儀表閥門在煤化工的應用及維護

安爭邦，王偉(陜煤集團榆林化學有限責任公司，陜西 榆林 719100)

0 引言

煤化工企業在生產和發展過程中，儀表閥門是保障各類設備良好運行、生產有效開展的重要基礎部件。企業相關部門應重視儀表閥門的維護維修，確保儀表閥門能安全穩定運行，充分發揮各類維護維修措施的作用和價值。

1 儀表閥門在煤化工中的應用

1.1 單座閥的應用

單座閥閥體的類型有直通型、三通型、角型等。單座閥主要由閥體部分、閥芯部分、閥座部分和閥桿部分組合成，在閥蓋結構和閥體結構相互之間存在導向套，能夠起到閥芯移動的導向作用。同時在導向套上存在小孔能夠連通閥體內腔和出口端，在實際應用的過程中閥門導向套上腔的介質，會經由小孔進入到閥出口的一端，確保閥芯能夠在導向套之內良好移動，直接和單座調節閥內的閥芯與閥座連通。我國的煤化工企業在日常生產過程中，單座閥是使用率較高的調節閥設備，主要涉及到閥芯正裝和閥芯反裝兩種使用形式。單座閥適合應用于允許泄漏量小、壓差低的煤化工生產工藝中，對閥體閥芯的形式進行改變和調整，能夠確保各類流量特性的良好調節[1]。

1.2 套筒閥的應用

套筒閥的套筒部分和閥芯部分呈現出間隙配合的狀態，在套筒上存在很多節流窗口，閥座結構主要采用無螺紋卡入類型的結構，閥座上面和閥芯上面的圓錐密封面之間相互配合，共同形成密封性的結構，能夠確保閥芯在閥座上壓緊的過程中閥門能夠緊密切斷。與此同時，閥芯上部分和軸向對稱分布的平衡孔之間相互平行，閥芯結構的上腔室和下腔室相互連通，在閥芯軸向作用力的影響下，抵消閥體內部介質的作用力，閥桿上受到介質影響所產生的不平衡力很小。另外，套筒結構和閥芯結構存在平衡密封環部件，在閥門完全關閉的情況下閥芯和閥座之間相互壓緊，平衡密封環在套筒上緊貼，能夠按照具體的控制指令將閥門嚴密切斷，確保上腔室區域的介質不會進入到平衡密孔結構內，由此形成較高的閥門切斷作用力。而在閥芯向上部分或是向下部分移動的過程中，套筒截留窗口通道面積隨之發生改變，有效進行管道之內介質流量的調節、壓力的調節。

煤化工企業在實際生產中，應科學合理選用套筒閥，確保穩定性符合要求，選擇閥芯內部帶有平衡孔的設備，避免在介質的影響下使得閥芯出現不平衡，充分發揮閥芯的自導向作用，有效預防出現震蕩。在套筒閥實際選用期間，還需保證選擇使用噪聲少、能夠預防出現共振現象的設備，將傳統的閥體結構改進成低噪聲類型的閥門[2]。

1.3 偏心旋轉閥的應用

偏心旋轉閥結構新穎，直通類型閥體的流體阻力很低。其閥芯部分的回轉中心和旋轉軸之間不處于同心狀態，能夠有效預防出現閥座磨損的問題，延長設備的應用壽命。在閥芯后部位置存在導流翼，能夠促使提升流體流動的穩定性，流量較大，可以調節的范圍非常廣泛，適合在煤化工生產期間還有於漿的工藝領域中應用。煤化工企業相關部門在實際工作中，需注意完善偏心旋轉閥選用方案計劃，應以常規偏心旋轉閥設備為基礎，設計特殊類型的閥座密封圈結構，自動化的定芯處理，動態化和閥芯之間相互對準，良好進行搭接，確保設備的應用壽命。

另外，在偏心旋轉閥應用期間，應采用金屬材質或是陶瓷材質的閥座密封圈與閥芯，在閥門開啟和關閉的過程中，盡可能預防閥芯部分和閥座部分之間的摩擦，閥芯旋轉到關閉狀態的情況下和閥座之間會出現自動化重疊的現象，使得密封面相互之間能夠有效配合，球面對閥座進行壓緊，可能會使結晶結疤入受到破壞，因此建議將偏心旋轉閥應用在結晶和結疤等各類介質不干凈的生產領域[3]。

