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论废热锅炉给水调节阀事故的诊断及处理

作者:小向 来源:智科调节阀 2017-04-14 浏览量:850
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论废热锅炉给水调节阀事故的诊断及处理
1 概述
  废热锅炉是中海石油化学股份有限公司化肥一部从意大利引进的,具有90年代先进生产技术的产汽锅炉。生产能力为100T/H高压蒸汽,废热锅炉具有FDF运行方式和TEG运行方式。 
  在废热锅炉的仪表设备选型中,锅炉给水调节阀选用了MASONELIAN生产的高差压调节阀(FV-02030),该调节阀调节锅炉汽包液位的稳定,起到着关键的作用。锅炉给水调节阀(FV-02030)引进汽包三冲量控制,所以锅炉给水调节阀对生产100T/H高压蒸汽非常重要。否则,将危及锅炉及高压蒸汽的安全稳定运行。
  中海石油化学股份有限公司化肥一部自1995年投产到2009年14年期间,锅炉给水调节阀基本上能够安全稳定运行,但有时会发生对锅炉汽包液位调节不稳定的紧急情况。2005年在一次开车过程中发现该调节阀(FV-02030)投用后,发现阀芯、阀杆旋转偏向180°造成反馈杆扭断,调节阀失控的现象,险些造成汽包泛液的重大事故,严重影响了开车的顺利进行。
  下面对锅炉给水调节阀(FV-02030)本次事故进行全面分析及处理作以下介绍。
  2 锅炉给水调节阀(FV-02030)的事故诊断过程
  2.1 锅炉给水调节阀(FV-02030)的结构图(如图1所示)
  2.2 锅炉给水调节阀(FV-02030)的技术指标 
  介质:HP炉水;温度:120℃;压力:13MPa;压差:2.24MPa;液量:96.8T/H;液量特性:等百分比;行程:80mm;阀体尺寸:3;阀体材质:WCC;阀内形式:单座笼式;阀芯材质:17-4PH;阀杆材质:17-4PH阀笼材质:17-4PH;阀座材质:A316STICV:105;膜头型式:37-41321。
  2.3 锅炉给水调节阀(FV-02030)发生事故的原因分析
  根据故障发生状态,可能为阀门内平衡密封圈损坏或脱落,阀内件尺寸配合间隙过大,气动薄膜执行机构等问题。
  3 锅炉给水调节阀(FV-02030)的处理过程
  (1)将该阀工艺隔离、泄压后一,解体检修。首先,检查气动薄膜执行机构部分没有发现问题,各紧固件,弹簧预紧力完好。解体阀体部分,发现阀芯与阀笼间平衡密封环(材质为特氟隆R-TFE)安装方向反向,且有裂纹,初步确定为平衡密封环装反和损坏,影响该阀的导向、密封,并由于高压差作用而发生震荡。
  (2)在对阀体内件阀芯、阀笼的检查中,发现阀笼内壁上有密集的环状凹形痕迹,经实际测量,发现阀笼与阀芯之间间隙尺寸最大处(中间部分)0.6mm,最小处(上下两端)0.3mm,超出了合理的装配尺寸,经分析后认为阀芯在高差压作用下产生高频振荡,使阀芯、阀笼间隙量增大,高压差水流在阀芯、阀笼的间隙中形成涡流致使阀芯转体,这才是该阀产生故障的直接原因。
  (3)在处理过程中,阀内平衡密封已无备件,根据渗碳F4具有抗磨性、自润滑性及温度使用范围(耐温250℃以下),本人选用渗碳F4加工成C型平衡密封环,并将原平衡密封环内衬螺旋形钢圈小心拆下,安装在新加工的平衡密封环内,形成新加工平衡密封环的内骨架。
  在修复阀芯、阀笼过程中,根据阀内件材质(阀芯材质为AIS117-4PH,同SUS630,国内材料对照为0Cr17Ni4Cu4NB)决定选用SUS316(国内材质为00Cr18Ni14M02Ti)焊条,阀芯表面堆焊,考虑到阀芯较阀笼更容易机械加工,先将阀笼找正后用机床将阀笼内径车去0.2mm,由阀笼尺寸做为基准来配合加工阀芯,由于该调节阀工艺操作条件独特,温度高且差压大,对阀内件材质选择、间隙量控制尤其重要,间隙过小,阀芯与阀笼会在工作状态下发生热膨胀突然抱死,间隙过大,又会发生阀芯振荡,产生流量波动。根据其材质的机械性质,在无原厂装配图纸的情况下,本人参考国内外同类材质,类似结构形成调节阀的产品技术参数,根据多年的实际工作经验,将阀笼内径与阀芯外径的间隙量控制在0.1mm~0.15mm之间。机加工完成后,阀笼、阀芯实际装配间隙为0.13mm。回装投用后,工作状况稳定,再未发生旋转现象,经过本次对给水调节阀的事故处理,在投用期间再没有出现过任何问题,满足了工艺生产要求。
  4 结论
  (1)在调节阀检修处理中,对调节阀的结构、性能必须熟练掌握。
  (2)在修复选择备品备件的替代品时。应根据工艺要求,调节阀自身要求,选择合理的替代材料及备件。
  (3)机加工修复的阀内件,应严格控制其加工尺寸,保证在尺寸公差范围内。
  (4)调节阀装配严格按照装配程序进行,检修质量是保证生产稳定运行的关键。
  (5)通过本次对该调节阀的解体检修,从技术上解决了因机加工修复的阀内件尺寸达到要求,确保了在运行中不再发生潘转90度的故障,锅炉给水稳定。

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