù)，避免了高溫氣體對閥檢的損害，保障了閥檢檢測的準(zhǔn)確性。2014年10月大修期間，應(yīng)用工字鋼、螺桿螺帽、膨脹螺絲、鋁合金扁鐵，再次對高溫閥門閥檢的杠桿支架進(jìn)行了技改，并將技改后的閥檢成功運(yùn)用至下灰閥的閥檢上；蒸汽閥門雖屬高溫閥門，但因閥檢安裝于閥門上部，所以高溫蒸汽的泄漏不會導(dǎo)致閥檢的損壞。

2.3 安裝位置不當(dāng)致閥檢損壞

閥檢與十字頭上、下部的正常探測距離均為5mm，若安裝時閥檢與十字頭圓頸部分貼緊或因安裝于十字頭上部的閥門減震彈簧斷裂，閥門開啟時十字頭上部圓頸部分越過閥檢位置，油缸快速動作時極易壓破閥檢致其損壞；而一旦因固定于閥門支架的鋁合金扁鐵的螺絲松動或者鋁合金扁鐵變形，致使探測距離＞5mm時，閥檢將無法正常顯示閥門開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)致誤報警而停爐。所以，安裝閥檢時，應(yīng)保證其探測距離正常；閥門減震彈簧斷裂時，應(yīng)及時調(diào)整閥檢安裝位置或者更換減震彈簧；閥門油缸進(jìn)、出油管球閥開啟度要合理，或使用新式減震油缸，讓其動作平穩(wěn)，不損傷閥檢；固定閥檢的鋁合金扁鐵變形時，應(yīng)及時更換。

2.4 雨水致閥檢功能失效

造氣系統(tǒng)大部分閥門都不可避免遭遇雨水浸淋，而一旦閥檢被雨水淋濕，極易導(dǎo)致閥檢功能失效，即使閥門運(yùn)行正常，顯示屏上也會顯示閥門處于長開或長關(guān)狀態(tài)而被迫停爐，進(jìn)而造成損失；一旦雨水不再淋濕閥檢，閥檢又會恢復(fù)正常檢測功能。因此應(yīng)繼續(xù)實(shí)施技改措施，解決雨天閥檢失效的問題。

3 非閥檢故障導(dǎo)致造氣爐跳停或憋壓

閥檢為生產(chǎn)提供了安全保障，但不能百分之百依賴閥檢，有時候閥檢沒有故障也會威脅造氣爐安全生產(chǎn)。

3.1 閥門動作緩慢致閥檢報警停爐

冬季，油壓系統(tǒng)液壓油溫度太低，會導(dǎo)致液壓油流速過慢；夏季，液壓油溫度過高，會導(dǎo)致油泵出口油壓過低、閥門壓蓋填料壓得太緊或液壓油變質(zhì)。以上原因均可能使電磁換向閥不正常工作，閥門油缸進(jìn)、出口球閥非正常關(guān)閉，油缸竄液等，均易導(dǎo)致閥門動作緩慢，在預(yù)定時間內(nèi)閥門未能正常開關(guān)，閥檢無法在設(shè)定時間內(nèi)檢測到閥門開關(guān)情況而報警導(dǎo)致停爐。此類情況不屬于閥檢故障，即閥檢不到位或油壓過低時，DCS中控系統(tǒng)在報警的同時還可自動顯示故障閥門的位置或提示油壓過低，以便操作工可及時檢查、正確分析和判斷導(dǎo)致閥檢故障的原因，并進(jìn)行處理，確保閥門運(yùn)行正常。

3.2 閥桿與十字頭脫落導(dǎo)致造氣爐憋壓

閥門是靠油缸的運(yùn)動帶動下部十字頭及十字頭下部的閥桿和閘板動作的，若閥桿與十字頭分離，閥門閘板就無法正常動作，但油缸活塞桿仍然會帶動十字頭上、下運(yùn)行，因此閥門上、下部閥檢檢測始終正常而不會報警、停爐，如煤氣閥，煙囪閥、吹風(fēng)氣回收閥及下行煤氣閥等發(fā)生閥桿脫落，則會造成造氣爐憋壓而不被發(fā)現(xiàn)。發(fā)生此情況必須及時停爐、檢修閥門。

4 結(jié)語

湖北新洋豐合成氨廠造氣系統(tǒng)自2006年開車成功至今，已運(yùn)行8年多時間，針對造氣系統(tǒng)生產(chǎn)中常見的閥檢故障、及時分析原因，對部分閥檢作了多次技改，成功解決了難題，既保障了安全生產(chǎn)，又極大降低了閥檢的更換頻率，減少了設(shè)備支出，降低了勞動強(qiáng)度。

目前，造氣系統(tǒng)因閥門閥檢故障導(dǎo)致的停爐事故降低了90%，顯著提高了造氣爐的出力率。因閥檢損壞后更換閥檢的費(fèi)用降低了95%，年節(jié)約資金近5萬元。在保障閥檢運(yùn)行良好的同時，需加強(qiáng)設(shè)備巡回檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并做好油壓系統(tǒng)設(shè)備的降溫工作，正確判斷和及時處理各種閥檢故障，確保造氣系統(tǒng)的安全高效節(jié)能環(huán)保。

2014-12-20）