煤化工装置黑水角阀磨损原因分析及处理措施

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煤化工阀门磨损机理分析及维修方法

煤化工阀门磨损机理分析及维修方法

煤化工阀门磨损机理分析及维修方法摘要:随着能源、环境和效益等需求的不断提高,煤化工技术也在不断更新,近年来国内外煤气化技术得到不断推广,像壳牌、U-GAS技术、单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术、两段式加压气化技术、GE、SE、四喷嘴、多喷嘴等技术在国内的新起,对阀门使用提出了相当高的要求。

到目前为止气化专用阀在我们国内应用较多的是Argus阿克斯(德国)、burgmann博格曼(德国)、SHK上海开维喜(中国)、HS上海宏盛这四家的产品。

本文主要是对气化炉运行过程中阀门磨损进行研究。

关键词:球阀磨损修复一、引言兖州煤业榆林能化有限公司气化车间黑水、灰水工艺介质温度:100℃-240℃,固体含量:10~15% WT,阀门作用:介质隔离。

阀门因为各种条件的影响,在使用中多会出现泄漏、卡死及冲刷等现象,其中冲刷现象尤其严重。

调节角阀、煤浆切断球阀、锁渣阀、锁斗阀等关键性阀门选用国产化的同时。

维修成本也成为考虑的关键因素。

对此,该公司及阀门维修业务承接单位对阀门磨损问题进行了大量的探讨,现在就将部分阀门处理的举例说明。

二、阀门维修方案(一)调节角阀维修方案1、主阀体:主阀体经过除垢、清洗后发现阀体的通道有两处很深的冲蚀缺口。

维修方案:对缺口部位进行焊补,加工修复到测绘尺寸后通道喷涂WC。

2、副阀体:副阀体经过除垢、清洗后发现副阀体表面涂层剥落、生锈;流通冲蚀严重,多处冲刷较深沟槽。

维修方案:对阀体表面重新处理,对缺陷部位进行局部焊补,加工修复到测绘尺寸后通道喷涂WC。

3、球体:球体经过除垢、清洗后发现球体表面冲蚀特别严重,沟壑多处,无法修复。

维修方案:球体损坏严重,更换新球体。

4、阀杆:阀杆冲刷磨损拉伤严重,修复至原样有较大困难;维修方案:为保证阀门使用性能,更换新阀杆。

5、阀座:阀座经过除垢、清洗后发现阀座密封面有拉伤和冲蚀缺口,无法修复至原有形状尺寸;维修方案:为保证阀门密封的可靠性,补焊后重新车洗或更换新阀座。

各种阀门常见故障及原因与维修方法

各种阀门常见故障及原因与维修方法
或磨损
2、阀杆中心线不正
1、清除污物或
研磨密封
2、校正调直阀
杆中心线
超过工作压力
不开启
1、杠杆被卡住或销子锈蚀
2、杠杆式的重锤被移动
3、弹簧式的弹簧受热变形或
失效
4、阀芯与阀座粘住
1、检修杠杆或
销了
2、调整重锤位

3、更换弹簧
4、定期做排气
试验
不到工作压力
就开启
1、杠杆的重锤向内移动
2、弹簧式的弹力不够
2、检查是否有污物
堵塞
3、适当加大浮筒体

连续工作
温度下降
1、排水量低于凝结水量2、管
道中凝结水量增加
1、更换合适的疏水

2、加装疏水器
3、减压阀常见故障、原因、预防与维修
故障
故障原因
维修方法
1、脉冲式的是阀径选用
阀后压力
不稳
不当,两端介质压差大
2、弹簧式的调节弹簧选
择不当
1、更换合适的减压阀2、
更换合适的调节弹簧
4、浮筒式的阀杆与套管卡住
5、阀孔或通道堵塞
6、恒温式阀芯断裂,堵塞阀孔
1、调整蒸汽压力
2、检查蒸汽管道阀
门是否关闭堵塞
3、适当加量或更换
浮筒
4、检修或更换,使
其灵活
5、清除堵塞杂物,
阀前装过滤器
6、更换阀芯
排汽
1、阀芯和阀座磨损,漏汽
2、排水孔不能自行关闭3、浮
筒式浮筒体积小,不能浮起
1、研磨密封面

修理
阀瓣与阀杆连接不牢
修理或换件
4、其他故障、原因与维修方法
故障
故障原因

煤气化装置中黑水角阀内部流场优化研究

煤气化装置中黑水角阀内部流场优化研究

煤气化装置中黑水角阀内部流场优化研究王永洲;陈畅;李作为【摘要】为解决煤气化装置中黑水角阀阀体损坏严重的问题,建立3种具有不同流动曲面的黑水角阀几何模型,采用CFD软件Fluent中k-ε模型,对黑水角阀内部流场进行了仿真计算和分析.结果表明,通过改变阀体入口和出口的曲率半径,在黑水角阀内部流场的不同位置产生涡流,可改变流体的流动方向,从而影响闪蒸和气蚀的发生位置,避免在阀体处发生气蚀,减轻对阀体的损坏.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2015(043)002【总页数】4页(P24-26,38)【关键词】煤气化;黑水角阀;内部流场;曲率半径;CFD;模拟;优化【作者】王永洲;陈畅;李作为【作者单位】兖州煤业榆林能化有限公司甲醇厂,陕西榆林719000;北京航天石化技术装备工程公司,北京100076;北京航天石化技术装备工程公司,北京100076【正文语种】中文【中图分类】TQ055黑水角阀是德士古煤气化装置上的关键阀门,用于控制气化炉、洗涤塔和闪蒸罐出口处黑水的流量、压力,其工况具有高压差、强冲刷、强腐蚀、介质中含有固体颗粒的特点。

在煤气化工段中,介质主要为高温的黑水、渣水或灰水,最高温度可达240℃左右,最大压差可达7.5 MPa,使用工况非常苛刻[1-2]。

黑水、渣水及灰水中含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质,并含有固体颗粒,因此流体在阀门中的流场分布以及流速的分布对黑水角阀阀体及阀芯阀座等节流零部件的使用寿命会产生较大的影响[3-4]。

具有不同结构的国内外黑水角阀,会使流体在阀体内的流向发生90°变化,其流路简单,阻力小,渗漏少,适用于高压差、高黏度、含有悬浮物和颗粒状物质流体的调节,可以避免结焦、堵塞,也便于自清洗。

通过了解黑水角阀某现场使用情况,发现具有不同流动曲面的阀体使用寿命相差较大。

为了研究不同流动曲面曲率对黑水角阀内部流场的影响,优化黑水角阀内部流场,北京航天石化技术装备工程公司调节阀组选用相同阀体口径、相同内件结构和尺寸,相同阀门开度,不同流动曲面的阀体结构的黑水角阀,利用三维造型软件Solidworks2012,对黑水角阀建立了流道模型,用Gambit软件进行网格处理,用CFD数值模拟软件Fluent进行三维流场模拟[5],对具有3种不同流动曲面的黑水角阀模拟结果进行对比分析,为进一步优化设计,提供理论依据。

