催化裂化裝置滑閥故障分析.doc

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催化裂化裝置滑閥故障分析 塔西南石化廠催化裝置反再單元共有7臺電液滑閥,在催化生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。但由于電液滑閥較為復雜，元器件多，密封件多,在運行過程中難免出現(xiàn)故障。為使電液滑閥的故障率降到最低限度,減少非計劃停工,本文結(jié)合石化廠實際情況,對其近幾年運行狀況和常見故障進行了分析總結(jié),并提出滑閥管理方法和預防事故發(fā)生的有效措施。 滑閥的構(gòu)成及工作原理 滑閥分為閥體部分和電液自動控制執(zhí)行機構(gòu)。 1.1.電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)的構(gòu)成 BDY9-BⅡ電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)是九江儀表廠為煉油廠滑閥快速自保而專門設計的一種新型電液執(zhí)行機構(gòu)。其主要由電氣控制系統(tǒng)，電液伺服油缸，油泵以及位移傳感器作為反饋元件組成了典型的電液伺服位置自動控制系統(tǒng)。 1.2.電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)的工作原理 電氣控制系統(tǒng)輸入端接受4～20mA輸入主令信號經(jīng)規(guī)格化處理轉(zhuǎn)換成0～10V的電壓信號，同時接受位移傳感器現(xiàn)場測得的實際閥位，經(jīng)規(guī)格化處理轉(zhuǎn)換成0～10V電壓信號，二者在伺服放大器中比較得其差值經(jīng)電壓放大，功率放大后驅(qū)動電液射流管閥，控制油缸的運動方向，通過機械聯(lián)桿，推動蝶閥轉(zhuǎn)動，直到輸入主令信號和位移傳感器輸出的反饋信號之差值為零，這時伺服閥的控制電流也接近于零，伺服閥的閥芯處于中位，無液壓油輸出，使油缸中的活塞停留在與輸入主令信號相對應的位置上，從而達到電液位置自動控制的目的。 滑閥的典型故障和處理 2.1.滑閥內(nèi)件緊固螺栓斷裂及預防 滑閥長期處于高溫狀態(tài)下,滑閥內(nèi)部緊固螺栓的高溫蠕變疲勞斷裂是最為常見的內(nèi)件故障問題。 在生產(chǎn)過程中,內(nèi)件螺栓的損壞表現(xiàn)為滑閥功能性故障。常見滑閥內(nèi)件螺栓松脫和斷裂之后的現(xiàn)象主要是內(nèi)部泄漏、滑閥出現(xiàn)卡澀,甚至卡死的故障。滑閥內(nèi)部緊固螺栓在正常使用5-8年之后,推薦更換一次，如果使用中常有超過設計溫度的情況，其螺栓壽命應相應減短。因此周期性更換是減免滑閥螺栓斷裂的重要手段。 2.2.滑閥桿密封泄漏處理 滑閥的閥桿在工作中相對于閥體都作往復運動，長期使用閥桿會出現(xiàn)泄漏問題。主要原因是閥桿的密封系統(tǒng)材料失效或者在使用中維護不當。 2.3.滑閥閥道磨損造成滑閥運行卡塞 滑閥閥板和閥道之間的間隙是有嚴格的間隙要求，如果間隙過大就會造成滑閥在運行過程中有卡塞的現(xiàn)象，嚴重時將會造成卡死，引起嚴重的事故。2012年，雙動滑閥的閥道由于運行年限較長，造成間隙過大，出現(xiàn)過此種故障。解決辦法是定期檢查和更換閥道。 2.4.滑閥閥桿脫落 滑閥閥桿是連接閥板和油缸的連接部件，除了承受閥板的軸向推、拉應力外還會承受緊固螺紋的旋轉(zhuǎn)應力，因此嚴格安裝緊固件，防止閥桿脫落避免滑閥失控。2012年，待滑閥的閥桿由于緊固件安裝不牢靠導致閥桿脫落滑閥失控，解決辦法是定期檢查緊固件，并檢查螺紋損傷情況。 2.5.