水煤漿氣化爐控制閥氣源管接頭松動的解決方案

宋燕

(中石化寧波工程有限公司，浙江 寧波 315103)

在工程設計中，儀表控制閥的氣源管線通常采用不銹鋼金屬硬管連接。在生產裝置開車和投入運行后，會出現投料燃燒瞬間產生的管道振動和框架振動等，危及裝置的這些振動會對管道上安裝的儀表和控制閥的使用帶來安全隱患，甚至會危及裝置的生產安全。

1 水煤漿氣化框架產生振動的原因

1.1 氣化框架振動產生的原因分析

根據氣化爐開車情況和平時運行情況，氣化爐在氧氣投料點燃瞬間，氧氣管道振動比較嚴重，導致工藝燒嘴所在框架平面和料漿管線也隨之振動。

為徹底掌握氧氣投料所產生的振動情況，國內水煤漿A項目氣化爐在正常生產氧氣投料時，針對氣化框架上的氧氣管線和料漿管線產生的振動，通過測振儀測出了振幅值，見表1所列。從振幅值看出管線振動的幅度較大。

表1 水煤漿A項目氣化框架氧氣管線和料漿管線振動幅度 mm

1.2 氣化框架簡介

水煤漿氣化爐和鎖斗在氣化框架上的布置如圖1所示。

通常通過氣化框架EL.±0.00 m平面的料漿給料泵將料漿送至EL.+47.50 m平面的工藝燒嘴；氧氣從空分界區送至氣化框架，再送至EL.+47.50 m平面的工藝燒嘴。鎖斗平臺位于氣化框架的EL.+14.00 m平面，鎖斗泄渣從EL.+14.00 m平面排至EL.±0.00 m平面的渣池。

鎖斗關聯管線，在鎖斗泄壓排渣時，鎖斗將導致EL.+14.00 m平面上連接的管線產生嚴重振動。

圖1 水煤漿氣化爐和鎖斗安裝立面布置示意

2 控制閥氣源管件的替換

氧氣管線、料漿管線、鎖斗相關聯管線在氧氣投料點燃瞬間和鎖斗泄渣時產生的振動，會導致管道上安裝的控制閥不銹鋼氣源硬管連接接頭在很短的時間內松動，因而國內水煤漿B項目在總結A項經驗目的基礎上，在項目試車階段前，將原設計采用的不銹鋼氣源硬管改為了金屬軟管。具體更換的閥門清單見表2所列。

1) 中心氧氣管線流量調節閥和煤漿沖洗水管線切斷閥為小口徑閥門，在氧氣投料點燃時，EL.+47.5 m框架平面會有瞬間振動，因而將氣源管改換為金屬軟管或將氣源硬管拉長拐90°彎敷設緩沖振動。

2) 鎖斗充壓閥和鎖斗泄壓管線沖洗閥也為小口徑閥門，在鎖斗泄壓排渣時，鎖斗平面EL.+14.00 m會產生振動或抖動，因而將氣源管改換為金屬軟管或將氣源硬管拉長拐90°彎敷設，緩沖振動。

3) 其他管線主要涉及大口徑的控制閥，由于閥門扭矩大，氣源接口較大，因為建議更換為金屬軟管。

表2 水煤漿B項目更換金屬軟管的閥門清單

3 金屬軟管的要求

選用的金屬軟管應滿足： 公稱壓力不小于PN2.0、金屬波紋管304SS、網套304SS、網套緊環304SS、金屬軟管帶接頭等技術要求，接頭規格和類型需根據控制閥氣源接口的實際情況確定。

4 結束語

圖1中氣化爐和鎖斗在氣化框架上的相對標高較高，氧氣投料或鎖斗泄渣時產生的振動都會引起氣化框架的輕微振動。該類問題在水煤漿的工藝包說明中并沒有任何提示說明，而是在現場開車調試階段和生產階段暴露出來的，因而及早發現問題，并總結同類裝置出現的問題，對開車調試階段及時解決出現的問題有很大的益處。需要注意的是，即使采用了金屬軟管連接，氣化裝置中氣化爐入口物料管線和排渣管線連接所有控制閥的氣源接頭和氣源軟管以及管線上安裝的檢測儀表都需要加強定期檢查。