气动滑板
摘要：硬币分拣机旋塞阀用于焦化装置高温部位，一旦因执行机构发生故障而出现开关启闭问题，将引发介质泄漏和火灾事故，给人员生命财产安全带来威胁。基于此，结合实例对焦化装置旋塞阀执行机构结构特性展开了分析，提出利用双电动机构代替单电动机构降低故障率。在机构改造过程中，结合蒸汽注入情况对机构提升高等参数进行调整，加强隔断阀吹扫管理，能够有效防止结焦问题发生，使旋塞阀维持良好运行状态。 关键词：焦化装置；旋塞阀；执行机构改造
引言：在石油化工生产中，焦化装置焦炭塔出入口等部位介质温度高达500℃，同时受胶质、焦粉颗粒等因素影响，容易出现阀门结焦、泄漏等情况，导致执行机构开关动作出现问题，引发火灾等安全事故，给车间运行带来较大威胁。某1.4Mt/a焦化装置于2020年1月建成投产，焦炭塔配备电动升降式高温旋塞阀实现联锁控制，在运行一段时间后出现开关不到位情况，需要通过改造旋转阀执行机构消除设备隐患。
蓄电池模拟器1焦化装置旋塞阀执行机构分析
利用旋塞阀对焦化装置的分支油气管线、加热炉出口线等部位进行安全联锁控制，需采用电动升降式执行机构自动完成提升、旋转、下降等操作，实现阀门自动化控制。旋塞阀采用空心结构的阀芯，能够在密封力作用下发生弹性变形，对高温引发的结构变形进行补充，以增强密封性[1]。而阀芯和阀体能够保持硬接触，能够破坏焦层防止阀道无法完全关闭。结合焦化装置间歇生产要求可知，阀门除了承受高温和设置温度补偿机构，需要1次进行启闭操作，采用执行机构驱动阀门进行直线或旋转运动。执行机构由齿轮传动装置、上下密封、操作螺杆、螺纹套圈、固定环等部分构成，并配置力矩传感器、逻辑控制器等各种装置。在驱动阀体动作过程中，通过螺纹与阀杆联接，可以通过塞阀提升完成开关切换，使密封面脱离，确保旋塞旋转期间则不会与阀门密封面发生摩擦，因此产生的驱动力矩较小，无需润滑。但在螺杆驱动过程中，利用钢球锁位调整驱动机构动作，受复杂结构影响，钢球滑道易发生磨损变形，引发阀门开关不到位现象。此外，受阀门提升高度不合理、高温介质易结焦等复杂因素的影响，旋塞阀执行机构都可能出现开关不到位的问题。因此对机构进行改造和优化，需要综合考虑各项因素，同步开展阀体改造和运行调整等工作，确保能够彻底解决开关不到位等情况。
2旋塞阀执行机构改造及运行优化
擀筋棒2.1改造思路
现场对旋塞阀进行检查，确定旋塞和阀体密封结构间存在焦炭，造成二者无法完全脱离，导致阀门旋转时承受较大的驱动力矩，容易发生零件损伤。通过螺纹调整阀门的开关动作，通过螺杆将机构操作传递至阀塞，受机械磨损影响，容易导致误差被放大，最终引发阀门无法开闭到位的情况。考虑到焦化装置原本配备的执行机构属于单电动结构，发生故障的几率较高，决定对装置进行改造，将执行机构升级为双电动机构，增加一个开关形成实现电动头远程控制，确保阀塞可以及时提升到位[2]。伴随着旋转电动头启动，阀塞旋转90°后，电动头可以二次启动和反向下压，达到指定位置和力矩值后结束行程。整个操作流程简单，不容易发生故障，同时可以通过调节阀塞限位处理异常情况。按照这一思路，决定将原本执行机构拆下，安装新的上部阀杆和支架，并配备分别用于提升和旋转驱动的电动执行机构，实现逻辑联动。
2.2优化过程
刻字笔
按照方案对旋塞阀执行机构进行改造，需要为各阀门增设一台操作柜，将原本逻辑控制器中的控制回讯线和顺控回讯线接入就地操作柜，并增设提升和旋转电动头控制线缆和动力
线缆接入就地操作柜。利用原本逻辑控制器对双电动阀门启闭动作进行控制，确保符合原本逻辑关系，可以实现阀门安全联锁控制。将改造后的机构投入使用，发现依然存在隔断阀开关不到位的情况下，尽管短期内可以通过调节电动头限位和力矩实现正常运行，但无法满足焦化装置可靠运行要求。通过检查发现，阀门数次发生回座不到位情况，同时底部注汽容易堵塞，需要下调压力矩以疏通注汽。对阀体进行检查，发现底部出现结焦情况，在严重的情况下降造成阀塞提升时被卡住。
针对装置改造后发生的问题展开分析，可知隔断阀介质为加热炉产生的渣油，具有较大粘度，在高温条件下容易结焦。而改造后的执行机构提升高度从8mm增加至12mm，造成阀芯和阀体间隙增加。与此同时，阀芯的提升时间有所缩短，将造成注汽不完全，导致高温油渣进入阀体底部。伴随着结焦发生，底部空间发生阻塞，进一步加剧了注汽减少问题，导致底部结焦严重，引发机构卡涩问题。为解决问题，决定将下调提升高度至8mm，确保阀塞和阀体同心。在切塔操作方面，为防止渣油进入阀体中，应增加隔断阀吹扫时间。具体来讲，就是优化控制逻辑，使隔断阀在全开不动条件下将蒸汽开至至少一半对四通阀和短管进行吹扫，时长控制在8~10min之间。通过优化顺控程序，将阀道等位置吹扫干净，然后执行关阀动作，能够避免渣油串入。在装置运行期间，通过实施注汽监控，对隔断阀
实施注汽测温，能够判断是否出现结焦问题，一旦发现则及时处理，以免阀门出现结焦故障。
2.3运行效果
完成旋塞阀执行机构改造和装置运行优化后，将装置投入试运行，经过为期3个月的观察，确认期间执行机构并未发生故障。对阀体底部进行检查，确认未出现结焦问题。对照焦化装置各项运行参数展开分析，确定改造后进料隔断阀密封良好，各阀门并未发生启闭不到位或开关不动作等问题，最终顺利达成了在线单列烧焦的生产目标，能够维持良好运行效果。
结论：绝缘软母排应用旋塞阀实现焦化装置各部位的联锁控制，可知进料隔断阀等高温部位容易出现开关启闭不完全等情况，给装置运行带来安全威胁。通过对旋塞阀执行机构进行改造，将复杂的单电动结构变更为简单的双电动机构，能够降低机构故障率。在此基础上，对机构驱动控制过程进行优化，做好阀体与阀体间隙调节和结焦吹扫时间控制，能够有效防止开关问题发生，充分发挥旋塞阀的应用价值。
参考文献：
[1]张梅,冯玉龙,杨振宁.四通换向旋塞阀的研制[J].流体机械,2021,49(07):45-49+90.
[2]魏文,陈继高,郑志斌.电动升降式高温旋塞阀在延迟焦化装置上的应用[J].炼油与化工,2021,32(01):39-41.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议