SZorb装置闭锁料斗程控球阀的稳定运行

S Zorb 装置闭锁料斗程控球阀的稳定运行摘要：闭锁料斗程控耐磨球阀故障频繁已成为 S Zorb 装置生产的共性问题，其使用工况苛刻，设计要求高。文章总结了多套装置闭锁料斗程控球阀的应用情况，对球阀故障的原因进行了分析，并分别从安装、操作及设备管理方面提出延长球阀使用寿命的方法。关键词：S Zorb ， 吸附脱硫技术 ， 闭锁料斗， 程控球阀前言闭锁料斗系统作为 S Zorb 装置的核心系统，作用是将待生的吸附剂从高压的反应系统输送至低压的再生系统（包括将烃/氢环境与氧/ 氮环境隔绝） ，并将再生后的吸附剂由低压的再生器系统输送至高压的反应系统（包括将氧/氮环境与烃/氢环境隔绝） 。为了完成烃/氢环境和含氧环境分开及吸附剂交替移动，闭锁料斗系统采用了大量程控球阀，所以程控球阀运行情况直接关系到装置的安稳优运行。1 闭锁料斗程控球阀使用情况S Zorb 装置共使用程控球阀 57 台，其中闭锁料斗程序控制球阀 31 台，均为两位式切断球阀。操作介质有高温油气、氢气、氮气及富含吸附剂颗粒（0-150um） ，操作工况具有阀门前后压差大和开关频繁（20-30min/次）等特点。基于以上特点，要求上述球阀耐磨，耐冲蚀，开关迅速并且切断能力高，隔绝防漏能力强，1其中 Mogas C 系列程控耐磨球阀结设计要求达到最高的级密封标准。因此， 。1 构如图图 1 MOGAS C 系列程控耐磨球阀结构1-球体 2-密封阀座 3-阀座弹簧 4-阀体 5-阀体垫片 6-阀杆 7-阀杆衬套 8-内阀杆密套9-压盖法兰 10-阀杆填料 11-防挤压环在全国已开工的多套 S Zorb 装置中，安装问题造成程控球阀故障的，一般 3个月左右便可暴露。不同部位球阀在使用过程中因其他一些原因也出现一些问题，其寿命影响 S Zorb 装置的平稳生产。多家公司 S-Zorb 装置闭锁料斗程控球阀运行的情况如表 1。表 1 闭锁料斗程控球阀运行情况.13 XV2401、03、 内漏 XV2418 .G0SCO 内漏.、26 18、19、2317XV2416、沧州内漏.05、10 XV2401、03、VTI 内漏，阀球划痕XV2422 卡涩，大量内漏 1308、09、 、14 XV2402、VTI 回讯器故内漏，阀球划痕；障XV2403 阀座磨损，阀球磨损内漏 .26 XV2416、19、21、22、23、25、MOGAS 内漏，阀球划痕、XV2404 、1315 内漏 XV2420、24 MOGAS 回讯器故阀球划痕；内漏，障2417XV2416、 、23、 、26 齐鲁阀球磨损严重，内漏 S- Zorb 装置闭锁料斗吸附剂管线均采用 GOSCO 用 VTI 球阀，目前未发现明显内漏 VTI 球阀，目前尚无内漏情况；气路管线采1304XV2403、 、10、 、14、15 阀球磨损严重，内漏 MOGAS .19 、XV2416 、18 阀球磨损严重，内漏 VTI XV2401、02、03、04、05、06、07 .、08、09、.10、11 、12 、13 、14、15 内漏 MOGAS XV2416、17、18、19、20、21、22 、 23、24、.25、26 内漏 GOSCO XV2427、28 内漏 JDV XV2403、 05、10 内漏 .MOGAS XV2415 开关不到位阀位反馈故障， MOGAS VTIMOGASMOGASVTIVTI 位号 XV2401 XV2402 XV2403 XV2404 XV2405 XV2406 XV2407 XV2408 阀门厂家MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS 位号 XV2409 XV2410 XV2411 XV2412 XV2413 XV2414 XV2415 XV2416 阀门厂家MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS MOGAS VTI 位号 XV2417 XV2418 