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        OG除塵系統(tǒng)三通切換閥的應(yīng)用和故障分析

        2016-12-31 00:00:00孫磊
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年17期

        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(dòng)控制切換也可手動(dòng)操作切換,因此可滿足遠(yuǎn)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(jī)密閉性能好等特點(diǎn)。

        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(gè)相同形式的密封性蝶閥(2、3)、驅(qū)動(dòng)裝置(4、5、6)、機(jī)械四桿機(jī)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(tái)密封性蝶閥組成,放散側(cè)蝶閥為主閥,有兩個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng),受力均衡,同步運(yùn)行,并通過(guò)同步連桿帶動(dòng)回收側(cè)蝶閥(副閥)旋轉(zhuǎn),兩閥相互切換,由兩只限位開(kāi)關(guān)發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

        三通閥與水封逆止閥連鎖,放散時(shí),三通閥放散側(cè)先打開(kāi),到位后由限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào),水封逆止閥關(guān)閉;回收時(shí),則是水封逆止閥先打開(kāi),到位后三通閥回收側(cè)打開(kāi)、放散側(cè)關(guān)閉。

        3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

        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(kāi)、閉切換時(shí),沖洗閥座,并可實(shí)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(yùn)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(shí),三通閥出現(xiàn)故障,無(wú)法進(jìn)行切換,由于前期水封逆止閥出現(xiàn)故障,處于常開(kāi)的狀態(tài),且三通閥出現(xiàn)故障時(shí)旁通閥未打開(kāi),煤氣分析儀信號(hào)反饋延時(shí),煤氣柜進(jìn)口盲板閥未及時(shí)關(guān)閉,煤氣柜進(jìn)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(yán)重,積垢阻力超出連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)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(jī)后煙道設(shè)計(jì)問(wèn)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(huì)大量積水,導(dǎo)致煤氣回收受阻,所以三通閥密封副自動(dòng)水沖洗自投產(chǎn)未投入使用。濕法除塵長(zhǎng)時(shí)間使用后,會(huì)出現(xiàn)二文喉口捅針部分不動(dòng)作、一文噴嘴、噴槍堵塞等情況,除塵效果下降,大量煙塵進(jìn)入機(jī)后煙道,因?yàn)槿ㄩy所在位置的特殊性,蝶閥密封副大量積垢,水沖洗無(wú)法使用,密封副清理不及時(shí),蝶閥啟閉時(shí)受阻。

        改進(jìn)方法:a.在轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí),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(duì)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(duì)三通閥內(nèi)部進(jìn)行清理,對(duì)三通閥、旁通閥、水封逆止閥進(jìn)行連鎖調(diào)試,確?;厥臻y組穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

        (2)某鋼廠三通閥所用氣源為壓縮空氣,壓縮空氣儲(chǔ)罐壓力約0.35Mpa,設(shè)備調(diào)試時(shí)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(dòng)切換時(shí)卡阻,需要人工操作氣源點(diǎn)閥箱或敲擊連桿輔助其動(dòng)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(wú)軸承、加油孔,軸和軸套在裝配時(shí)加油潤(rùn)滑,后期免維護(hù),蝶閥密封損壞后,水及煙塵進(jìn)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(dòng)連桿動(dòng)作,無(wú)法實(shí)現(xiàn)切換。

        改進(jìn)方法:a.每季度對(duì)三通閥軸端密封進(jìn)行檢查,利用轉(zhuǎn)爐定修,進(jìn)入三通閥內(nèi)部檢查軸端密封磨損情況,如填料磨損嚴(yán)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?dú)庵Ч芄鈮毫?.5-0.6MPa,通過(guò)氮?dú)夤藓筝敵鰤毫?.5MPa左右(供氣壓力過(guò)大可導(dǎo)致氣缸動(dòng)作快,對(duì)三通閥傳動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)故障后,可采用外力輔助打開(kāi)三通閥,并通過(guò)連續(xù)動(dòng)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(jìn)行放散切換時(shí),三通閥顯示已切換到放散位,但是風(fēng)機(jī)出口壓差變大,轉(zhuǎn)爐爐口反煙,放散煙囪不出煙,打開(kāi)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(dòng)作,放散蝶閥運(yùn)動(dòng)正常,回收蝶閥翻板用圓柱銷固定在軸上,開(kāi)關(guān)時(shí)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(huì)產(chǎn)生塑性變形、甚至斷裂,導(dǎo)致翻板脫落,無(wú)法開(kāi)關(guān)。

        改進(jìn)方法:a.每季度對(duì)三通閥內(nèi)部進(jìn)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(shí),同步更換一次除塵三通閥翻板固定銷。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        三通切換閥是煤氣回收系統(tǒng)的重點(diǎn)設(shè)備,要落實(shí)好三通閥的專業(yè)點(diǎn)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(duì)三通閥、旁通閥、水封逆止閥進(jìn)行連鎖調(diào)試,保障轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏和煤氣回收安全。

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