DN1200电动高温闸阀填料密封失效分析与修复

2013-07-15 王亚青 中国石油渤海装备兰州石油化工机械厂

  催化裂化装置的电动高温闸阀安装在烟机入口水平管道上,是烟气轮机切除和紧急停车自动连锁系统中的关键阀门,正常操作时全开,事故或装置检修时阀门快速关闭。我厂2006年为山东海化石油分公司80×104t/a重油催化裂化装置生产的DN1200电动高温闸阀,在2011年装置检修时,发现介质泄漏量过大,导致装置无法正常开车。返厂解体检查发现,填料烧结粘连,压盖内壁及阀杆表面多处冲蚀磨损严重,阀杆填料密封完全失效,阀杆报废,如图1所示。为此,对闸阀阀杆填料密封的结构和机理进行了分析,找出了该阀门填料密封失效及阀杆磨损的原因,提出了修复措施,实际应用后效果较好。

电动高温闸阀填料密封失效情况
(a)密封盖后侧阀杆受到划痕 (b)密封盖后侧阀杆受到划痕 图1 自动低温闸阀悬浮填料隔绝报废的情况

1、闸阀阀杆填料密封结构与机理

1.1、阀杆活性炭过滤器密封胶架构   DN1200智能温度过高闸阀的弹性人工湿地塑料填充料封密垫圈框架为并联双弹性人工湿地塑料填充料封密垫圈框架,如图是2a右图。上侧弹性人工湿地塑料填充料为上班弹性人工湿地塑料填充料,正常的情况下运行时经预紧后起封密垫圈使用。下端弹性人工湿地塑料填充料为预备弹性人工湿地塑料填充料,仅套在阀杆上,并不压紧,两种前面设置有隔环。当上班弹性人工湿地塑料填充料是需要换成时,依据弹性人工湿地塑料填充料函上的药液弹性人工湿地塑料填充料植入口植入药液弹性人工湿地塑料填充料,将预备弹性人工湿地塑料填充料压紧,促使封密垫圈使用,这段时间,必须在闸阀正常的情况下上班方式下边便换成上班弹性人工湿地塑料填充料。其它,在过流有机溶剂与弹性人工湿地塑料填充料之中设计制作很多隔绝腔,并开立置有吹扫口,上班中维持通入需经孔板节流的1MPa温度过高空气压缩,确保隔绝腔水压远远超出有机溶剂水压,行成喷吹阀风,制止有机溶剂步入封密垫圈面孔径,而弹性人工湿地塑料填充料则重点起拦截喷吹阀风外泄的使用。 1.2、生物填料密封垫生理机制   阀杆填充料封密架构专属于径向触及式封密,装在填充料函内的填充料在密封盖经由螺柱施用的大量预紧力P0的能力下达生弹塑性材料弯曲变形,使之与阀杆的触及上所产生径向压紧力Pr,将填充料紧压在阀杆外壁,以阻挠导电介质外泄。   只能根据悬浮骨料封好的压紧力布局理论研究,悬浮骨料被压紧后会产生的径向压紧力Pr、任一的高度y上的轴径压紧力Py和物质水压Pi的关联为:
DN1200电动高温闸阀填料密封失效分析与修复
  式中:K-侧压系数;μ-填料与钢轴的轴向动摩擦系数;R、r-填料函内径与阀杆半径,m;H-填料高度,m;
  (1)(2)式表明的组合弹性弹性鲍尔环规整骨料径向压紧力与有机溶剂压Pi沿组合弹性弹性鲍尔环规整骨料间距的占比如下图2b如图。是可以看清楚,这俩者沿组合弹性弹性鲍尔环规整骨料间距的占比刚好相对。组合弹性弹性鲍尔环规整骨料后侧有机溶剂压Pi大,需给予很大的的密封性能力,而倘若的径向压紧力却很小,预紧力不会好地发挥出来用。假如变小预紧力,又会使组合弹性弹性鲍尔环规整骨料出现神经太过紧绷预紧,矛盾力不断地,使得组合弹性弹性鲍尔环规整骨料和阀杆之中的受损日益突出,不难发现组合弹性弹性鲍尔环规整骨料密封性能的弯矩问题很不合适理。在事实应该用中,恰恰才能确定挨近旋盖的2~3圈组合弹性弹性鲍尔环规整骨料处的径向压紧力大,以起到不让有机溶剂漏泄的的。
阀杆填料密封机理
(a)阀杆填充料封口型式 (b)填充料受力分析遍布 图2 阀杆鲍尔环填料封严研究进展