角阀简介、常见故障及处理方法

角阀简介、常见故障及处理方法

角阀简介、常见故障及处理方法摘要:本文简要介绍了尿素装置中角阀的结构、材料、密封等内容,同时对常见故障进行了简要的分析,探讨了常见故障的处理方法,供相关工程技术人员和检修人员参考。

关键词:角阀故障处理方法1 概述阀门广泛应用于国民经济各个生产部门的各种管路系统中,用于控制流体的压力、流量和流向等作用。

阀门按结构和用途可以分为截止阀、闸阀、球阀、蝶阀、旋塞阀和安全阀等。

本文所说的角阀是角式截止阀的简称,它属于截止阀中的一种。

角阀广泛用于化肥工业的尿素生产系统和制冷系统中,以我公司为例,在尿素装置中用的角阀共有DN15~DN150等6种规格,约计50余只,它们都是用在中温、高压、强腐蚀的环境中,对尿素生产系统起着非常重要的作用。

2 角阀的结构特点角阀的介质进出口通道不在同一方向而成90度角(如图1所示),介质流经角阀时改变了流动方向,产生了一定的压力降,其最大的优点是可以将角阀安装在管道的拐角处,既节约了90度弯头,又便于操作,介质流向与阀杆在同一轴线上,因而易于密封。

图 1 图 22.1 连接方式常见角阀的结构见图1所示,其各个部件的名称见表1。

角阀的连接方式焊接和法兰连接两种,螺纹连接的角阀不常见。

2.2 材料尿素系统中所用的角阀都是安装在尿素管道、液氨和CO2管道上,温度在120~180℃之间,压力在14.0~16.8Mpa之间,角阀承受着中温、高压和强腐蚀介质的共同作用。

用在液氨及CO2管道上的角阀材料通常用碳素钢(例如:WCB、WCA、WCC、A105及16Mn等)来制造,用在含有尿素介质的管道上的角阀材料比较特殊,通常用尿素级316L或316L改良型材料316LMOD来制造,这类材料制造的角阀价格都比较昂贵。

表1 角阀主要零部件名称表2 阀门压力损失系数2.3 垫片密封角阀的密封垫片通常有金属平垫、压缩石棉垫片、金属缠绕垫片、透镜垫及聚四氟乙烯垫等几种。

金属平垫和透镜垫都是以金属的弹性及塑性变形来补偿法兰密封面的不平度,要求施予螺栓较大的紧固力,且垫片材料的屈服强度必须大大低于法兰密封面材料的屈服强度,密封垫材料通常有08钢、0Cr18Ni9、316L等几种。

煤气化黑水角阀损坏原因与优化方案

煤气化黑水角阀损坏原因与优化方案

煤气化黑水角阀损坏原因与优化方案邹殿超【摘要】针对高寒条件下,某煤制化肥项目选用的高压黑水角阀在实际的生产使用中出现的冲刷、闪蒸、气蚀和阀门卡涩、运行稳定性差等现象,从高压黑水角阀的结构设计,阀芯、阀座、阀体及扩散段的材料选择等多方面提出阀门使用中的防护、阀门的线下优化等方案.实际应用表明:优化后,提高了高压黑水角阀的运行周期,保证了气化炉安全运行的稳定性.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2018(054)006【总页数】4页(P82-85)【关键词】GE气化炉;煤气化;黑水角阀;阀门优化【作者】邹殿超【作者单位】中海石油华鹤煤化有限公司,黑龙江鹤岗154100【正文语种】中文【中图分类】TH138中海石油华鹤煤化有限公司煤制化肥项目是坐落于东北黑龙江鹤岗极寒地区条件下的第1套煤气化装置,该煤气化装置设有3台气化炉,为“2开1备”,采用GE 水煤浆气化技术[1-2],以水煤浆为原料,用空分装置供给的氧气作催化剂,在温度1 400 ℃,压力6.5 MPa左右的条件下,在气化炉内进行气化反应,生成以氢气和一氧化碳为主要成分的粗合成气,经冷却洗涤后的粗煤气送至合成氨装置。

气化炉和洗涤塔底部黑水通过角阀控制进入高压闪蒸罐。

1 黑水角阀工况概述黑水角阀是GE水煤浆煤气化装置中的关键阀门,主要安装在气化炉激冷室底部到高压闪蒸罐和洗涤塔底部到高压闪蒸罐的管道上,靠近高压闪蒸罐。

在该工况中,介质主要为高温黑水、灰水和渣水,黑水温度可达到240 ℃左右,最大压差可达到6.0 MPa,工况具有高压差、强冲刷、强腐蚀、介质为固液气三相流等特点。

阀门使用环境极为恶劣,黑水、灰水及渣水中含有氯离子、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质,并含有大量固体颗粒。

控制阀在使用中不但要承受阀门压力降引起的高流速煤灰颗粒的冲刷,还要耐受闪蒸溶解的气蚀、黑水汽化引起的腐蚀。

尤其是在高压闪蒸过程中,黑水经过角阀后从高压直接降到低压,由于闪蒸出大量工艺气,黑水流过角阀节流元件阀芯的速度非常高,导致阀内件冲刷磨损严重。

阀门研磨缺陷分析报告

阀门研磨缺陷分析报告

阀门研磨缺陷分析报告
根据研磨缺陷的分析结果,在阀门研磨过程中发现以下问题:
1. 粗磨不均匀:部分区域的磨损比其他区域更严重,导致阀门表面出现不均匀的研磨痕迹。

