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石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法

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詳細(xì)介紹

1 石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法引言 
       在煉油或石油化工廠中,存放著各種油品或石化產(chǎn)品。儲(chǔ)罐大都建造在室外,為使這些油品或產(chǎn)品不與空氣中的氧氣接觸,常采用罐頂充氮?dú)夥?,使之與外界隔絕。ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥(氮封閥),是一種無(wú)須外來(lái)能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥后壓力為設(shè)定值的節(jié)能型壓力調(diào)節(jié)閥。

該閥壓力設(shè)定在指揮器上實(shí)現(xiàn),方便、快捷,壓力設(shè)定值在運(yùn)行中也可隨意調(diào)整;控制精度高,可比一般ZZY型直接操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥高一倍,適合于控制精度要求高的場(chǎng)合。它廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)部門中用作生產(chǎn)過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥20.jpg

二、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法產(chǎn)品特點(diǎn):

1、無(wú)需外加能源,能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)合工作,既方便,又節(jié)約能源,降低成本;

2、氮封閥壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;

3、壓力檢測(cè)膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動(dòng)作靈敏,裝置工作平穩(wěn);

4、采用無(wú)填料設(shè)計(jì),閥桿所受摩擦力小,反應(yīng)迅速,控制精度高;

5、供氮裝置采用指揮器操作,減壓比可達(dá)100:1,減壓效果好,控制精度高;

6、為確保儲(chǔ)罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥;

7、呼吸閥僅起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥22.jpg

2 石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法氮封閥的工作原理
       當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時(shí),主閥的活塞是在一個(gè)密封室內(nèi),當(dāng)儲(chǔ)罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時(shí),膜片就被向上頂起,氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動(dòng),把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口,同時(shí)特殊閥芯室的壓力增加并接近氮?dú)饪偣艿膲毫?,此壓力通過內(nèi)部通道,從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮?dú)饪偣軌毫Φ淖饔?,由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡,所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥26.jpg

石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法工作原理:

當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時(shí),主閥的活塞是在一個(gè)密封室內(nèi),當(dāng)儲(chǔ)罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時(shí),膜片就被向上頂起,氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動(dòng),把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口,同時(shí)特殊閥芯室的壓力增加并接近氮?dú)饪偣艿膲毫Γ藟毫νㄟ^內(nèi)部通道,從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮?dú)饪偣軌毫Φ淖饔?,由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡,所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。

ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥是由指揮器、調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥后接管四部分組成。(見圖一)

工作原理:介質(zhì)以所示箭頭方向進(jìn)入閥體,一路經(jīng)過濾減壓器減壓后的壓力被引入指揮器;另一路通過閥芯、閥座,節(jié)流后的壓力流向閥后,并通過導(dǎo)壓管引入指揮器執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)閥后壓力高于設(shè)定壓力時(shí),其壓力作用在指揮器薄膜有效面上產(chǎn)生一個(gè)推力帶動(dòng)指揮器閥芯關(guān)閉,切斷引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室中的壓力,使主閥閥芯關(guān)閉,閥后壓力隨之降低。當(dāng)閥后壓力低于設(shè)定值時(shí),由于指揮器主彈簧的反作用力打開指揮器閥芯,閥前壓力又被引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室產(chǎn)生推力,使主閥閥芯打開,閥后壓力隨之升高。如此往復(fù),保持閥后壓力為設(shè)定值。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥19.jpg

       氮封閥的作用就是要當(dāng)儲(chǔ)罐液面下降壓力降低時(shí),向罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?,?dāng)儲(chǔ)罐液面上升壓力增加時(shí),停止補(bǔ)充氮?dú)?,同時(shí)被壓縮的氮?dú)鈴暮粑y適量排出,從而始終保持罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫ξ⒘空龎海▔毫σ话阍?00~1000Pa之間)。只有這樣才能做到既隔絕空氣,又保證儲(chǔ)罐不變形。

由供氮裝置供氮閥和泄氮裝置泄氮閥兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮裝置由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O.通過氮封裝置控制。廣泛應(yīng)用于連續(xù)送氣的天然氣采輸,城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。

       氮封閥打開時(shí),當(dāng)儲(chǔ)罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時(shí),膜片因?yàn)楦袘?yīng)壓力下降而向下移動(dòng),推動(dòng)氣導(dǎo)閥打開,氮?dú)饨?jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲(chǔ)罐,使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力增加,同時(shí)氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降,氮?dú)馔ㄟ^內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積,并有彈簧的彈力和主閥的重量,所以當(dāng)儲(chǔ)罐壓力稍微低于設(shè)定點(diǎn)時(shí),特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小,主閥仍然保持關(guān)閉,氮?dú)庵粡臍鈱?dǎo)閥進(jìn)入儲(chǔ)罐。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥018.jpg

      P1S1=P2S2 + F + G

      式中:P1- 主閥入口壓力;P2- 主閥閥芯室壓力;S1- 主閥閥座孔面積;S2- 主閥閥芯活塞面積;F- 彈簧彈力;G- 主閥重量。

      當(dāng)儲(chǔ)罐壓力下降較大時(shí),由于流過氣導(dǎo)閥的氮?dú)饬吭黾?,主閥閥芯室壓力繼續(xù)下降,當(dāng)P1=P2•S2/S1+ F/S1+ G/S1時(shí),主閥打開,氦氣大量流人儲(chǔ)罐,壓力迅速升高。在診斷壓力口,安裝診斷壓力表,測(cè)量主閥閥芯室壓力,然后將該壓力同氮?dú)饪偣軌毫Ρ容^,便可知?dú)鈱?dǎo)閥和主閥的運(yùn)行情況。

氮封閥立邦涂料1.jpg

三、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法主要參數(shù)、性能指標(biāo)與材料

1、主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一                                        表一

