仪表阀门在煤化工的应用及维护

安争邦，王伟(陕煤集团榆林化学有限责任公司，陕西 榆林 719100)

0 引言

煤化工企业在生产和发展过程中，仪表阀门是保障各类设备良好运行、生产有效开展的重要基础部件。企业相关部门应重视仪表阀门的维护维修，确保仪表阀门能安全稳定运行，充分发挥各类维护维修措施的作用和价值。

1 仪表阀门在煤化工中的应用

1.1 单座阀的应用

单座阀阀体的类型有直通型、三通型、角型等。单座阀主要由阀体部分、阀芯部分、阀座部分和阀杆部分组合成，在阀盖结构和阀体结构相互之间存在导向套，能够起到阀芯移动的导向作用。同时在导向套上存在小孔能够连通阀体内腔和出口端，在实际应用的过程中阀门导向套上腔的介质，会经由小孔进入到阀出口的一端，确保阀芯能够在导向套之内良好移动，直接和单座调节阀内的阀芯与阀座连通。我国的煤化工企业在日常生产过程中，单座阀是使用率较高的调节阀设备，主要涉及到阀芯正装和阀芯反装两种使用形式。单座阀适合应用于允许泄漏量小、压差低的煤化工生产工艺中，对阀体阀芯的形式进行改变和调整，能够确保各类流量特性的良好调节[1]。

1.2 套筒阀的应用

套筒阀的套筒部分和阀芯部分呈现出间隙配合的状态，在套筒上存在很多节流窗口，阀座结构主要采用无螺纹卡入类型的结构，阀座上面和阀芯上面的圆锥密封面之间相互配合，共同形成密封性的结构，能够确保阀芯在阀座上压紧的过程中阀门能够紧密切断。与此同时，阀芯上部分和轴向对称分布的平衡孔之间相互平行，阀芯结构的上腔室和下腔室相互连通，在阀芯轴向作用力的影响下，抵消阀体内部介质的作用力，阀杆上受到介质影响所产生的不平衡力很小。另外，套筒结构和阀芯结构存在平衡密封环部件，在阀门完全关闭的情况下阀芯和阀座之间相互压紧，平衡密封环在套筒上紧贴，能够按照具体的控制指令将阀门严密切断，确保上腔室区域的介质不会进入到平衡密孔结构内，由此形成较高的阀门切断作用力。而在阀芯向上部分或是向下部分移动的过程中，套筒截留窗口通道面积随之发生改变，有效进行管道之内介质流量的调节、压力的调节。

煤化工企业在实际生产中，应科学合理选用套筒阀，确保稳定性符合要求，选择阀芯内部带有平衡孔的设备，避免在介质的影响下使得阀芯出现不平衡，充分发挥阀芯的自导向作用，有效预防出现震荡。在套筒阀实际选用期间，还需保证选择使用噪声少、能够预防出现共振现象的设备，将传统的阀体结构改进成低噪声类型的阀门[2]。

1.3 偏心旋转阀的应用

偏心旋转阀结构新颖，直通类型阀体的流体阻力很低。其阀芯部分的回转中心和旋转轴之间不处于同心状态，能够有效预防出现阀座磨损的问题，延长设备的应用寿命。在阀芯后部位置存在导流翼，能够促使提升流体流动的稳定性，流量较大，可以调节的范围非常广泛，适合在煤化工生产期间还有於浆的工艺领域中应用。煤化工企业相关部门在实际工作中，需注意完善偏心旋转阀选用方案计划，应以常规偏心旋转阀设备为基础，设计特殊类型的阀座密封圈结构，自动化的定芯处理，动态化和阀芯之间相互对准，良好进行搭接，确保设备的应用寿命。

另外，在偏心旋转阀应用期间，应采用金属材质或是陶瓷材质的阀座密封圈与阀芯，在阀门开启和关闭的过程中，尽可能预防阀芯部分和阀座部分之间的摩擦，阀芯旋转到关闭状态的情况下和阀座之间会出现自动化重叠的现象，使得密封面相互之间能够有效配合，球面对阀座进行压紧，可能会使结晶结疤入受到破坏，因此建议将偏心旋转阀应用在结晶和结疤等各类介质不干净的生产领域[3]。

1.4 其他仪表阀门的应用

煤化工企业在生产期间除了要科学合理应用单向阀、套筒阀和偏心旋转阀部件之外，还需重点注重其他类型仪表阀门的使用，尤其是球阀和蝶阀，应科学分析不同阀门的作用和功能特点，制定完善的阀体应用方案计划。

1.4.1 球阀的应用

首先，球阀实际运行的过程中主要是通过阀杆结构带动球体运动，围绕球阀轴线90°旋转，能够有效进行介质流动方向的切断、分配和改变。目前，在煤化工企业，按照球阀的阀芯结构特点可以将其划分成为浮动类型、固定类型两种，浮动类型的阀体能够进行浮动，在介质压力的作用之下，使球体和出口一侧的密封圈紧密压贴。而固定类型的阀体部件在应用期间，球体主要是被阀体上端和下端的轴承锁固定，阀座上面形成推力，使密封圈能够紧紧压贴在球体上。另外，按照阀做密封材料的特点和实际情况，还可以将其划分成硬质类型和软质类型的密封阀，促使阀体的良好应用。其次，球阀在煤化工企业中的应用，浮动球阀本身的结构非常简单，多数都属于单侧密封的部件，密封性能很高，开启和闭合过程中力矩较大。固定球阀在应用期间虽然操作非常简单，但是结构非常复杂，成本造价很高，外形的尺寸偏大，通常情况下会应用在压力较大、直径较高的管道系统内部。