XV2419 XV2420 XV2421 XV2422 XV2423 XV2424 阀门厂家VTI VTI VTI VTI VTI VTI MOGAS VTI 位号 XV2425 XV2426 XV2427 XV2428 XV3537 XV3538 XV3539 阀门厂家VTI VTI .JDV JDV VTI VTI VTI 阀杆处泄漏着火 2011 年 12 月， 更换阀门 2014 年 2 月，开关不到位2013 年 8 月，盘根处泄漏大. XV2406 盘根压紧螺母紧好 2014 年 2 月，内漏严重月，开关不到位 2013 年 12XV2408 .更换阀门年 6 月，新阀气缸和轴套联轴器换至 20138#阀后关不到位，拆开球体发现阀杆卡死2014 年.月，内漏 9 更换阀门 2014 年 9 月，阀门只能关到 20%左右10mm 密封端、 52013 年月，法兰之间有直径的砂眼设备研究所堵漏阀轴套联轴器6 月，关闭不到位，9#2013 年卡死，无法拆开.月，低压端穿孔 9 年 2013XV2409 更换阀门 6 月，再次出现关闭不到位，阀门关 2013 年闭卡顿有明显响声2013 年 6 月，电磁阀换成了两位四通 簧力依旧不足在关闭过程增加了一路辅助仪表风年 7 月，阀门卡死 2014更换阀体，开关回讯调整位置2014 年 10 月，盘根泄漏更换阀体2014 年 12 月，阀门卡死 更换阀体XV2411 8 月，回讯不到位 2014 年 调整回讯位置XV2413 2013 年 11 月，盘根泄漏大 更换阀门.XV2414 .7 月，回讯器故障年 2014 更换回讯器配件XV2416 月，内漏 2013 年 6 更换阀门，电磁阀和回讯器利旧XV2417 .4 月，内漏年 2013 更换阀门2013 年 12 月，盘根泄漏严重，紧盘根无效，更换阀门.XV2418 月，内漏 .年 201312更换阀门2014 年 9 月，内漏更换新阀，气缸及执行机构利旧月，阀门卡死 2014 年 9 .更换为修复后的单气缸旧阀XV2419 201311 月，内漏.年更换阀门年 9 月，内漏 2014 更换阀门.92013 年月，内漏更换阀门XV2420 9 年月，新阀开关卡涩时间过长 2013 旧阀（VTI）重新安装就位XV2421 112013 年月，开关故障增加 更换阀门.XV2422 2 月，内漏 2014 年 更换阀门XV2423 2014 年.月，内漏.1 更换阀门XV2424 102013 年月，开关不到位，气缸移动 更换修复的XV2416阀门. 阀杆压盖和阀门密封端交界处月， 72013 年外漏紧螺栓后外漏消失XV2425 月，8 年 2013 气缸与阀座固定连接的单头螺栓滑丝，造成阀门开关时气缸转动，风线频繁崩脱更换阀门XV2426 年 2014 7 月，阀门不动作，电磁阀线圈坏更换线圈XV2428 2014 年月，关回讯不到位 8 调整回讯位置.XV3539 9 年 2014 月，内漏 更换新阀仪表处理更换阀门整体更换，执行器做偏斜调更换 XV240 阀气缸和轴套换至该经来回开关，轴套处喷松动剂处 XV2418、XV2419、XV3539。3 公司 MOGAS 阀门检修情况针对闭锁料斗程控球阀故障频繁的情况，公司将 S Zorb 装置所用的一台 MOGAS气动开关球阀(4600# 序列号:SN23301)由于阀门内外漏于 2013 年 12 月将此台 (带执行机构) 阀门及一台开关不到位的 MORIN344 执行机构一并运回北京MOGAS 维修中心进行解体检查。检查发现：1、此台 MOGAS4600#球阀解体后发现：（1）阀球与阀座上附着着很多粉状吸附剂，经清洗后发现主密封侧阀球有一道贯穿的划痕损伤。 （2）高压端阀座被介质冲刷损坏，高压端阀体部被介质冲刷损坏，高压端碟簧被介质冲刷损坏。（3）阀杆磨损损坏。如图所示。解体阀球划痕，附着吸附剂 2 图图 3 解体阀座损坏解体碟簧冲刷损坏 4 图图 5 解体阀杆损坏2、MORIN344 执行机构经解体发现：执行机构内部弹簧折断（执行机构内有两根弹簧，一大一小。