電液自動控制執(zhí)行機構(gòu)的常見故障及預防 2.5.1.伺服閥故障 伺服閥是保證電液執(zhí)行機構(gòu)平穩(wěn)運行的關(guān)鍵，也是造成系統(tǒng)故障的主要原因。伺服閥的濾芯極易被油污堵住，造成伺服閥不能正常工作，伺服閥故障其現(xiàn)象是輸入信號時電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)往一個方向運行，判斷方法是當電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)往一個方向運行時，如果操作手動換向閥實現(xiàn)液壓手動操作能使閥開或閥關(guān)就是伺服閥出現(xiàn)故障。 2.5.2.閥位傳感器故障 閥位傳感器的作用是輸出閥位反饋信號，當閥位傳感器故障反饋中斷時，電液執(zhí)行機構(gòu)按故障產(chǎn)生時刻就地鎖定閥的位置，不會使滑閥運行至極限狀態(tài)全開或全關(guān)，避免事故擴大。閥位傳感器故障現(xiàn)象其現(xiàn)象是輸入信號時電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)動作而沒有反饋信號輸出。 2.5.3.伺服油缸活塞密封環(huán)損壞 2008年9月催化裝置檢修期間，發(fā)現(xiàn)雙動滑閥西側(cè)的那臺滑閥液壓系統(tǒng)管路和執(zhí)行機構(gòu)顫動劇烈，而且聲音異常。后來發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場通過位置控制器改變給定值的過程中，系統(tǒng)壓力急劇下降很快又恢復正常，系統(tǒng)壓力低報警指示燈閃爍持續(xù)了約4秒左右，這個時間里液壓系統(tǒng)管路和執(zhí)行機構(gòu)在顫動，當系統(tǒng)壓力低報警消失后顫動也隨即消失。初步判斷問題可能出在伺服油缸，檢修油缸發(fā)現(xiàn)活塞封環(huán)損壞，更換后系統(tǒng)正常。 電液自動控制系統(tǒng)的維護與保養(yǎng) 3.1.液壓控制閥管理 液壓控制閥作為電液系統(tǒng)組成部分,安裝在液壓泵和液壓缸之間,在系統(tǒng)中不作功,只對執(zhí)行元件起控制作用。在日常運行維護中,應依據(jù)液壓控制閥動作的頻繁程度設立不同的維護計劃。 3.1.1.對于頻繁動作的液壓控制閥,應定期更新。如對于伺服閥,應該依據(jù)實際情況定期更新,避免閥芯磨損帶來的負面影響。 3.1.2.對于偶爾動作的液壓控制閥,應依據(jù)生產(chǎn)實際,制訂計劃在線試驗其靈活性。 3.1.3.對于外彈簧式控制閥,應定期清洗。 3.2.液壓油管理 液壓系統(tǒng)的主要問題常由于液壓油的品質(zhì)問題或是電液控制閥的失效引起。電液控制閥故障的主要原因是液壓油的清潔問題。因此,液壓油的更換和管理是保障滑閥安全高精度運行的基礎條件。保障液壓油質(zhì)量的穩(wěn)定及清潔度,有利于提高液壓系統(tǒng)的可靠性。 3.2.1.滑閥油選擇。嚴格按照使用說明書規(guī)定的油品使用液壓油。 3.2.2.油液清潔度。 3.2.3.油溫。油溫主要影響油的粘度。油溫過低會使粘度增大使吸油困難。油溫過高會使粘度降低、油質(zhì)變化、泄漏量增加、油液老化和變質(zhì),還會使密封件加速老化、變質(zhì)和失效。 3.2.4.保持足夠的油量。輸油量由執(zhí)行裝置的速度決定。為此,要求油箱的液面要盡量接近規(guī)定范圍的上限。 滑閥作為催化裂化裝置的關(guān)鍵設備，其運行情況直接關(guān)系到催化裂化裝置能否較好的長周期運行。加大日常維護管理、預防性維護必將會促進滑閥設備維護工作。 第 4 頁 共 4 頁