硬质密封球阀应用的密封性能极高，具有一定的推广价值。由于硬质密封球阀的阀芯结构材料是合金钢喷焊的材料，密封圈的部分是合金钢堆焊的结构，材质的硬度很高，阀门开启和关闭期间，耐磨的性能较强。可通过人工操作的方式，将阀芯的部分和密封圈部分进行研磨，直到二者之间相互配合得当才能使用。软质密封球阀应用聚四氟乙烯材料、混合材料制作，因此也具备一定的推广价值。在阀门运行期间应确保工作温度符合要求，预防温度过高而导致阀门的寿命缩短[4]。

1.4.2 蝶阀的应用

蝶阀主要是将圆盘形状的蝶板作为开启与关闭的部件，在阀体之内，绕着结构轴线旋转，有效进行阀体的关闭和开启处理，使管道流通的介质受到良好的调节或是切断。根据蝶阀的结构形式，可以将其划分成为中心密封类型、单偏心密封类型、双偏心密封类型和三偏心密封类型等几种，从密封面材料的特点可以分成软质和金属硬质密封蝶阀设备。蝶阀结构非常简单，体积很小，重量很低，能够节省材料，设备安装的尺寸很小，开启关闭的速度很快，可以进行90°的反复回转，驱动力矩也很低，具备一定的流体控制性能和关闭密封性能，适合在煤化工企业中的应用。与此同时，蝶阀在管道口位置的液体积存数量很少，蝶板区域可进行流线形状的设计，最高程度上降低流体阻力。并且阀杆位置属于通杆的结构，具备一定的综合力学性质和抗腐蚀的性能，具有较高的抗擦伤能力在蝶阀开启和关闭的过程中阀杆只需要进行旋转运动，不需要向上升起，填料也不容易受到损坏，密封性能也很高，具有推广应用的价值。

2 仪表阀门的维护措施

2.1 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5 min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[5]。

2.2 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。与此同时，仪表阀门维护人员还需重点进行容易损坏的填料、阀芯阀座、阀座垫片等备品材料的管理和检查，确保各种类型备品材料的良好应用和维护，及时快速发现废品材料存在的质量问题或是性能问题，及时进行有效处理，要求备品材料供应商根据相关质量标准和规范等，为企业供应质量符合标准并且性能符合要求的备品材料，以免影响仪表阀门运行的稳定性和可靠性，进一步提升仪表阀门的应用效果和水平。

2.3 维护方案的制定

煤化工企业在应用仪表阀门期间，应制定完善的维护方案和体系，通过有效的维护方式降低阀门故障发生率，充分发挥维护工作的作用价值。其一，在对仪表阀门进行安装以前，应彻底性完成管道的吹扫和清洗任务，去除其中残留的焊渣或者是垃圾，以免出现阀门异物卡色的现象或是对内部部件造成冲击性影响。其二，仪表阀门安装的环节，应预防出现安装用力过高的问题，如果管道阀栏存在不同轴的现象，法兰的间距和阀门端面距离差异性很高，不能采用生拉硬撬的方式安装阀门，以免阀门在运行的过程中长时间受到高应力的影响出现变形的故障。如果仪表阀门的本身重力很高，就需要设置支撑的结构，不可将其悬挂在管道上方，如果没有垂直性进行安装，就要在执行机构方面设置支撑的部分，以免阀杆受到扭矩的影响出现弯曲的问题。其三，仪表阀门正式投入使用之后，维护维修人员应做好日常清洁处理，确保气源的清洁度，所有电源线路都必须要非常牢固，气源处于干燥和清洁的状态，不可以含有油脂或是灰尘，避免执行机构运行的过程中，部件发生老化的现象或是气动附件通气孔出现堵塞的问题。同时需要注意，准确进行气动阀空气过滤减压器设备的连接，快速彻底处理过滤出来的污水，阶段性进行过滤间的清洗，定期检查仪表阀门应用的平稳性和安全性，一旦在维修工作中发现推杆的部分和阀杆的部分连接位置有松动现象，就要及时紧固处理，如果填料与阀体垫片的位置存在渗漏问题，也要及时进行密封，紧固填料螺母。

除此之外，在制定煤化工企业仪表阀门维护方案期间，相关维护维修技术人员还需提前探讨各类方案内容的可行性，一旦发现维护维修工作方案存在问题或是不足，需要及时进行处理和应对，以此提升整体的维护维修工作效果和水平，有效预防发生仪表阀问题或不足[5]。

3 结语

综上所述，煤化工企业在生产发展期间仪表阀门的应用和维护非常重要，企业应按照具体的，对生产发展特点与需求，制定完善的仪表阀门维护方案计划，合理选择仪表阀门类型和规格，科学进行故障的维修和备品材料的管理，健全维护方案内容，保障仪表阀门良好运行。