新闻中心

硫酸装置转化工序蝶阀改造及运行

硫酸装置转化工序蝶阀改造及运行

蝶阀在硫酸装置转化工序中普遍使用,视装置规模大小,其口径从DN100到DN2000不等。转化工序的蝶阀所涉及的工作温度和压力范围较宽,并且所接触的工作流体具有不同的组成和杂质含量。由于工作条件缺乏典型性,所以转化工序的蝶阀多按照基本工艺条件和历史经验进行选型。有时相近的工艺条件,阀门选型会有很大的不同;即使在同一部位,阀门更新时也可能出现截然不同的选型。阀门选用不同的材料和结构会导致不同的采购费用(进口产品价格往往高出三五倍),而且有时贵的阀门使用效果不一定更好。在多年的生产实践中发现,硫酸装置转化工序的蝶阀普遍应用效果不佳,比如容易发生卡轴、卡板、阀板扭曲、执行机构损坏等,甚至间接导致装置发生严重的升华硫、捕沫器烧坏等事故。一般处理这类问题的方法是配备大扭矩执行机构、在结构上过分增强阀门刚性、定期检修或更新、选用昂贵的进口产品等,但有时最终效果还是不理想。为此,解决蝶阀的应用问题,对促进硫酸装置可靠运行、节能降耗具有积极的意义。

1 转化工序中的蝶阀

蝶阀的基本结构比较简单:一个圆形蝶板随阀杆以0°~90°的角度旋转,以实现截断或调节功能。蝶阀最适合用在低压大中口径管道上,性价比极高。蝶阀可分为同心蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀。硫酸装置多采用同心蝶阀,主要用于调节流量;其次是三偏心蝶阀(或双偏心蝶阀),主要用于截断或隔离,兼具调节功能。由于三偏心蝶阀结构复杂、制造精度高,工作条件又苛刻,故该类阀门更容易产生卡涩和关闭不严的故障。

蝶阀的故障频率以及使用寿命一般与流体温度、酸泥含量等工作条件及阀门专业制作水平等有关。用在硫酸装置转化工序的蝶阀基本不需要考虑一般控制阀所必须关注的指标或参数,如流量特性、流量系数、压差、冲刷、空化、汽蚀、不平衡力、流向、稳定性、噪声等等。蝶阀转动自如是主要的性能要求,其次是密封性。但在实际应用中,仅仅这2点都很难实现,原因在于硫酸装置转化工序蝶阀的工作环境有其特殊性:

a.工作温度范围宽。蝶阀的工作温度从环境温度到500℃,甚至更高,几乎达到普通金属材料的承受极限,有时温度还会高低交替变化。

b.蝶阀尺寸比较大。转化工序的蝶阀直径多为0.6~2m,所以阀门稳定性稍有不好即容易出现卡板、卡轴故障。

c.工艺流体特殊。蝶阀所接触的工艺流体中多含有与浓硫酸具有类似腐蚀性的酸泥,有时酸泥被烤干成固体,吸湿后又变成酸泥。

鉴于这些特殊性,按常理很难有合适的材料可供使用。但在实际应用中,即使普通的碳钢材质也有用得很久的,好像只需考虑耐某种温度下的二氧化硫或三氧化硫即可。只有当蝶阀频频出现问题时,才会考虑改变阀门的材料或结构。

蝶阀的性能好坏还与其工作时间长短有关。一般短则数月、长则三五年,阀门使用情况还可以,但随着时间的推移,阀门卡涩现象会越来越严重。

2 常规蝶阀结构分析

与所有产品一样,蝶阀制造也必须遵循相关的技术规范,如GB/T12238—2008《法兰和对夹连接弹性密封蝶阀》、JB/T8527—1997《金属密封蝶阀》等。在这些技术规范中,对蝶阀尺寸、配合稳定性、强度、材料选择等均做出了相当详细的规定。按照这些技术规范制造的蝶阀已在各行各业中成功地使用,硫酸工业使用的蝶阀仅仅是其中很小一部分,然而使用效果很不理想。

根据多年的故障处理经验和分析,发现在典型的蝶阀中有2处结构与其性能和寿命密切相关。一是阀体中的轴由圆筒形轴套(包括对开环)来限位,二是阀杆在填料密封处的直径不变(见图1)。当黏稠性或腐蚀性介质渗透到轴套或阀杆表面时,或者当阀门的工作温度变化范围较大时,阀杆与轴套、对开环、填料压盖之间产生的摩擦力和机械应力很大,极容易导致蝶阀发生卡涩甚至抱死。

沈阳麦德兰自控阀门公司是 东北辽宁以气动执行器,气动阀门,气动蝶阀,气动球阀,液动执行器,液动阀门,液动蝶阀,液动球阀,自控阀门等执行器及自控阀门的研发、制造、销售、工程 安装、技术服务为一体的科技型加工制造企业(厂家),有AW、ZMD系列直行程气动执行器MY液动执行器MD系列气动阀门MDE-N-S、CHQ、L型电 动执行器MD自控阀门系列气动球阀、气动执行器、气动蝶阀、气动直行程系列执行器YD系列液动阀门滚动球阀、液动蝶阀、液动直行程电动阀门执行器附件、配 件供应 热线电话:4006-555-373。

BACK