这可能是由于操作不当或磨石磨损不均导致的。

2. 擦伤和划痕:在阀门研磨过程中,出现了一些擦伤和划痕,这可能是由于磨石与阀门表面接触不当或者磨石表面存在尖锐的边缘导致的。

3. 外观质量差:阀门研磨后的外观质量不佳,出现了明显的不均匀色差和光泽度差异。

这可能是由于操作者缺乏磨石和阀门表面接触时的正确角度及力度控制。

4. 没有达到预期的尺寸要求:阀门研磨后的尺寸未能达到预期要求,可能是由于磨削参数设置错误、磨石磨损过大或磨削过程中存在温度过高等原因引起的。

5. 内部表面未达到要求:阀门内部表面的研磨质量不佳,存在一些凹凸不平的问题。

这可能是由于磨石选择不当、研磨工艺控制不精准或者磨石与阀门内部接触不均匀引起的。

为了解决以上问题,我们建议采取以下措施:
1. 操作员需要接受更加专业的培训,确保掌握正确的操作技巧和流程,尤其关注磨石与阀门表面接触的角度和力度。

2. 定期检查磨石的磨损情况,确保其表面没有明显的尖锐边缘和磨损不均匀的问题,及时更换磨损较大的磨石。

3. 设计合理的磨削参数,包括磨石转速、进给速度和磨削深度等,以确保磨削过程中温度适中,避免过热引起研磨缺陷。

4. 加强研磨质量检查,包括外观质量、尺寸要求和内部表面质量等方面的检验,确保每一批阀门的研磨质量符合要求。

通过以上改进和措施的落实,我们相信能够有效解决阀门研磨过程中存在的缺陷问题,并提升研磨质量,确保阀门的性能和可靠性。

煤化工装置黑水角阀磨损原因分析及处理措施

煤化工装置黑水角阀磨损原因分析及处理措施

煤化工装置黑水角阀磨损原因分析及处理措施摘要:简要介绍GE水煤浆加压气化装置黑水闪蒸角阀频繁磨蚀冲透现象,分析角阀磨损原因,提出故障处理及预防措施。

关键词:气化黑水角阀筒体中石化齐鲁分公司水煤浆气化装置采用美国GE公司水煤浆气化技术,三台压力6.5MPa的气化炉,三套4级闪蒸系统,两开一备,日投煤量1700t,每小时产有效气(CO+H2)100000m3,用于生产10万吨甲醇、33万吨丁辛醇以及每小时35000m氢气外供。

煤气化装置正常运行过程中,洗涤塔产生的黑水经高压闪蒸角阀后进入高压闪蒸罐,高压闪蒸角阀后设置筒体,用以减缓高压黑水对闪蒸罐的冲击,高压闪蒸压力设定0.8MPa,由于闪蒸角阀前后压差较大,且黑水中含有大量的固体颗粒,出闪蒸角阀约240℃的高温黑水瞬间发生汽化,闪蒸角阀筒体内介质流速瞬间增大,流速增大加剧了角阀筒体的磨损,严重时角阀筒体被黑水磨穿,角阀筒体磨穿后大量黑水外溢,外溢黑水不但影响系统的正常运行,还严重影响现场工作环境。

因此,本文主要对水煤浆气化装置黑水角阀磨损原因进行分析研究,通过采取措施,有效延长了黑水角阀使用寿命。

一、黑水闪蒸角阀工艺简述及运行参数1.工艺简述黑水闪蒸角阀是将气化炉及洗涤塔产生的黑水(固含量0.5%左右)经过减压后送入高压闪蒸罐,高压黑水中溶解有大量的酸性气体,当黑水经过高压闪蒸角阀后进入高压闪蒸罐,高压闪蒸罐压力设定0.8MPa,由于其阀后压力突然降低,各组分在气相中的分压迅速降低,在一定温度下,黑水大量汽化,溶解在水中的酸性气体逸出水面。

气液两相在分离器中分开,气相为顶部产物,其中易挥发组分较为富集;液相为底部产物,其中的难挥发组分获得增浓。

为了避免高压黑水对高压闪蒸罐的冲击,在黑水闪蒸角阀后设置角阀筒体,用以减缓高压黑水及闪蒸气对高压闪蒸罐的冲击。

2.黑水闪蒸角阀筒体运行参数二、黑水角阀及筒体磨损情况及采取措施1.黑水角阀阀座及阀芯磨损情况及采取措施自原始开车以来,由于气化炉及洗涤塔黑水中含有大量固体颗粒,系统运行过程中,含固黑水在高速流动过程中对黑水角阀阀座及阀芯形成冲刷磨损,高压闪蒸角阀筒体侧上部多次因冲刷发生泄漏,特别是2009年6、7月,严重时一月发生泄漏10次以上,严重制约着装置的稳定运行,气化炉系统检修时发现黑水闪蒸角阀阀座局部冲刷严重,阀芯表面硬质材料磨损严重。

阀门常见故障产生原因及故障的预防

阀门常见故障产生原因及故障的预防

阀门常见故障产生原因及故障的预防、排除方法常见故障阀体和阀盖泄漏产生原因铸钢件铸造质量不高,阀体和阀盖本体上有砂眼、松散组织,夹渣等缺陷。

天冷冻裂。

焊接不良,存在着夹渣、未焊透,应力裂纹等缺陷。

阀门被重物撞击后损坏预防排除方法提高铸造质量,安装前严格按规定进行强度试验。

对气温在℃和以下的阀门,应进行保温或者拌热,住手使用的阀门应及时排除积水。

避免零部件温度达到无塑性延展温度。

由焊接组成的阀体和阀盖的焊缝,应按有关焊接操作规程进行,焊后还应进行探伤和强度试验。

阀门上禁止堆放重物,不允许用手锤撞击阀门填料处泄漏所选用填料不对,不耐介质的按工况条件选用正确的填料材料和( 阀门的外漏,填料处所占比例最腐蚀,不耐阀门高压或者真空、高温或者低温的使用。