2、阀杆填料密封失效分析与修复

2.1、弹性填料封密失灵原因了解   对DN1200电动三轮高热闸阀进行解散,查看遗漏部分,知道良好的密封性圈塑料生物塑料填料就已经 任何板结结实,内表明有许多板洞与凹坑,反映煤渣状,有明显的的过烧炭化和轮胎变形现状。旋盖内表明在离近塑料生物塑料填料的末端造成位置冲蚀坑,宽度约为5~6mm。阀杆外表面明一部分铺满另一层紫色离子液体剂粉状,还有在阀杆尾端与旋盖左右侧紧密配合部分均造成了沟壑状冲蚀轮胎变形凹型,最深居处多达11mm,冲蚀趋势沿心轴向外大范围地扩散。等等现状说明书怎么写该阀塑料生物塑料填料良好的密封性圈已是不起作用,导电介质遗漏,引致过流件冲蚀轮胎变形造成 ,阀杆车辆报废。   在介绍愿意时,先手机查看了底部隔离腔右下方的喷吹阀风一吹扫管,知道聚氨酯保温管被水垢污垢、杂质残渣、湿催化剂载体的帮助反应剂粉团等物齐全闭塞。据图还可以推断出,在蝶阀长的时间开高阶段中,会因为喷吹阀学习负荷力增涨到若是低于导电物料学习负荷,已有一些温差过高催化剂载体的帮助反应剂颗粒肥料在导电物料学习负荷帮助下流入抽真空面腐蚀痕迹并汇聚嵌在旋盖內侧的2~3圈人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器处,影响了在这儿抽真空面的细腻情形,当蝶阀其次倒闭时,在这儿布局多日热胀冷缩力急聚增多,关键在于对已热态预紧过于的人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器和阀杆单单从表面构成布局磨砂颗粒受到磨损,使抽真空面腐蚀痕迹增多。直接,人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器运转温差相近700℃,会因为布局热胀冷缩发高烧严重性,形成不会尽快散出,影响人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器的弹弹塑性发生程度减少,可能丢失,不会尽快征收土地赔偿抽真空面腐蚀痕迹的增多量,致使人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器松驰和抽真空比压增涨,关键在于使导电物料发生外泄,图甲3如下。若是这时不会尽快知道外泄的情况,促使十分保障措施,当喷吹阀风齐全终止吹扫时,已经使人工湿地鲍尔环鲍尔环悬浮规整活性炭过滤器抽真空在长期后齐全失灵,蝶阀导电物料外泄量进一点如一定程度增加了。
填料磨损后介质泄漏示意图
图3 生物填料受到磨损后物料外泄关心图   同时,随着电动伸缩中炎热天气闸阀可以通过的媒介为含多量催化氧化氧化氧化剂科粒的中炎热天气焦炉煤气,这样催化氧化氧化氧化剂科粒的主耍成分表为Al2O3或SiO2,洛氏硬度较高,且焦炉煤气中还拥有刺激性SO2等腐蚀不锈钢性事情氛围,气温高至700℃以內,进两步严重了生物悬浮填料填料密封性能的事情环保,快速了生物悬浮填料和阀杆的受损进程。当含催化氧化氧化氧化剂科粒的焦炉煤气组成的拥有气固两相流特点的中炎热天气气浪束从填料密封性能面摩擦喷射出去时,大小一瞬间增长,将工作压力能快速图片转换为很大的进程能,冲蚀阀杆,从而组成沟壑状冲蚀表面层,使阀杆坏掉的,右图1如图。 2.2、DN1200直流电动中高温闸阀的复原方式   能够鲍尔环人工湿地填料封严的的结构与原理,能够对DN1200直流电动温度过高闸阀阀杆鲍尔环人工湿地填料封严生效病因做出讲解,从有以下问题提出来了加强与清理保护。 