煤化工装置气控阀门日常维护管理

上电股份

    在煤化工装置，工艺介质多为粉煤、黑水、渣水等，对阀门和仪表的冲刷很严重，因此对阀门的维护保养显得更为重要，要求也更为严格。针对粉煤气化工艺流程的复杂性和工况环境的恶劣性对阀门造成的影响和损坏，浅谈煤化工企业阀门维护、保养、维修方面的有效经验，在阀门的现场目视化管理、日常维护保养调试和计划性检修方面提出了较好的建议和有效地实施方法，为同类装置的阀门管理提供了参考依据。

    阀门是流体管路的控制装置，其主要作用是用于切断或接通管路中的介质的流通，改变介质的流动方向起分流介质的作用，调节管路中介质压力和流量，用于超温、超压安全保护以保护管路的设备的正常运行等。所以，做好阀门的管理，对确保生产装置安全、稳定运行意义重大。

1、煤气化阀门的种类

    针对煤化工企业中粉煤气化工艺流程的复杂性和工况环境的恶劣性，煤气化行业使用的阀门种类较多，有粉煤切断阀、粉煤调节阀、氧阀、黑水角阀、滑板阀、高压差放空阀等。

1.1 角型黑水调节阀

    角型黑水调节阀是专门针对煤化工恶劣工况而开发制造的，能耐高强度冲刷、腐蚀及高压差系统，适用于煤化工中气化、闪蒸和渣水处理等工段，实现对工艺介质的流量、压力、液位等的精确控制，以及对排出的黑水进行多级闪蒸，以便回收灰水及热量。

    使用的黑水调节阀，阀座、阀芯采用碳化钨整体烧结，扩散段、内腔全衬或喷涂碳化钨，既确保了阀座、阀芯的硬度而抗冲刷，又从材料上提高了阀门耐腐性能，且适合高流速介质。阀体在文丘里阀的基础上改进设计，流道大圆弧平滑过渡，流阻力极小，从而在结构上最大限度防止了介质对阀内件及阀腔的冲刷。出节流口（阀座）的流道横截面积由聚变改为渐变，有效避免了汽蚀对阀内件的破坏。下导向装置末端的刮刀式、下定位、下防转独特设计，和阀座位置及阀杆导向装置大幅度下移，且侧进底出，以增强自洁功能和稳定性。从设计和工艺上保护了阀杆和填料，阀杆外表面喷涂Ni60，经磨削加工后抛光其表面光洁度达镜面0.4以上。在冲刷和强腐蚀下，(Ni60的表面产生一种类似琳琅釉的物质),有效保护阀杆的光洁度，减小阀杆的介质附着力，避免了因阀杆损坏而对填料的破坏而引起中口泄漏。

1.2 粉煤切断阀、锁渣阀

    对于锁渣阀和煤粉阀，阀门零泄漏或更低的泄漏很关键，球阀一旦有轻微的泄漏，微米级的煤粉在高压气体的作用下破坏力很强，阀球和阀座的密封面被破坏，内漏保不住压、卡涉、煤粉泄漏到阀腔使阀门开关不到位进而卡死；锁渣阀中微小的渣在高压水汽的作用下进入密封面，造成划伤，泄漏量会进一步加大，造成保不住压、开关不到位进而卡死。因此，粉煤切断阀、锁渣阀选择上，泄漏量是首要考虑的问题。

2、阀门的日常维护保养

    工业高温高压阀门的预防性保养维护，可以减少阀门在使用的时候出现状况，是解决阀门泄漏和延长阀门使用寿命中最经济和可靠的途径。阀门日常维护奉行“七分养三分修”，对于阀门维修工作来说，更重要的是预防和日常维护保养。

2.1 阀门台账的建立完善

    建立健全生产装置中每一台调节阀、切断阀的台帐。台账包含阀门规格型号、用途、工艺介质、介质温度、介质压力、阀体材质、阀芯阀杆材质、阀门口径、作用形式、流量特性、填料密封形式、电磁阀型号、定位器型号、执行机构形式、调节形式、动力源形式等重要信息，以便于更好的了解调节阀、切断阀的重要参数及适合生产特点所需要的阀门型号。建立、完善台帐是我们工作的前提，是干好工作的必备条件，所以台帐一定要重点管理，并根据情况及时更新，便于从台账掌握第一手资料，这样日常维护保养工作才不会被动。