型式。

大)填料安装不对,存在着以小代大,接头不良、上紧下松等情况。

按有关规定正确安装填料,盘根应逐圈安放压紧,接头应成°或者度。

使用一定时间后,填料超过使用期限,已老化,丧失弹性。

阀杆精度不高,有弯曲、腐蚀、磨损等情况。

使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换。

阀杆弯曲、磨损的应进行矫正、修复,对损坏严重的应予以更换。

填料圈数不足,压盖未压紧。

填料应按要求的圈数安装,压盖应对称均匀把紧,压盖应有以上的预紧间隙。

压盖、螺栓和其它部件损坏,使压盖无法正常压紧。

操作不当,用力过猛。

对损坏的压盖、螺栓及其它部件应及时修复或者更换。

除撞击式手轮外,均应以正常力量操作。

压盖歪斜,压盖与阀盖间隙过小或者过大,导致阀杆磨损,填料损坏。

应均匀对称拧紧压盖螺栓,压盖与阀杆间隙过小时,应适当增大此间隙;压盖与阀杆间隙过大时,应予以更换压盖。

垫片处泄漏垫片选用不对、不耐介质的腐蚀,不耐高压或者真空、高温或者低温的使用。

提供正确工况条件选择相应的垫片材料和型式。

操作不平稳,引起阀门压力、温度上下波动,特殊是温度的波动。

精心调节,平稳操作。

垫片的压紧力不够或者连接处不预紧间隙。

应均匀对称拧紧螺栓,必要时应使用力矩扳手,预紧力应符合要求,不应过大或者过小。

阀门的常见故障的原因和解决方法有哪些

阀门的常见故障的原因和解决方法有哪些

阀门的常见故障的原因和解决方法有哪些(1)闸板等关闭件损坏原因是材料选择不当或利用管道上的阀门经常当做调节阀用、高速流动的介质造成密封面的磨损。

此时应查明损坏的原因,改用其他材料的关闭件。

在输送高压水或水中杂质较多时,防止将闭·阀门当做调节阀门使用。

(2)密封室泄©其原因主要是盘根的选型或装填方式不正确、阀杆存在质量问题等。

首先应选用合适的盘根,并使用正确的方法在密封室内填装盘根。

在输送介质温度超过100℃时不采用油浸填料而采用耐热的石墨填料。

(3)关闭不严密阀门安装前û有遵守安装规程,比方û有清理阀体内腔的污垢,表面留有焊渣、铁锈、泥砂或其他机械杂质,引起密封面上有划痕、凹痕等缺陷引起阀门故障。

因此,必须严格遵守安装规程,确保安装质量。

阀门本身因为加工精度不够会使密封件与关闭件(阀板与阀座)配合不严密,此时必须修理或更换。

关闭阀门时用力过大,也会造成密封部件的损坏,操作时用力必须适当。

(4)打开后无法关闭闸板阀常出现此种情况,此类阀门构造是:闸板分为两片,对夹在阀杆头上,由阀杆带动阀板开、闭。

有的阀门两片阀板û有相互固定,若阀门开启过大,两片阀板可能张开,使阀杆脱出,造成无法关闭,出现这种情况,只能拆开阀门重新配合。

(5)安全阀或减压阀的弹簧损坏造成弹簧损坏的原因往往是弹簧材料选择的不合适,或弹簧制造质量有问题,应当更换弹簧材料,或更换质量优良的弹簧。

(6)阀杆升降不灵活螺纹表面粗糙度不合要求,需重新磨整。

阀杆及阀杆衬套采用同一种材料或材料选择不当。

阀杆使用碳钢或不锈钢材料时,应当采用青铜或含铬铸铁作为阀杆衬套材料。

如果发现阀杆螺纹有磨损现象,应更换新的阀杆衬套或新的阀杆。

输送高温介质时,润滑同时不应产生锈蚀,因而在输送高温介质时,应采用纯净的石墨粉作润滑剂。

阀杆有轻微锈蚀使阀杆升降不灵活时,可用手锤沿阀杆衬套轻轻敲击,将阀杆旋转出来后加上润滑油脂。

水煤浆气化炉黑水角阀长周期稳定运行的研究及应用

水煤浆气化炉黑水角阀长周期稳定运行的研究及应用

水煤浆气化炉黑水角阀长周期稳定运行的研究及应用摘要:本文介绍了水煤浆气化炉黑水角阀在长周期稳定运行中的应用。

由于黑水系统角阀在气化炉正常运行过程中,长期处于高温(240℃、)高压差(6.0Mpa)黑水(含有颗粒粗渣)冲刷中,运行时间时间久就会导致阀门阀芯、阀座以及缓冲段冲刷受损,造成阀门内漏、卡涩、关不严等现象,严重时影响气化炉、洗涤塔以及闪蒸系统黑水调节。

通过利用一种耐高温陶瓷复合管对气化炉黑水角阀文丘里段进行延伸,同时对阀座流道进行优化,提高了阀门的耐腐蚀耐冲刷能力,延长了角阀使用时间,从而保障气化炉长周期安全稳定运行。

关键词:气化炉、黑水角阀、阀座流道、陶瓷复合管0引言德士古水煤浆加压气化工艺技术发源于美国,由德士古公司研发。

在1948年,美国研究出了首套15吨煤的测试设备,进行二十多种燃料的测试,主要有:无烟煤、褐煤、烟煤以及石油焦等,1956年研发建成第一套气化炉,其压力为 2.8MPa,每日投煤量达到100吨,经过多年的发展,气化技术发展迅速,第二代气化炉压力已达到6.5MPa,日投煤量达到1600吨以上,该技术成熟可靠,应用广泛,经过多年发展,已在煤化工、石油化工等行业广泛应用。

但由于该气化炉运行中黑水角阀运行周期较短,阀门故障率较高,频繁出现如卡涩、内漏关不严等问题。

角阀是气化炉正常运行运行中极为重要的设备,是调节气化炉和洗涤塔以及闪蒸罐黑水流量及压力的关键设备,黑水角阀在正常运行受黑水冲刷,黑水中的细渣颗粒、氯离子、硫化氢以及含磷酸等腐蚀性介质对角阀有较强的冲刷,会加速阀门损坏,角阀阀芯阀座受强腐蚀性介质冲刷,阀门缓冲段冲刷泄露后,就会影响生产正常运行,严重时导致减负荷甚至气化炉被迫停车,因而对于黑水角阀阀的研究及技术改造有较积极的意义。

1研究现状1.1目前我公司有三套气化炉系统,工作温度1400℃,工作压力:6.5Mpa,每套气化炉系统分别有黑水角阀:12"*16"900LB 2台;4"*6"900LB 2台;10"*16"150LB 2台;8"24"150LB 2台,一套气化炉系统共有角阀8台,气化炉正常运行中,黑水角阀处于一开一备状态。