公稱通徑DN(mm)

20

25

40

50

80

100

150

閥座直徑(mm)

6

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

額定流量系數(shù)Kv

0.32

5

8

11

20

30

48

75

120

190

300

480

壓力調(diào)節(jié)范圍KPa

0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、

公稱壓力PN(MPa)

1.6

被調(diào)介質(zhì)溫度(℃)

-5~+100

流量特性

快開

調(diào)節(jié)精度(%)

≤±5

執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積(cm2

100

200

280

400

信號(hào)接口

內(nèi)螺紋M10×1

M16×1.5


2、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法壓力調(diào)節(jié)范圍見表二                                                   表二

壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)

指揮器膜室

有效面積(cm2

執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室

有效面積(cm2

使用閥門口徑(mm)

0.1~0.5

1200

100

20~32

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

200

40~50

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

400

65~100

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

600

125~150

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400


3、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法主要零件材料見表三                                                   表三

零 件 名 稱

材         料

氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu),指揮器

組合件

閥體,閥蓋

ZG230-450,ZG0Cr18Ni9Ti,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti

推桿,閥桿

2Cr13,1Cr18Ni9

閥座

1Cr18Ni9Ti

閥芯(軟密封)/填料

聚四氟乙烯

波紋膜片

丁腈橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物

彈簧

1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn

4、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法外形尺寸見表四、圖二                                    表四   單位:mm

氮封閥15.jpg

公稱

通徑

L

B

H1

H

A=1200 cm2

A=600 cm2

A=400 cm2

壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)

0.1~0.5

0.4~5.0

0.5~7

20

150

383

53

605

554

554

25

160

58

605

554

554

32

180

512

70

615

564

564

40

200

75

640

589

589

50

230

603

83

655

604

604

65

290

862

93

722

671

671

80

310

100

738

687

687

100

350

1023

110

755

704

704

125

400

1380

125

918

867

867

150

480

143

1.25

974

974

注: 1)標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接形式PN16為凸面,連接尺寸鑄鐵法蘭按GB4216.5-84,鑄鋼法蘭按GB9113-2000、JB/T-94,閥體法蘭及法蘭端面距也可按用戶標(biāo)準(zhǔn)制造,如:ANSI,JIS,DIN等標(biāo)準(zhǔn)。

    2)接管根據(jù)用戶需要配置

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥40.jpg

5、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法產(chǎn)品重量見表五           表五   單位:Kg

公 稱 通 徑(mm)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

A=400cm2

18

18

25

27

40

55

80

108

130

150

A=600 cm2

20

20

27

30

45

60

86

115

140

160

A=1200 cm2

22

22

30

34

50

66

92

120

150

170



 3 石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法故障分析及處理

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥堵塞34.jpg

    (1)某大芳烴裝置開車初期,發(fā)現(xiàn)24臺(tái)氮封閥工作都不正常。拆閥檢查,發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢,經(jīng)過擦拭,涂潤(rùn)滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮?dú)獯档搅说忾y內(nèi),使主閥不能回到閥座上。
     (2)導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞,氮封閥沒有反饋信號(hào),也會(huì)造成氮?dú)獠煌5叵蚬迌?nèi)補(bǔ)充,按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
     (3)彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室不臟,而且導(dǎo)壓管也未堵塞,應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力,若彈力減小,會(huì)使氮封閥不停地補(bǔ)氣。可以將彈簧拉長(zhǎng),增加其彈力。
    (4)密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動(dòng)作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊,導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂,起不到密封作用,更換密封圈即可。

    (5)控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖,即可作出判斷。

氮封閥01.jpg

四、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法安裝、維護(hù)與調(diào)試

1、安裝(見圖三)

(1) 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng),對(duì)使用有害人體健康的介質(zhì),必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏與精度測(cè)試。

(2) 在安裝前,對(duì)管道進(jìn)行清洗(否則由于焊渣等管道垃圾,損壞閥芯密封面,導(dǎo)致閥門不能正常工作),閥門入口處要有足夠的直管段,并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接,要注意同軸度。

(3) 安裝場(chǎng)地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全,即便于操作,又有利于拆裝與維修。

(4) 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上,導(dǎo)壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動(dòng)的場(chǎng)合,要用支撐架,盡量避免水平安裝。

(5) 介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表,其中指揮器膜片直接承受介質(zhì)壓力,若閥門反裝或管道有反沖壓力,則指揮器膜片由于受壓過高導(dǎo)致膜片損壞,閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25~+55℃場(chǎng)所使用。

(6) 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時(shí),仍能連續(xù)生產(chǎn),應(yīng)設(shè)置旁路閥(見圖三)。

氮封閥立邦涂料.jpg

1、 石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法維護(hù):

(1) 清洗閥門:對(duì)清洗一般介質(zhì),只要用水洗凈就可以。但對(duì)清洗有害健康的介質(zhì),首先要了解其性質(zhì),在選用相應(yīng)的清洗辦法。

(2) 閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護(hù)好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時(shí)應(yīng)使用專用工具。

(3) 閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理,如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進(jìn)行研磨。

(4) 閥桿:表面損壞,必須換新。

(5) 壓縮彈簧:如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷,必須換新。

(6) 易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時(shí),全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù)示將來(lái)可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,決定是否更換,但膜片使用期一般最多2~3年。

(7) 閥門組裝要注意對(duì)中,螺栓要在對(duì)角線上擰緊,滑動(dòng)部分要加潤(rùn)滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測(cè)試項(xiàng)目與方法調(diào)試,并在這期間,可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。

氮封閥13.jpg

2、石化大芳烴氮封閥裝置故障解決辦法 調(diào)試

所需要壓力值是通過對(duì)指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整,打開頂部的防塵蓋,用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力表,可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。