2.2 现场阀门的目视化管理

    为使操作人员清楚现场阀门的原理、维护方法、巡检要点，便于在阀门出现故障应急情况下能够及时准确的进行处置，对阀门工作原理、结构简图进行收集，并张贴到现场；对装置内所有气动阀门开关作用方式、阀门故障位置进行统计，并制作标识牌在现场进行悬挂，对现场气动阀故障位置标识刷漆；对阀门的巡检要点进行打印塑封，张贴到现场，实现阀门设备的现场目视化管理。

    实行目视化管理后，在检查维护时能快速地分清对应调节阀的基本结构与原理，即节约了检查时间又避免了在拆检过程中丢三落四，确保维护保养工作高标准高质量地完成。

    阀门气源作为阀门的动力机构也应作为日常管理的重点，对阀门气源挂牌标识，现场气源管阀门固定和挂标示牌都必须使用扎带，防止人员误关闭气源阀门，造成阀门突然失气关闭或打开。

2.3 现场阀门定期检查

2.3.1 对调节阀、切断阀每月定期检查，检查气源压力是否正常、过滤减压阀气源接头有无漏气、阀门定位器气源接头有无漏气、气缸和气源接头有无漏气、气源管固定情况、有无振动、定位器进线口密封是否良好、阀门各部件有无锈蚀和机械损伤、阀杆是否清洁、反馈紧固件有无松动、检查轴填料密封和密封垫处是否泄漏等，并对检查结果及时记录，由运行操作人员和维保分管人员进行签字确认，存在问题的便于及时协同处理。定期对调节阀上的螺丝、运动部位涂抹黄油进行润滑；对减压器、定位器定期排污等。

2.3.2为防止因气化炉切断阀运行中出现异常不能及时发现，辨识确定重要阀门清单，建立气化装置重要切断阀门动作时间表，每班对重要阀门动作时间进行检查并记录， 交自动化工程师进行审核、对比，阀门动作时间出现异常能及时被发现，并进一步进行检查、确认，提前对阀门进行维护处理，达到预检预修目的，避免阀门突发故障导致系统停车事故。

2.3.3对长期不动作的阀门、高压放空切断阀等每周进行一次调试，减少阀门卡涩现象的发生，避免遇到紧急情况时无法正常启闭。

3、阀门的检查、维修

    化工企业中阀门的维修同样是必不可少的，阀门在长期运行过程中很容易受到外界环境雨雪、灰尘、风沙等物资的污染和侵蚀，受到输送介质的冲刷和运行过程中机械磨损等影响，阀门会产生不同程度的损坏，及时维修可以将损坏控制在可接受的状态，及时进行修复。近年来逐步深入推进阀门、元器件的周期管理，对阀门易损件使用寿命进行辨识，按运行周期对阀门易损件进行检查更换，实现了阀门的预检预修，保证了阀门的长周期运行。

3.1 阀门检修的重点部位

阀门检修时的重点检查部位包括以下几方面：

1）检查阀体内壁：在高温、高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压和腐蚀情况；

2）检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛；

3）检查阀芯：阀芯在工作过程中受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损。

3.2 停车大修时阀门检修工作开展

1）气化炉停车检修期间，对气化炉重要阀门进行拆检更换，对所有阀门的气源和空气减压过滤器进行拆检。对所有粉煤阀门、泄压阀、平衡阀、锁渣阀、冲洗水阀的执行机构、阀球、拨叉等进行检查，存在问题的及时更换、维修。

2）由于黑水流量调节阀设计上存在问题，阀腔内容易积聚灰渣，积灰板结后经常造成阀门阀芯卡涩或无法动作，严重影响工艺调节。大修时经过现场对阀门进行拆检、研究，发现阀座均压孔容易造成灰水倒灌至阀腔，灰渣积聚不能排出，对阀芯内部结构进行了改造，把阀座内部的均压孔焊接堵死，防止灰水倒灌，开车后阀门运行良好。

3）粉煤切断阀的维修：大修时对粉煤切断阀阀体表面锈蚀情况进行检查、阀体外表面打磨清洗，在装配试压完成后喷漆处理；对球体磨损情况进行检查，采用热喷涂镍基硬质合金加碳化钨硬化处理；对磨损的阀座重新加工，并与球体配研；对气缸筒变形进行校直；更换阀座弹簧、石墨自胀密封环﹑填料密封组件﹑阀体复合垫片﹑气缸密封圈。

    煤化工装置调节阀、切断阀的保养维护是一项持之以恒的工作，贯穿整个装置生产运行的全过程，需要所有维保人员时刻保持警惕，坚持高标准的保养、维护、维修，从细节入手，从企业自身的实际运行情况入手，确保装置长周期、安全、稳定运行。