1.4 其他儀表閥門的應用

煤化工企業在生產期間除了要科學合理應用單向閥、套筒閥和偏心旋轉閥部件之外，還需重點注重其他類型儀表閥門的使用，尤其是球閥和蝶閥，應科學分析不同閥門的作用和功能特點，制定完善的閥體應用方案計劃。

1.4.1 球閥的應用

首先，球閥實際運行的過程中主要是通過閥桿結構帶動球體運動，圍繞球閥軸線90°旋轉，能夠有效進行介質流動方向的切斷、分配和改變。目前，在煤化工企業，按照球閥的閥芯結構特點可以將其劃分成為浮動類型、固定類型兩種，浮動類型的閥體能夠進行浮動，在介質壓力的作用之下，使球體和出口一側的密封圈緊密壓貼。而固定類型的閥體部件在應用期間，球體主要是被閥體上端和下端的軸承鎖固定，閥座上面形成推力，使密封圈能夠緊緊壓貼在球體上。另外，按照閥做密封材料的特點和實際情況，還可以將其劃分成硬質類型和軟質類型的密封閥，促使閥體的良好應用。其次，球閥在煤化工企業中的應用，浮動球閥本身的結構非常簡單，多數都屬于單側密封的部件，密封性能很高，開啟和閉合過程中力矩較大。固定球閥在應用期間雖然操作非常簡單，但是結構非常復雜，成本造價很高，外形的尺寸偏大，通常情況下會應用在壓力較大、直徑較高的管道系統內部。

硬質密封球閥應用的密封性能極高，具有一定的推廣價值。由于硬質密封球閥的閥芯結構材料是合金鋼噴焊的材料，密封圈的部分是合金鋼堆焊的結構，材質的硬度很高，閥門開啟和關閉期間，耐磨的性能較強。可通過人工操作的方式，將閥芯的部分和密封圈部分進行研磨，直到二者之間相互配合得當才能使用。軟質密封球閥應用聚四氟乙烯材料、混合材料制作，因此也具備一定的推廣價值。在閥門運行期間應確保工作溫度符合要求，預防溫度過高而導致閥門的壽命縮短[4]。

1.4.2 蝶閥的應用

蝶閥主要是將圓盤形狀的蝶板作為開啟與關閉的部件，在閥體之內，繞著結構軸線旋轉，有效進行閥體的關閉和開啟處理，使管道流通的介質受到良好的調節或是切斷。根據蝶閥的結構形式，可以將其劃分成為中心密封類型、單偏心密封類型、雙偏心密封類型和三偏心密封類型等幾種，從密封面材料的特點可以分成軟質和金屬硬質密封蝶閥設備。蝶閥結構非常簡單，體積很小，重量很低，能夠節省材料，設備安裝的尺寸很小，開啟關閉的速度很快，可以進行90°的反復回轉，驅動力矩也很低，具備一定的流體控制性能和關閉密封性能，適合在煤化工企業中的應用。與此同時，蝶閥在管道口位置的液體積存數量很少，蝶板區域可進行流線形狀的設計，最高程度上降低流體阻力。并且閥桿位置屬于通桿的結構，具備一定的綜合力學性質和抗腐蝕的性能，具有較高的抗擦傷能力在蝶閥開啟和關閉的過程中閥桿只需要進行旋轉運動，不需要向上升起，填料也不容易受到損壞，密封性能也很高，具有推廣應用的價值。

