摘 要:三通切換閥用在轉(zhuǎn)爐OG除塵煤氣回收裝置中,是控制煤氣回收或放散的主要設(shè)備,與水封逆止閥、旁通閥、蝶閥、盲板閥組成煤氣回收閥組,可自動控制切換也可手動操作切換,因此可滿足遠距離集中控制要求,具有性能可靠、控制精度高、切換速度快、整機密閉性能好等特點。
關(guān)鍵詞:三通切換閥;結(jié)構(gòu);故障
1 概述
三通切換閥,主要由三通主閥體(1)和聯(lián)結(jié)在閥體上的兩個相同形式的密封性蝶閥(2、3)、驅(qū)動裝置(4、5、6)、機械四桿機構(gòu)(7)所組成。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 工作原理
三通切換閥是由兩臺密封性蝶閥組成,放散側(cè)蝶閥為主閥,有兩個氣缸驅(qū)動,受力均衡,同步運行,并通過同步連桿帶動回收側(cè)蝶閥(副閥)旋轉(zhuǎn),兩閥相互切換,由兩只限位開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號。
三通閥與水封逆止閥連鎖,放散時,三通閥放散側(cè)先打開,到位后由限位開關(guān)發(fā)出信號,水封逆止閥關(guān)閉;回收時,則是水封逆止閥先打開,到位后三通閥回收側(cè)打開、放散側(cè)關(guān)閉。
3 結(jié)構(gòu)特點
閥門中蝶閥采用偏心軟密封結(jié)構(gòu)形式,密封圈采用特種橡膠,具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕特性。
閥門密封副由嵌在閥板里的橡膠圈和不銹鋼閥座密封面組成,為防止閥座密封面積灰所導(dǎo)致的磨損,兩蝶閥閥體上帶有環(huán)型水環(huán),閥座前設(shè)噴水板,可以在閥板開、閉切換時,沖洗閥座,并可實現(xiàn)雙側(cè)水沖洗,閥體底部設(shè)有排污孔。
閥門軸承采用外置結(jié)構(gòu),閥門兩軸端密封采用自封式填料。閥門耐高溫,啟閉靈活,運行平穩(wěn),可有效防止高溫抱軸現(xiàn)象出現(xiàn)。
性能參數(shù)(如表1)。
4 三通閥故障及處理
(1)某鋼廠轉(zhuǎn)爐吹煉完成,一次除塵切換到放散位時,三通閥出現(xiàn)故障,無法進行切換,由于前期水封逆止閥出現(xiàn)故障,處于常開的狀態(tài),且三通閥出現(xiàn)故障時旁通閥未打開,煤氣分析儀信號反饋延時,煤氣柜進口盲板閥未及時關(guān)閉,煤氣柜進入大量空氣,造成重大顯兆安全隱患。
事故原因分析:三通閥密封副處積垢嚴重,積垢阻力超出連桿機構(gòu)驅(qū)動力,導(dǎo)致三通閥未正常切換是造成此次事故的直接原因。
由于一次除塵風(fēng)機后煙道設(shè)計問題,三通閥在回收系統(tǒng)中倒置(如圖2中1所示),排污管(圖1中8)在閥門最高處,三通閥密封副水沖洗若投用,回收段煙道至水封逆止閥處會大量積水,導(dǎo)致煤氣回收受阻,所以三通閥密封副自動水沖洗自投產(chǎn)未投入使用。濕法除塵長時間使用后,會出現(xiàn)二文喉口捅針部分不動作、一文噴嘴、噴槍堵塞等情況,除塵效果下降,大量煙塵進入機后煙道,因為三通閥所在位置的特殊性,蝶閥密封副大量積垢,水沖洗無法使用,密封副清理不及時,蝶閥啟閉時受阻。
改進方法:a.在轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)設(shè)計施工時,應(yīng)統(tǒng)籌考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境,保證設(shè)備的功能和精度完好;b.針對上述情況,可修訂三通閥維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),利用轉(zhuǎn)爐定修定期對三通閥內(nèi)部進行清理,對三通閥、旁通閥、水封逆止閥進行連鎖調(diào)試,確保回收閥組穩(wěn)定可靠運行。
(2)某鋼廠三通閥所用氣源為壓縮空氣,壓縮空氣儲罐壓力約0.35Mpa,設(shè)備調(diào)試時滿足生產(chǎn)需要,因此一直使用壓縮空氣。三通閥上線3年后,閥門偶爾出現(xiàn)自動切換時卡阻,需要人工操作氣源點閥箱或敲擊連桿輔助其動作,影響轉(zhuǎn)爐冶煉和煤氣回收。
故障原因分析:三通閥下線拆檢蝶閥軸端,無軸承、加油孔,軸和軸套在裝配時加油潤滑,后期免維護,蝶閥密封損壞后,水及煙塵進入軸端凝固成塊,導(dǎo)致翻板旋轉(zhuǎn)阻力大。另外由于氣源壓力較低(接近于額定值下限),穩(wěn)定性差,氣缸不能帶動連桿動作,無法實現(xiàn)切換。
改進方法:a.每季度對三通閥軸端密封進行檢查,利用轉(zhuǎn)爐定修,進入三通閥內(nèi)部檢查軸端密封磨損情況,如填料磨損嚴重,需將填料盒清理干凈后更換密封填料;b.將三通閥氣源改為低壓氮,低壓氮氣支管供氣壓力0.5-0.6MPa,通過氮氣罐后輸出壓力0.5MPa左右(供氣壓力過大可導(dǎo)致氣缸動作快,對三通閥傳動機構(gòu)和密封副形成沖擊,導(dǎo)致密封破損、鍵、銷折斷),滿足三通閥氣缸供氣要求;c.做好三通閥突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案,排除傳動機構(gòu)故障后,可采用外力輔助打開三通閥,并通過連續(xù)動作,判斷三通閥能否恢復(fù)使用。
1.三通切換閥;2.水封逆止閥;3.V型水封;4.旁通閥
(3)某鋼廠一次除塵7#轉(zhuǎn)爐在煤氣回收結(jié)束進行放散切換時,三通閥顯示已切換到放散位,但是風(fēng)機出口壓差變大,轉(zhuǎn)爐爐口反煙,放散煙囪不出煙,打開旁通閥后放散恢復(fù)正常。
故障原因:停爐檢查一次除塵系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)三通閥氣缸、連桿動作,放散蝶閥運動正常,回收蝶閥翻板用圓柱銷固定在軸上,開關(guān)時圓柱銷收到徑向的剪切力,再由于潮濕煙氣的腐蝕,上線幾年后圓柱銷會產(chǎn)生塑性變形、甚至斷裂,導(dǎo)致翻板脫落,無法開關(guān)。
改進方法:a.每季度對三通閥內(nèi)部進行檢查,利用轉(zhuǎn)爐定修檢查三通閥翻板固定銷完整性;b.轉(zhuǎn)爐爐役檢修時,同步更換一次除塵三通閥翻板固定銷。
5 結(jié)束語
三通切換閥是煤氣回收系統(tǒng)的重點設(shè)備,要落實好三通閥的專業(yè)點檢和周期拆檢,使設(shè)備狀態(tài)受控,做好三通閥突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案演練,定期對三通閥、旁通閥、水封逆止閥進行連鎖調(diào)試,保障轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏和煤氣回收安全。