論廢熱鍋爐給水調(diào)節(jié)閥事故的診斷及處理

　　摘要：論述了廢熱鍋爐氣動調(diào)節(jié)閥閥芯旋轉事故的診斷及處理。
　　關鍵詞：鍋爐；氣動調(diào)節(jié)閥；診斷；處理

　　1　概述
　　
　　廢熱鍋爐是中海石油化學股份有限公司化肥一部從意大利引進的，具有90年代先進生產(chǎn)技術的產(chǎn)汽鍋爐。生產(chǎn)能力為100T/H高壓蒸汽，廢熱鍋爐具有FDF運行方式和TEG運行方式。
　　在廢熱鍋爐的儀表設備選型中，鍋爐給水調(diào)節(jié)閥選用了MASONELIAN生產(chǎn)的高差壓調(diào)節(jié)閥(FV-02030)，該調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)鍋爐汽包液位的穩(wěn)定，起到著關鍵的作用。鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)引進汽包三沖量控制，所以鍋爐給水調(diào)節(jié)閥對生產(chǎn)100T/H高壓蒸汽非常重要。否則，將危及鍋爐及高壓蒸汽的安全穩(wěn)定運行。
　　中海石油化學股份有限公司化肥一部自1995年投產(chǎn)到2009年14年期間，鍋爐給水調(diào)節(jié)閥基本上能夠安全穩(wěn)定運行，但有時會發(fā)生對鍋爐汽包液位調(diào)節(jié)不穩(wěn)定的緊急情況。2005年在一次開車過程中發(fā)現(xiàn)該調(diào)節(jié)閥(FV-02030)投用后，發(fā)現(xiàn)閥芯、閥桿旋轉偏向180°造成反饋桿扭斷，調(diào)節(jié)閥失控的現(xiàn)象，險些造成汽包泛液的重大事故，嚴重影響了開車的順利進行。
　　下面對鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)本次事故進行全面分析及處理作以下介紹。
　　
　　2　鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)的事故診斷過程
　　
　　2.1　鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)的結構圖(如圖1所示)
　　
　　
　　2.2　鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)的技術指標
　　介質(zhì)：HP爐水；溫度：120℃；壓力：13MPa；壓差：2.24MPa；液量：96.8T/H；液量特性：等百分比；行程：80mm；閥體尺寸：3；閥體材質(zhì)：WCC；閥內(nèi)形式：單座籠式；閥芯材質(zhì)：17-4PH；閥桿材質(zhì)：17-4PH閥籠材質(zhì)：17-4PH；閥座材質(zhì)：A316STICV：105；膜頭型式：37-41321。
　　
　　2.3　鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)發(fā)生事故的原因分析
　　根據(jù)故障發(fā)生狀態(tài)，可能為閥門內(nèi)平衡密封圈損壞或脫落，閥內(nèi)件尺寸配合間隙過大，氣動薄膜執(zhí)行機構等問題。
　　3　鍋爐給水調(diào)節(jié)閥(FV-02030)的處理過程
　　(1)將該閥工藝隔離、泄壓后一，解體檢修。首先，檢查氣動薄膜執(zhí)行機構部分沒有發(fā)現(xiàn)問題，各緊固件，彈簧預緊力完好。解體閥體部分，發(fā)現(xiàn)閥芯與閥籠間平衡密封環(huán)(材質(zhì)為特氟隆R-TFE)安裝方向反向，且有裂紋，初步確定為平衡密封環(huán)裝反和損壞，影響該閥的導向、密封，并由于高壓差作用而發(fā)生震蕩。
　　(2)在對閥體內(nèi)件閥芯、閥籠的檢查中，發(fā)現(xiàn)閥籠內(nèi)壁上有密集的環(huán)狀凹形痕跡，經(jīng)實際測量，發(fā)現(xiàn)閥籠與閥芯之間間隙尺寸最大處(中間部分)0.6mm，最小處(上下兩端)0.3mm，超出了合理的裝配尺寸，經(jīng)分析后認為閥芯在高差壓作用下產(chǎn)生高頻振蕩，使閥芯、閥籠間隙量增大，高壓差水流在閥芯、閥籠的間隙中形成渦流致使閥芯轉體，這才是該閥產(chǎn)生故障的直接原因。
　　(3)在處理過程中，閥內(nèi)平衡密封已無備件，根據(jù)滲碳F4具有抗磨性、自潤滑性及溫度使用范圍(耐溫250℃以下)，本人選用滲碳F4加工成C型平衡密封環(huán)，并將原平衡密封環(huán)內(nèi)襯螺旋形鋼圈小心拆下，安裝在新加工的平衡密封環(huán)內(nèi)，形成新加工平衡密封環(huán)的內(nèi)骨架。
　　在修復閥芯、閥籠過程中，根據(jù)閥內(nèi)件材質(zhì)(閥芯材質(zhì)為AIS117-4PH，同SUS630，國內(nèi)材料對照為0Cr17Ni4Cu4NB)決定選用SUS316(國內(nèi)材質(zhì)為00Cr18Ni14M02Ti)焊條，閥芯表面堆焊，考慮到閥芯較閥籠更容易機械加工，先將閥籠找正后用機床將閥籠內(nèi)徑車去0.2mm，由閥籠尺寸做為基準來配合加工閥芯，由于該調(diào)節(jié)閥工藝操作條件獨特，溫度高且差壓大，對閥內(nèi)件材質(zhì)選擇、間隙量控制尤其重要，間隙過小，閥芯與閥籠會在工作狀態(tài)下發(fā)生熱膨脹突然抱死，間隙過大，又會發(fā)生閥芯振蕩，產(chǎn)生流量波動。根據(jù)其材質(zhì)的機械性質(zhì)，在無原廠裝配圖紙的情況下，本人參考國內(nèi)外同類材質(zhì)，類似結構形成調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品技術參數(shù)，根據(jù)多年的實際工作經(jīng)驗，將閥籠內(nèi)徑與閥芯外徑的間隙量控制在0.1mm～0.15mm之間。機加工完成后，閥籠、閥芯實際裝配間隙為0.13mm。回裝投用后，工作狀況穩(wěn)定，再未發(fā)生旋轉現(xiàn)象，經(jīng)過本次對給水調(diào)節(jié)閥的事故處理，在投用期間再沒有出現(xiàn)過任何問題，滿足了工藝生產(chǎn)要求。
　　
　　4　結論
　　
　　(1)在調(diào)節(jié)閥檢修處理中，對調(diào)節(jié)閥的結構、性能必須熟練掌握。
　　(2)在修復選擇備品備件的替代品時。應根據(jù)工藝要求，調(diào)節(jié)閥自身要求，選擇合理的替代材料及備件。
　　(3)機加工修復的閥內(nèi)件，應嚴格控制其加工尺寸，保證在尺寸公差范圍內(nèi)。
　　(4)調(diào)節(jié)閥裝配嚴格按照裝配程序進行，檢修質(zhì)量是保證生產(chǎn)穩(wěn)定運行的關鍵。
　　(5)通過本次對該調(diào)節(jié)閥的解體檢修，從技術上解決了因機加工修復的閥內(nèi)件尺寸達到要求，確保了在運行中不再發(fā)生潘轉90度的故障，鍋爐給水穩(wěn)定。