2.2.1、增加人工湿地填料非常合适预紧,防范过头预紧   电动式环境温度高闸阀在平台回温或安装程序大环境时因环境温度、压强等原因發生波动性时,致使旋盖、螺钉范围内的毛细现象效率各种不同,极易从而导致鲍尔环组合弹性填料旋盖螺钉预紧力及鲍尔环组合弹性填料支承原因不停转化,当很近旋盖处2~3圈鲍尔环组合弹性填料生成的径向压紧力减小到值为媒介压强时,便会出显液化气泄漏。   是,依照骨料密封性性稳定性稳定性圈的组成与差向异构,要 保障骨料密封性性稳定性稳定性圈100%零泄露都不会实际情况主义者的。正是因为在实际的用中,从而拥有100%零泄露的密封性性稳定性稳定性圈稳定性,现代人注重较多的都不会断给骨料加入的很大的预紧力,轻视了过于预紧给骨料密封性性稳定性稳定性圈造成 的阻碍危害,仍然加快推进了骨料和阀杆界面之中的轮胎磨损,使骨料密封性性稳定性稳定性圈早期损坏。从而,在实际情况主义者中,从而持续改善耐磨擦稳定性,只需要给骨料加入的合适的预紧力只能,没法过于预紧,可不可以容许反吹风风有轻微的泄露量,以 保障耐磨擦上的空气冷却与注油。   是为了衡量组合悬浮鲍尔环弹性弹性填料的相当预紧,现下较为必须的方案是在旋盖螺帽处要根据组合悬浮鲍尔环弹性弹性填料径向压紧总力Pr的长宽制作预紧蝶形气弹簧,如下图4。在长过渡期行驶中维持相对稳定的预紧力,使组合悬浮鲍尔环弹性弹性填料径向压紧力维持在较为科学的範圍,自功赔赏组合悬浮鲍尔环弹性弹性填料有损坏,为了了防范预紧存在问题或过度的预紧的目的,延长组合悬浮鲍尔环弹性弹性填料填料密封用到的生存期。
填料预紧碟簧安装示意图
图4 鲍尔环填料预紧碟簧按照举手图 2.2.2、正确合理整合和装有塑料填料   電動中高温闸阀查找的是柔软石墨和石墨石绵经编织盘根的组合式活性炭过滤器,在对其使用修复系统的环节中需考虑下例故障:   (1)对生物鲍尔环鲍尔环悬浮填料函内已损生物鲍尔环鲍尔环悬浮填料需要全面整理,保障新换生物鲍尔环鲍尔环悬浮填料环尺寸规格是可以与阀杆和生物鲍尔环鲍尔环悬浮填料函内表皮匹配好;   (2)增大石墨选取1组不同于压缩压的压延成型塑料弹性填料,由内到外压缩压按序减少。这塑料弹性填料径向压紧力地理分布更均匀分布,封密疗效更佳;   (3)布置鲍尔环弹性组合填料时,新鲍尔环弹性组合填料不应当举手投足放,以避免的表面沾厌氧颗粒污泥砂等硬塑杂质残渣,因以上杂质残渣难以移除,万一随鲍尔环弹性组合填料装进,会对阀杆带来强列损坏;   (4)新制阀杆的单单从表面符合要求通畅,不能有刻痕、碰伤和脱漆。 2.2.3、维持吹扫管网畅行,无误尽快维持伐门   闸阀按装投入施用后,不能不能有保障阀杆处的间隔吹扫,不能中止。用户组要不稳限期对阀杆吹扫管道完成安全检查,如果感觉管道有不通或不畅顺症状,不能不立即进行清理,能有保障喷吹阀风压气负荷不小于有机溶剂负荷,若想调长弹性弹性填料封密的牢靠性,调长弹性弹性填料施用壽命。   额外,在单向阀开起或启用在初期的,要频密手机查看阀盖处的悬浮活性炭过滤器密封隔绝环境,如果你渗漏量有加的大浪潮,一定实时更換做工作悬浮活性炭过滤器,并合适的预紧,当心有机溶剂渗漏环境加快后对阀杆有冲蚀。   过以上内容保障措施对DN1200电动伸缩气温闸阀弹性活性炭过滤器密封圈胶结构设计使用维修并投入运营后,使用者反馈采用成果好,阀杆弹性活性炭过滤器密封圈胶健康,维修成果到满足。

3、结论

  DN1200直流电动低温闸阀填充料隔绝性垫失灵的常见原担心阀杆过热蒸汽吹扫孔堵死,反吹风传热系数力消除,致使含高硬度标准爱情催化剂的作用剂颗粒状的腐化性氮氧化物打开填充料隔绝性垫面,使填充料和阀杆彼此的腐化和短时间划痕加重,隔绝性垫面油隙变高,媒质遭受泄露并髙速冲蚀阀杆,最中致使填充料隔绝性垫失灵,阀杆坏掉的。使用或修改填充料时的适度预紧也是致使填充料隔绝性垫之前失灵的问题之六。