阀门常见的故障及应对措施

阀门常见的故障及应对措施

阀门常见的故障及应对措施小朋友们,今天咱们来聊聊一种很重要的东西——阀门!阀门在很多地方都能看到,比如家里的水管上、工厂的机器里。

可是阀门有时候也会出故障呢,咱们一起来看看都有哪些故障,又该怎么解决吧!先来说说阀门关不严的问题。

这就好像咱们关门,没关好,风还是能吹进来。

阀门关不严,水或者气就会偷偷跑出来。

为什么会这样呢?可能是阀门里面有脏东西卡住了,就像我们的喉咙里卡了东西,不舒服。

也可能是阀门的密封零件坏了,密封不住啦。

那怎么办呢?我们可以先把阀门拆开,把里面的脏东西清理干净。

要是密封零件坏了,那就得换一个新的啦。

有时候阀门会打不开,这可急人啦!就像被锁住的门,怎么都进不去。

这可能是因为阀门生锈了,或者是有东西挡住了它。

那我们可以给阀门涂点润滑油,让它不那么容易生锈。

要是有东西挡住,就把挡住的东西拿走。

还有哦,阀门会出现泄漏的情况。

这就像我们的水杯漏了水,滴滴答答的。

泄漏可能是因为密封不好,或者阀门本身有裂缝。

要是密封的问题,就跟前面说的一样,检查密封零件,该清理清理,该换就换。

要是有裂缝,那这个阀门可能就得换新的啦,不然会一直漏的。

有的阀门会抖动或者发出奇怪的声音,这可能是因为里面的压力不稳定,或者是阀门安装得不太对。

这时候我们要检查一下压力是不是正常,还要看看阀门安装得是不是牢固。

阀门操作起来很费劲也是个常见的问题。

就好像我们推一个很重很重的东西,怎么都推不动。

这可能是因为阀门的零件磨损了,或者是有东西卡住了操作的地方。

那我们就要看看是哪里磨损了,换个新零件,或者把卡住的东西弄走。

有时候阀门会被腐蚀,变得破破烂烂的。

这可能是因为接触的东西对它有腐蚀性。

那我们就得给阀门涂上防腐蚀的材料,保护它不被腐蚀。

如果发现阀门的表面有损坏,比如划伤、磕碰,虽然看起来只是不好看,但也可能会影响它的使用呢。

这时候我们要看看损坏严不严重,要是不严重,可以先不管,要是严重了,就得修或者换啦。

那怎么才能让阀门少出故障呢?我们要定期检查阀门,就像我们要定期去看医生一样,看看它有没有哪里不舒服。

煤化工用硬密封球阀损坏原因分析及解决方案

煤化工用硬密封球阀损坏原因分析及解决方案

煤化工用硬密封球阀损坏原因分析及解决方案
1.金属球阀密封失效:金属球阀导封圈出现老化、硬化、破裂等情况时,就会导致阀门的密封性能下降,从而引起泄漏。

解决方案:及时更换阀门的导封圈,定期进行维护保养,确保导封圈的正常运行。

2.阀体变形或磨损:阀体长时间使用会受到流体压力的冲击和摩擦,从而导致阀体变形或磨损,使阀门无法完全密封。

解决方案:定期对阀体进行检查,如发现变形或磨损等情况,及时更换阀体或进行修复。

3.阀门操作不当:过度用力或频繁操作阀门会导致阀门内部零件的损坏。

同时,阀门关闭时不够到位也会导致阀门无法完全密封。

解决方案:正确操作阀门,避免过度用力或频繁操作阀门,确保阀门能够完全关闭。

同时,定期检查阀门操作是否正常,有需要时进行调整和维修。

4.流体腐蚀:煤化工流体通常具有较强的腐蚀性,长时间流经阀门会导致阀门内部部件的腐蚀,从而影响阀门的密封性能。

解决方案:选用耐腐蚀材料制造的球阀,定期进行阀门清洗和维护,及时更换受损部件。

5.温度变化:煤化工领域中流体温度变化较大,如温度过高或过低都会对硬密封球阀造成损坏。

解决方案:使用耐高温或耐低温材料制造的球阀,同时根据实际温度变化情况,采取热补偿措施,避免阀门因温度变化而损坏。

煤化工用硬密封球阀的损坏原因多种多样,解决方案也需要根据具体情况进行调整和综合考虑。

在实际使用过程中,只有加强对球阀的维护保养工作,合理选用材料和设计结构,正确操作和使用阀门,才能有效延长球阀的使用寿命,保证阀门的工作效率和安全性。

化工阀门的一般故障与维护

化工阀门的一般故障与维护

化工阀门的一般故障与维护摘要:在化工行业中,阀门是输送和调整流量的主要手段。

由于在正常工作中,阀门常常会发生故障,如果不能进行有效的检查和修理,将会导致很大的损失。

对阀门的安装调试、维修和常见的检查,是保证安全生产的关键。

关键字:阀门;一般故障;维修0导论在化工行业中,阀门的应用十分广泛,它为工业的发展提供了诸多便利,比如可以输送化工原材料,控制输送流量,连接相邻管道,在化工过程中,各种类型的阀门扮演着各自的角色。

所有的装置在运行时都会出现问题,包括阀门。

在化工行业中,由于阀门经常发生故障,从而导致化工生产受到严重的损害。

所以,对阀门的日常维修保养工作非常的重视。

1阀门的常见故障及其产生原因阀门是化工生产中的一个关键环节,在整个工业过程中占有举足轻重的地位。

例如,在场内和场外物料的搬运中,采用阀门可以降低作业的困难,有利于方便的施工作业。

此外,当管线发生事故时,采用分段式的处理,可以有效地减少生产的损耗。

根据阀的功能分为安全阀、减压阀等,一般的安全阀主要是用于调节流体的压强,当系统发现压力超过了正常值,或自动监测到了超压时,就会开启阀,对流体进行减压,从而达到调节流体的流量和压力,在石化行业的安全运行中有着非常关键的地位。

在化工行业中,阀门常见的失效有:阀体渗漏、阀门失效、失控、阀杆弯曲、断裂、基座破裂等。

其产生的原因除了施工工人的粗心外,还与阀门的装配品质密切相关。

1.1阀门的不符合标准和错误的装配在化工行业中,阀门起着举足轻重的地位,因此,必须对其进行严格的品质控制。

化工产品中所用的阀门必须达到有关规定,在购买时必须经过认真的检测,并且要达到公司的操作规范。

有些厂家过分地追逐低价,有些阀门选择质量差,给以后的使用带来了风险。

在选择优质的阀门之外,在安装过程中也要特别小心,因为安装不当而导致的阀门失效。

1.2操作不当引起的故障操纵阀的工作人员必须具有良好的操纵技巧,以降低错误。

由于部分技术工人在使用中不能完全遵循操作规程,使用的力量太大,使得操纵杆超出了最大允许值,同时阀门的防护装置也无法及时地对其进行过力的防护,从而造成了阀门失效。

气化炉渣水系统用耐磨阀门问题分析与解决

气化炉渣水系统用耐磨阀门问题分析与解决

气化炉渣水系统用耐磨阀门问题分析与解决发布时间:2022-01-19T02:38:22.130Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:陈佳鑫胡峰[导读] 渣水处理系统在煤气化工艺中的作用十分重要,是气化装置中的关键系统之一。

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司陕西省榆林市 719000摘要:介绍了在气化工艺渣水系统工艺管道上所用耐磨阀门的选型情况。

针对渣水系统黑灰水介质含高硬度固体颗粒,介质流速快,阀门磨损严重,阀门腐蚀等现象进行分析讨论,对选用阀门的类型进行对比,探讨了气化工艺渣水处理系统工艺管线上耐磨阀门的最佳选型方案。

关键词:气化工艺;渣水系统;黑灰水;耐磨阀门1渣水处理系统特点介绍渣水处理系统在煤气化工艺中的作用十分重要,是气化装置中的关键系统之一。

渣水处理系统主要由黑水处理和灰水处理两部分组成。

所谓黑水是从气化炉、水洗塔、渣池排除的冲洗水,灰水是黑水经闪蒸、过滤、澄清后形成的水,大部分灰水经脱氧处理后循环使用。

总的来说,渣水处理系统由两个方面的作用:①对来自渣池中的黑水进行液固分离。

②回收工艺过程中释放的热量,节约系统的能耗。

黑水介质中的固体含量大且硬度比较高(一般在1000ppm以上),当黑水介质中固体悬浮物的浓度很高时,固体悬浮物会诱发黑水中的碳酸钙等结晶,从而堵塞管道及阀门的通道。

灰水介质中氯的含量比较高(一般在500ppm以上),氯对管道材料会有严重的腐蚀作用。

另外,灰水处理系统经过多级减压,当减压阀后的压力降低到流体的饱和蒸汽压以下时,将会形成严重的汽蚀作用,对阀门和管道材料产生破坏作用。

2耐磨球阀用于渣水处理系统中出现的问题渣水系统的工况特点为温度高、压差高、流速高等严苛工况,且介质在逐级减压时容易发生闪蒸,所以系统中所使用的装置失效的风险很大。