折断的为大簧，小簧完好。 ） ，如图所示。图 6 执行机构的弹簧4 公司闭锁料斗程控球阀故障分析阀门解体发现阀座及阀体都有不同程度的损伤，并有吸附剂 MOGAS、由 1粘附物，而阀程控执行机构及气源正常，造成阀门开关困难的原因主要是由阀球和阀座间夹杂的吸附剂造成。阀门的划擦能力基于阀球和阀座紧密贴合在一起阀体转动时，阀座锋利的边缘对阀体进行自刮擦清洁。固体介质特别是含液相介质的吸附剂（主要原因是吸附剂带油）存在于密封面，在阀球与阀座的挤压下更易形成硬质不易脱落的粘附物和结焦物，不但无法刮除清洁，其间隙影响阀球与阀3对于体的精密配合，而刮痕形成阀关闭的流动通道，最终导致球阀内漏失效。吸附剂颗粒初始进入阀球与阀座密封面，分析与球阀两端压差变化有关。XV2401、XV2404、XV2406、XV2408、XV2409、XV2413 故障主要原因就是吸附剂带液或球阀两端差压变化。2、闭锁料斗压控球阀 XV2416、XV2417 、XV2418、XV2419 内漏则主要由于闭锁料斗过滤器 ME102 内漏损坏有关，造成吸附剂颗粒进入气体管道，在排大气放空管出口可观察到含吸附剂颗粒的黑烟。3、氢气及氮气冲压管线程控球阀内漏故障一方面由于闭锁料斗通气盘损坏，另一方面与氢气和氮气过滤器 ME115 走副线有关，吸附剂串入气体管道，造成球阀内漏及故障。如 XV2420、XV2421、XV2422、XV2423 、XV2424、XV2425 。5 程控球阀的安装与维护对策5.1 确保球阀安装方向的正确所有闭锁料斗程控球阀标有承压端，对于图纸未标记承压端的安装方向同样重要。而球阀的安装方向不一定与介质流动方向一致，也不能仅以两端压力高低做判断，而应考虑阀两端介质，以吸附剂进入阀球与阀座密封面的可能性最小加以考虑。具体原则为，当球阀两端介质不同时，一含吸附剂颗粒介质端为承压端，降低吸附剂颗粒进入球阀密封面的机会，当球阀两端介质一致时，则按压力高一端为承压端，两端压力变化则以球阀关闭时压力较高，接触时间较长者为承压端。5.2 减少输送吸附剂介质带液现象从操作及设计上进行改善，减少工艺操作中可能带的液相。可采取以下措施：（1）在辛烷值损失的允许范围内，增加反应器总藏量可以减少闭锁料斗带油。从而缩短下料时间，提高反应器气速可以使反应器横管上部藏量增加， ）2（减少闭锁料斗带油。（3）提高下料时接收器与闭锁料斗之间的差压可以缩短下料时间，减少带油，但过大的差压会对管线和 ME102 产生很大的冲击，不利于装置长周期运行。（4）在脱硫能力允许的情况下，可以适当降低下料料位的设定即降低吸附剂循环量来减少闭锁料斗带油。（5）将反应器至 D105 的横管改造为倾斜 30、将横管开口下移、增加D1054 脱气线可以有效的减少待生吸附剂带油至闭锁料斗。 （6）平稳操作。保持平稳的反应压力，反应床层料位及各部分氢气用量，稳定待生剂的烃类携带。加强氢气，氮气罐的切液，可杜绝反吹输送介质带液。空气干燥器的正常运行，将再生非净化风改为净化风，可减少再生部分水汽含量，再生内取热操作的平稳可减少取热盘管的故障率，保证无水汽泄漏到再生吸附剂。5.3 工艺及设备上的优化调整（1）在闭锁料斗设计上增加闭锁料斗的体积、提高吸附剂循环速率、降低循环次数，同时避免闭锁料斗满罐操作，可延长闭锁料斗的程控阀的使用寿命。（2）调整闭锁料斗运行参数，适当降低输送容器间的差压、充泄压速率、吹扫气体流量。（3）调整管线及阀体的松动气体量，防止吸附剂输送不畅甚至堆死。（4）确保闭锁料斗过滤器运行良好，定期对过滤器进行清理。（5）根据装置情况定期对闭锁料斗程控球阀内漏情况进行试验，及时更换内漏阀门，防止事态扩大。5.4 开工管线清洁装置在开工阶段，特别是装置中交首次开工，务必将管线内焊渣、杂物等清除干净，管线干燥无水分。5.5 储存备件建立定期更换制度因工艺原因，球阀工况无法改变时，一些特定部位阀门作为易损件管理并定期更换。例如 XV2408，因存在承压方向导致现象，将有微量吸附剂不可避免的进入球阀密封面，长期使用中球阀与阀座将