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試論水溶液全循環法尿素P4閥的選型與維護
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信息來源:成都斯杰化工機械有限公司  2018/3/28 11:39:42
試論水溶液全循環法尿素P4閥的選型與維護
劉建斌
( 成都斯杰化工機械有限公司  四川 成都  610300 )
 
[摘要]在水溶液全循環法尿素裝置中,尿素合成塔出口P4閥是非常關鍵的閥位,并直接影響到整個裝置的安全運行,該閥的選型、維護一直是尿素廠設備管理的重點。成都斯杰化工機械有限公司前身上個世紀70年代起設計、制造尿素高壓P4閥,2003年以來我公司為50多家用戶單位,近70套裝置提供尿素P4閥300多臺,規模涵蓋了單套10萬噸/年到單套60萬噸/年的尿素裝置。在為用戶服務的過程中,我們積累了一些經驗和體會。
[關鍵詞] 水溶液全循環法  尿素高壓P4閥  防結晶  操作建議
 
前 言
水溶液全循環法尿素合成塔壓力調節P4閥,其基本工藝參數:高溫尿液(188℃),閥前壓力20.6MPa,閥后壓力1.7/2.1MPa,壓差很大,并且沒有副線,該閥一旦發生問題,則損失較大,因此對該閥從計算選型設計制造到日常使用維護均應嚴格要求。
對于該閥通常選用傳統多級節流設計,但節流減壓效果差,易結晶卡滯且使用壽命短,成為長期困擾尿素廠的“頑疾”。我公司另辟蹊徑,研發PMS新型防結晶尿素專用高壓調節閥(專利號:ZL200320114653.X)。閥體結構上大膽創新,取消了傳統的上閥蓋,采用閥體、閥蓋一體式設計,同時填料函下沉,并巧妙借用介質本身的溫度,徹底消除填料函的易結晶區域,從此讓P4閥閥體再也不用穿“馬甲”(上保溫夾套)、“戴眼鏡”(上閥蓋纏蒸汽伴熱管)了;閥芯組件為多孔渦流多級減壓結構,閥芯自動定心,在高壓差下,閥芯偏磨特別小,幾乎為零,較好地解決傳統老式角閥閥芯易偏磨,節流減壓效果差,使用壽命短等缺點。
經全國數十家單位使用,證明該閥設計理念先進,結構科學合理,選材加工精良,安裝調試方便,實現了P4閥長周期安全穩定運行。
PMS型尿素P4閥主要由角式閥體部件、氣動執行機構、手輪機構、定位器/減壓閥、連接零件等組成,閥體部件包括閥體、下閥體、閥芯組件等;閥芯組件結構簡單,拆檢更換方便;執行機構首選HA型多彈簧式薄膜執行機構,結構緊湊、輸出力大、動作靈敏,能與閥體較好地匹配,很好的實現P4閥的線性控制等優點。
P4閥從選型開始,就應根據設計產能合理選擇口徑、Cv值等,以保證投用后的開度合適(我們推薦開度30%-70%),這是P4閥實現長周期安全穩定運行的前提條件。
P4閥的日常管理工作是P4閥實現長周期安全穩定運行的必要條件,做好了能起到事半功倍的重要作用。具體管理上,作為氣開式調節閥,在日常工作中請注意以下方面:
1.  氣源應清潔干燥,避免夾帶雜質、水份等,保持氣路暢通,以免影響定位器工作;
2.  總控線路保持暢通,電信號應準確無誤;
3.  定位器、減壓閥定期檢查、校驗。
4.  氣動執行器、手輪機構定期拆檢,更換膜片、密封圈、軸承等易損件,建議平時用塑料薄膜包裹好氣動執行器、定位器等。
5.  P4閥日常工作時,閥位較為穩定,可參考部份廠家將所配手輪作為閥位限制器使用,即為閥門設立最低開度(亦可在氣路上加裝保位閥),一旦出現電/氣信號故障或定位器有問題,閥門不至于關死,造成尿素合成塔超壓。
操作方法:定位器仍按全行程調校好,在使用P4閥前將手輪轉動至正常開度以下15-20%位置即可,定位器在限位以外的行程仍可調節。
6.  PMS型P4閥手輪機構使用方法:右關左開,即逆時針方向轉動手輪為打開閥門;逆時針方向轉動至空檔(操作手輪時感覺沒有阻力,表示手輪已到空檔位置),閥門切換至自動狀態,此時即可進行自動操作。注意:氣開式調節閥所配手輪是為手動操作開啟閥門使用,閥門關閉依靠彈簧輸出力壓住閥芯,不需要更不允許手動操作手輪機構關閉閥門,否則易損壞手輪、閥內件。
7.  我公司P4閥閥體材料選用優質鍛316L、閥芯組件選用尿素級U3,使用效果良好,但P4閥工況嚴苛,運行一個周期后,建議檢查P4閥,做到心中有數,保證設備安全。
[結語]對P4閥的技術管理需健全制度、長期堅持、及時總結經驗。我們
略有所得,拋磚以引玉,懇切希望與最具發言權的使用單位交流合作,讓P4閥的選型使用更安全、簡單、有效。
 
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