目前,煤化工系统气化和渣水处理装置的耐磨球阀在使用过程中经常出现严重的密封件磨损,阀体及阀座流道冲蚀、气蚀和阀门卡塞等故障;耐磨球阀的阀体经常出现明显的局部减薄和穿孔泄漏等现象,不仅影响企业正常的生产,而且还严重威胁着现场的安全,已成为制约煤气化装置稳定运行的障碍。

水煤浆气化装置中黑水调节阀损坏原因分析与改进方案

水煤浆气化装置中黑水调节阀损坏原因分析与改进方案

水煤浆气化装置中黑水调节阀损坏原因分析与改进方案梁安,陈翠(陕西奥维乾元化工有限公司,陕西府谷719400)摘要:针对水煤浆气化装置中的黑水调节阀的实际使用情况,从阀门的腐蚀、冲蚀、气蚀、阀芯脱落等方面分析了该阀门的损坏原因,并且从材料选择、阀门结构、工艺操作、阀内件连接形式等方面提出了技改方案%关键词:水煤浆气化;黑水;角阀;腐蚀;技改中图分类号:TQ545文献标识码:B文章编号:1000-0682(2020)04-0096-04Analysis of reasons and technical renovation for damage of black water control valve in the water一coal slurry gasiOcation deviccLINNG An,CHEN Cut(Shaanxi Ao Wei Qian Yuan Chemical Co.,Lid.,Shaanxi Fugu719400,China)Abstract:In view of the actual use of black water control w I w in the water-coal slurry gasification process,this paper analyzes the damage reasons of the w I w from the aspects of corrosion,erosion,cavi­tation erosion and wde plug shed,and puts fosard the technical renovation tom the aspects of material selection,wde structuo,process operation,and connection fomi of wde intwiVs.Keyworls:water-coal sluro gasification;black water;angle wde;corrosion;technical onowtion0引言目前,国内外煤化工企业普遍采用水煤浆加压气化技术,其工艺过程是原料煤经制粉、成浆制备出水基浆料,经搅拌、贮存、输送到专用喷嘴雾化,在气流床气化炉中气化生成粗合成气,经除尘、洗涤后送往下游工序生产相应产品(如甲醇、乙烯、化肥等),1-。

煤气化装置中水击现象的预防与措施

煤气化装置中水击现象的预防与措施

在GE水煤浆气化装置中就存在着三种水击现象:正水击、负水击以及闪蒸不稳定诱发的水击现象。

水击造成设备、管道、仪表及其附件频繁故障和损坏,不仅对正常生产造成影响,而且也存在安全隐患。

因此,消除和减缓水击现象的发生是保障装置安全生产的重要任务。

一、锁斗泄压阀诱发的水击在GE水煤浆气化装置中,锁斗是一个关键设备,其主要作用是把气化炉激冷室底部的灰渣和未被燃烧的煤炭通过锁斗收集起来,再排入捞渣池。

锁斗的收渣、排渣等流程是由一系列开关球阀、机泵和一套逻辑顺控系统来完成。

循环周期约为30min,其中收渣流程是:带渣的黑水由气化炉激冷室经锁斗入口阀流至锁斗,灰渣滞留在锁斗内,黑水再由锁斗经循环泵返回气化炉激冷室进行循环,循环的黑水在向下流动的过程中将渣由激冷室带入锁斗内,收渣时间约为28min。

排渣流程是:开启泄压阀,将锁斗黑水泄至锁斗冲洗水罐内,泄压正常后,打开锁斗冲洗水阀、锁斗出口阀,利用冲洗水将锁斗内收集的灰渣通过出口阀排入捞渣池,排渣时间约为2min。

二、黑水调节阀损坏原因分析1.气蚀黑水调节阀的节流减压过程中,必然发生阀门内部流体的压力、流速的起伏突变,当某一缩流断面处压力降低到黑水的临界饱和蒸汽压力以下,将导致黑水中的蒸汽以及溶于黑水中的气体在流动过程中形成大量气泡,在此阶段,黑水将变成气液固三相流体。

如果阀门下游压力高于黑水临界饱和蒸汽压力,流体中的气泡将会破裂或向阀门内部爆炸,产生了气蚀。

使得正在使用的阀芯、阀座表面材料慢慢地撕裂,尤其是在阀座后的文丘里延伸段,形成类似于蜂窝状的粗糙表面。

2.阀芯脱落为了克服黑水对调节阀的阀芯、阀座的冲刷,黑水角阀阀芯、阀座一般会选用碳化钨材质,由碳化钨粉料整体烧结而成。

阀杆一般为316L喷涂硬质合金,增加阀杆表面的耐磨性,但该设计会产生阀芯和阀杆两种材料连接的问题,一般阀门生产厂家会选择将碳化钨阀芯和阀杆过盈配合组装或者是螺纹连接,并且使用销钉进行加固,防止阀芯转动脱落。

煤化工企业仪表阀门维修的注意事项

煤化工企业仪表阀门维修的注意事项

煤化工企业仪表阀门维修的注意事项1、故障的维修仪表阀门的故障维修工作中,应重点检查分析阀门的运行状态,一旦发生故障问题或者是性能问题,要及时进行维修处理。

其一,维修工作中应合理进行阀体内部零部件的清洗,对管线进行卸压处理和降温处理之后,将阀门内部的零部件拆卸下来进行清洗,通过水或是水蒸气对其进行浸泡和吹扫,将阀门拆卸。

先拆卸执行机构的部分和阀体部分,在拆卸之前进行连接位置的标记处理,从阀体的内部将阀芯部件和阀杆部件等取出,同时,取出套筒的部分、阀体垫片的部分和螺柱的部分,将阀座和垫片拧下,在上阀盖的位置将填料法兰部件、压盖部件和衬垫体取出,拆卸完成后进行清洗,检查阀体内壁有无损坏的问题,明确密封面的损坏位置和程度,针对性进行修复处理。

检查阀杆有无弯曲磨损的现象,如果阀杆的部分和阀芯的部分连接位置存在松动问题,及时进行维修维护处理。

其次,相关工作人员在进行仪表阀门维修期间,还需重点检查上阀盖区域和阀座区域垫片的应用情况,一旦发现垫片存在损坏问题或是故障问题,就要及时进行拆卸检查和维修,根据实际情况考虑是否需要更换。

维修人员应全面检查阀门的膜片有无裂纹问题和老化问题、弹簧的锈蚀程度、阀门开关的情况等,针对性做好各项维修工作,降低故障问题的发生率。

最后,维修人员需要按照阀门的特点和应用情况合理开展强度试验活动,将试验操作过程中的压力指标设定成为公称压力的1.5倍左右,连续性试验分析的时间在5min以上,如果发现阀门的壳体部分或是填料部分存在渗漏问题,就要按照渗漏位置和原因的情况等进行维修,直到最终能够确保阀门密封性符合标准要求为止。