2 儀表閥門的維護措施

2.1 故障的維修

儀表閥門的故障維修工作中，應重點檢查分析閥門的運行狀態，一旦發生故障問題或者是性能問題，要及時進行維修處理。其一，維修工作中應合理進行閥體內部零部件的清洗，對管線進行卸壓處理和降溫處理之后，將閥門內部的零部件拆卸下來進行清洗，通過水或是水蒸氣對其進行浸泡和吹掃，將閥門拆卸。先拆卸執行機構的部分和閥體部分，在拆卸之前進行連接位置的標記處理，從閥體的內部將閥芯部件和閥桿部件等取出，同時，取出套筒的部分、閥體墊片的部分和螺柱的部分，將閥座和墊片擰下，在上閥蓋的位置將填料法蘭部件、壓蓋部件和襯墊體取出，拆卸完成后進行清洗，檢查閥體內壁有無損壞的問題，明確密封面的損壞位置和程度，針對性進行修復處理。檢查閥桿有無彎曲磨損的現象，如果閥桿的部分和閥芯的部分連接位置存在松動問題，及時進行維修維護處理。其次，相關工作人員在進行儀表閥門維修期間，還需重點檢查上閥蓋區域和閥座區域墊片的應用情況，一旦發現墊片存在損壞問題或是故障問題，就要及時進行拆卸檢查和維修，根據實際情況考慮是否需要更換。維修人員應全面檢查閥門的膜片有無裂紋問題和老化問題、彈簧的銹蝕程度、閥門開關的情況等，針對性做好各項維修工作，降低故障問題的發生率。最后，維修人員需要按照閥門的特點和應用情況合理開展強度試驗活動，將試驗操作過程中的壓力指標設定成為公稱壓力的1.5倍左右，連續性試驗分析的時間在5 min以上，如果發現閥門的殼體部分或是填料部分存在滲漏問題，就要按照滲漏位置和原因的情況等進行維修，直到最終能夠確保閥門密封性符合標準要求為止[5]。

2.2 備品材料的管理

煤化工企業生產期間的儀表閥門備品材料，主要就是儀表閥門方面的材料與設備等。在日常維護工作中應強化備品材料的管理力度，做好備品材料外觀方面、規格方面、型號方面的檢查和確認，一旦發現廢品材料存在問題，就要及時進行上報處理，和供應商之間相互溝通交流，檢查沒有錯誤的情況下進行合理的保存，預防出現備品材料損壞的現象。與此同時，儀表閥門維護人員還需重點進行容易損壞的填料、閥芯閥座、閥座墊片等備品材料的管理和檢查，確保各種類型備品材料的良好應用和維護，及時快速發現廢品材料存在的質量問題或是性能問題，及時進行有效處理，要求備品材料供應商根據相關質量標準和規范等，為企業供應質量符合標準并且性能符合要求的備品材料，以免影響儀表閥門運行的穩定性和可靠性，進一步提升儀表閥門的應用效果和水平。

2.3 維護方案的制定

煤化工企業在應用儀表閥門期間，應制定完善的維護方案和體系，通過有效的維護方式降低閥門故障發生率，充分發揮維護工作的作用價值。其一，在對儀表閥門進行安裝以前，應徹底性完成管道的吹掃和清洗任務，去除其中殘留的焊渣或者是垃圾，以免出現閥門異物卡色的現象或是對內部部件造成沖擊性影響。其二，儀表閥門安裝的環節，應預防出現安裝用力過高的問題，如果管道閥欄存在不同軸的現象，法蘭的間距和閥門端面距離差異性很高，不能采用生拉硬撬的方式安裝閥門，以免閥門在運行的過程中長時間受到高應力的影響出現變形的故障。如果儀表閥門的本身重力很高，就需要設置支撐的結構，不可將其懸掛在管道上方，如果沒有垂直性進行安裝，就要在執行機構方面設置支撐的部分，以免閥桿受到扭矩的影響出現彎曲的問題。其三，儀表閥門正式投入使用之后，維護維修人員應做好日常清潔處理，確保氣源的清潔度，所有電源線路都必須要非常牢固，氣源處于干燥和清潔的狀態，不可以含有油脂或是灰塵，避免執行機構運行的過程中，部件發生老化的現象或是氣動附件通氣孔出現堵塞的問題。同時需要注意，準確進行氣動閥空氣過濾減壓器設備的連接，快速徹底處理過濾出來的污水，階段性進行過濾間的清洗，定期檢查儀表閥門應用的平穩性和安全性，一旦在維修工作中發現推桿的部分和閥桿的部分連接位置有松動現象，就要及時緊固處理，如果填料與閥體墊片的位置存在滲漏問題，也要及時進行密封，緊固填料螺母。

除此之外，在制定煤化工企業儀表閥門維護方案期間，相關維護維修技術人員還需提前探討各類方案內容的可行性，一旦發現維護維修工作方案存在問題或是不足，需要及時進行處理和應對，以此提升整體的維護維修工作效果和水平，有效預防發生儀表閥問題或不足[5]。

3 結語

綜上所述，煤化工企業在生產發展期間儀表閥門的應用和維護非常重要，企業應按照具體的，對生產發展特點與需求，制定完善的儀表閥門維護方案計劃，合理選擇儀表閥門類型和規格，科學進行故障的維修和備品材料的管理，健全維護方案內容，保障儀表閥門良好運行。