2、备品材料的管理煤化工企业生产期间的仪表阀门备品材料,主要就是仪表阀门方面的材料与设备等。

在日常维护工作中应强化备品材料的管理力度,做好备品材料外观方面、规格方面、型号方面的检查和确认,一旦发现废品材料存在问题,就要及时进行上报处理,和供应商之间相互沟通交流,检查没有错误的情况下进行合理的保存,预防出现备品材料损坏的现象。

高压黑水调节阀失效原因分析及改进措施

高压黑水调节阀失效原因分析及改进措施

工 业 技 术DOI:10.16661/ki.1672-3791.2019.25.051高压黑水调节阀失效原因分析及改进措施赵常春(吴忠仪表有限责任公司 宁夏吴忠 751100)摘 要:该文对煤气化高压黑水调节阀的使用状况和结构特点进行了论述。

通过调节阀内检,对于腐蚀进行冲刷以及闪蒸破坏的情况和气蚀情况进行了调研,提出采用阀内件构造的主要影响因素的分析方式,推出解决方案。

关键词:高压黑水调节阀 失效原因 改进措施中图分类号:TQ545 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)09(a)-0051-02为了提高改进高压黑水调节阀运行功能,对于连接方式等加以改进,在阀内件材料的抗冲蚀性能上,通过加大调节阀的开度,对于阀座结构与工艺方面的改善,最终提升了高压黑水调节阀的使用寿命。

某石化公司采用煤气化装置,其进行氧化还原反应,在不可燃灰份和未燃尽的炭高温作用下形成炉渣,经过激冷水浴和洗涤,在水蒸气饱和的合成器送出情况下,使得氧气和水煤浆进行氧化还原,达到1500℃的条件下时,压力为6.5MPa。

经过黑水调节阀的减压,在进入高压闪蒸系统之后,产生了热量和灰水的回收。

1 煤气化高压黑水调节阀的结构特点对于煤气化装置,关键设备是要进行水循环系统和计划流行的闪蒸构造的改善。

例如,在高压黑水调节阀腐蚀相很强的三相介质流动和压力控制过程中,需要对高压差进行设置。

目前我国采用的城市产品上不多,一般为先进的国外公司产品,国际设备运行状况较好,但是由于高压黑水调节阀使用上的一些问题,维修成本较高,而且一旦发生故障,则容易带来安全隐患。

因此针对高压黑水调节阀在使用过程中的故障进行原因分析,并提出改进措施,以提升煤化工装置下的长周期经济运行水平[1]。

高压黑水调节阀的结构特点,高压黑水阀调节阀影响底部产物,阀后压力经过溶解之后,会出现大量酸性气体,在黑水调节阀减压之后送入高压闪蒸罐,经过气液两相的分离,气相为顶部产物,高压黑水调节阀挥发组分较为富集,黑水大量气化,此时在气象中的分压迅速降低,阀后压力实现降低水中的酸性气体溢出气液,两相在分离器中分开。

煤化工装置黑水角阀失效分析

煤化工装置黑水角阀失效分析

煤化工装置黑水角阀失效分析摘要:黑水角阀是现代煤化工装置中工况较为恶劣的关键阀门之一。

针对黑水角阀使用过程中常见失效形式,分析了阀门失效机理,并从材料、流道结构及工艺流程等3个方面归纳总结了黑水角阀的改进技术现状。

经过分析与总结,讨论了目前研究与改进的不足之处:缺乏对介质中固体颗粒特性影响规律的试验研究、未综合考虑经济成本因素等,并指出了未来的研究与改进方向。

关键词:煤化工;黑水角阀;失效分析;含固多相流;磨蚀我国的能源结构决定了在未来相当长的一段时间内,能源仍是以煤炭为主。

而煤炭资源的清洁高效利用则是需要更加深化推进的发展方向。

煤气化技术作为现代新型煤化工工艺的核心技术[1],是煤炭清洁利用技术的首选。

煤气化工艺主要有水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺两大类。

水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺除了气化原料部分不同,后续工艺基本类似,均设置有黑水处理系统[2-3]。

黑水处理系统主要是处理气化炉以及合成气初步净化过程中产生的含固黑水,回收黑水中的部分热能,同时分离出固态颗粒和溶解于水中的气体,实现灰水的部分循环利用。

煤化工工艺中涉及到大量的含固多相流介质的流动控制,而黑水角阀主要是将来自于气化炉及洗涤塔的含固黑水,减压调节后送入闪蒸罐内,以便于回收热量和灰水再循环利用。

黑水角阀的使用工况非常苛刻,需面向高温、高压差、腐蚀、含固多相流等介质环境,是煤气化装置中不可或缺的关键设备。

针对黑水角阀的故障失效问题,分析其在苛刻工况条件下的失效行为与机理、研究并改进材料与结构,提高其有效使用寿命,是业内技术人员关注并研究的重点。

1失效形式及机理为保证含固多相流介质流动顺畅无阻塞,黑水角阀普遍采用了角式自洁阀腔设计,其典型结构如图1所示。

1.1主要失效形式。

煤化工装置中,无论是干煤粉气化工艺还是水煤浆气化工艺,黑水角阀的失效形式普遍表现为:(1)阀芯冲损严重;(2)阀座冲损严重;(3)下游法兰冲损严重;(4)阀杆冲蚀严重;(5)阀芯掉落;(6)阀杆卡涩;(7)气动执行器串气等。

黑水闪蒸系统角阀损坏原因及处理

黑水闪蒸系统角阀损坏原因及处理

黑水闪蒸系统角阀损坏原因及处理针对德士古煤化工系统气化和渣水处理装置的黑水角阀在实际应用中出现的阀体及阀座后流道冲蚀、气蚀、阀瓣脱落和阀门卡塞等现象,从结构设计、关键零部件的材料选择等方面分析了原因,提出了相应的解决方法。

1、概述用于德士古系统煤气化装置的气化和渣水处理装置中的黑水角阀,由于介质温度高、压降大、灰渣含量高、颗粒硬度高、腐蚀性强,且介质为固、液、气三相流等因素,对阀门造成极大程度的冲蚀及气蚀破坏,严重影响阀门的使用寿命和系统正常运行。

2、原因分析黑水角阀在德士古系统使用中常见的问题主要为阀体穿孔、阀瓣脱落、阀内件冲蚀和阀门卡塞等。

2.1、阀体穿孔某煤化工现场使用的黑水角阀在装置运行2 个月后出现阀体穿孔,其现场介质为含有固体颗粒的黑水,温度为200℃,进口压力为8MPa,出口压力为0. 4MPa,阀门关闭压差为10. 34MPa,管道尺寸为DN150,阀门进口法兰公称直径为DN100,阀门出口法兰公称直径为DN150,最大流量为160m3 /h。

经初步计算分析,入口流速为5. 7m /s,出口流速为2. 5 m /s。

介质流动状态为阻塞流,由于阀后压力0. 4MPa 远小于阀前200℃时的饱和蒸汽压( 1. 55MPa) ,阀后存在严重气蚀现象。

通过流体有限元分析软件( 2.2、阀瓣脱落目前在高温闪蒸工位使用的黑水角阀,其阀杆和阀瓣多采用机械紧固连接。

由于介质的高速冲击或波动,连接处易出现松动,引起阀瓣的振动。

而阀瓣材料为整体烧结的硬质合金,硬度高、脆性大,在这种循环振动的工况阀瓣容易震碎。

如使用中引发共振对阀瓣的破坏更大。

2.3、阀座后流道冲蚀和气蚀从黑水液固两相流经角阀减压后的流动状态分析,介质对阀座后流道主要产生冲蚀和气蚀破坏。

在节流口处,根据伯努利方程,静压能转变为动能,其流速急剧增加( 流动状态为湍流) 。

夹杂在黑水中的硬质颗粒( SiO2 等) 以切削、犁沟和刺入的方式对阀内件进行高速冲刷形成冲蚀。

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煤化工装置黑水角阀磨损原因分析及处理措施
摘要:简要介绍GE水煤浆加压气化装置黑水闪蒸角阀频繁磨蚀冲透现象,分析角阀磨损原因,提出故障处理及预防措施。

关键词:气化黑水角阀筒体
中石化齐鲁分公司水煤浆气化装置采用美国GE公司水煤浆气化技术,三台压力6.5MPa的气化炉,三套4级闪蒸系统,两开一备,日投煤量1700t,每小时产有效气(CO+H2)100000m3,用于生产10万吨甲醇、33万吨丁辛醇以及每小时35000m氢气外供。

煤气化装置正常运行过程中,洗涤塔产生的黑水经高压闪蒸角阀后进入高压闪蒸罐,高压闪蒸角阀后设置筒体,用以减缓高压黑水对闪蒸罐的冲击,高压闪蒸压力设定0.8MPa,由于闪蒸角阀前后压差较大,且黑水中含有大量的固体颗粒,出闪蒸角阀约240℃的高温黑水瞬间发生汽化,闪蒸角阀筒体内介质流速瞬间增大,流速增大加剧了角阀筒体的磨损,严重时角阀筒体被黑水磨穿,角阀筒体磨穿后大量黑水外溢,外溢黑水不但影响系统的正常运行,还严重影响现场工作环境。

因此,本文主要对水煤浆气化装置黑水角阀磨损原因进行分析研究,通过采取措施,有效延长了黑水角阀使用寿命。

一、黑水闪蒸角阀工艺简述及运行参数
1.工艺简述
黑水闪蒸角阀是将气化炉及洗涤塔产生的黑水(固含量0.5%左右)经过减压后送入高压闪蒸罐,高压黑水中溶解有大量的酸性气体,当黑水经过高压闪蒸角阀后进入高压闪蒸罐,高压闪蒸罐压力设定0.8MPa,由于其阀后压力突然降低,各组分在气相中的分压迅速降低,在一定温度下,黑水大量汽化,溶解在水中的酸性气体逸出水面。

气液两相在分离器中分开,气相为顶部产物,其中易挥发组分较为富集;液相为底部产物,其中的难挥发组分获得增浓。

为了避免高压黑水对高压闪蒸罐的冲击,在黑水闪蒸角阀后设置角阀筒体,用以减缓高压黑水及闪蒸气对高压闪蒸罐的冲击。

2.黑水闪蒸角阀筒体运行参数
二、黑水角阀及筒体磨损情况及采取措施
1.黑水角阀阀座及阀芯磨损情况及采取措施
自原始开车以来,由于气化炉及洗涤塔黑水中含有大量固体颗粒,系统运行过程中,含固黑水在高速流动过程中对黑水角阀阀座及阀芯形成冲刷磨损,高压
闪蒸角阀筒体侧上部多次因冲刷发生泄漏,特别是2009年6、7月,严重时一月发生泄漏10次以上,严重制约着装置的稳定运行,气化炉系统检修时发现黑水闪蒸角阀阀座局部冲刷严重,阀芯表面硬质材料磨损严重。

经与闪蒸角阀厂家及国内同类型企业交流,进行原因分析,最后确定为阀门阀座CV值选型过大,开度变小,黑水流经角阀处形成偏流,从而导致闪蒸角阀阀座出现局部磨损严重现象。

针对上述情况,对闪蒸角阀流通量进行重新核算,重新订购备件,组装投入生产运行,至今使用情况良好,阀座、阀芯磨损情况大大降低,角阀再未出现因内件磨蚀导致黑水偏喷现象。

2.黑水角阀筒体三通处磨损情况及处理措施
来自气化炉及洗涤塔的高压黑水经角阀减压后,黑水瞬间汽化膨胀,黑水的的流速急剧增大,加剧了对黑水角阀筒体的冲刷,在两相流的作用下,黑水角阀三通处磨损最为严重。

针对以上情况,在煤气化装置停车检修期间,在黑水角阀筒体三通处堆焊钢板,对闪蒸角阀筒体三通处进行加厚处理,从而增加使用周期,同时在闪蒸角阀筒体内增加耐磨衬里,减缓黑水对角阀筒体的冲刷,从而整体延长了闪蒸角阀筒体的使用寿命。

3.黑水角阀筒体底盖磨损情况
气化炉及洗涤塔的黑水经减压角阀减压流出后,由于黑水中的流速在角阀筒体内急剧增大,同时在黑水中大量固体颗粒的作用下,黑水直接喷向角阀筒体底部法兰盖,从而造成黑水角阀筒体底盖磨损严重,曾多次发生泄漏。

针对高压黑水对闪蒸角阀筒体底盖的磨损现象,曾尝试通过加厚底板厚度来解决磨损问题,但是效果不明显,最后通过在闪蒸角阀筒体底部大盖上堆焊磨煤机废旧耐磨棒,使用效果明显改善,闪蒸角阀筒体底盖使用寿命大幅提高。

三、小结
1.通过采取上述措施后,黑水闪蒸角阀阀内件使用寿命由90天提高至260天,黑水闪蒸角阀筒体使用寿命由30天提高至120天,为公司每年节约维修费用约400万元。

2.通过上述改造后,在煤气化装置运行周期内,彻底消除了角阀筒体泄漏现象,现场工作环境得到大幅度改善,为煤气化装置的长周期运行奠定了基础,并创造了良好的经济效益和社会效益。

参考文献
[1]陈永献.德士古水煤浆加压气化技术存在问题探讨[J].河南化工,2005
(11):46- 47.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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