1、 前言
廣州乙烯裂解裝置根據(jù)意大利TCM公司的設(shè)計，乙烯裝置采用了77臺意大利ALFA公司生產(chǎn)的開關(guān)球閥。這些球閥均用于裂解裝置部分的聯(lián)鎖，切斷密封要求較高，一般為五級以上。如用于六臺裂解爐聯(lián)鎖的燃料氣切斷閥，泄漏時會造成重大事故的發(fā)生。然而，這批開關(guān)球閥的問題比較多，在試車（吹掃、氣密）期間發(fā)現(xiàn)大部分的閥門泄漏較大，不能保壓或關(guān)不到位。泄漏較大的問題經(jīng)過檢修可以達(dá)到要求，但往往也帶來關(guān)不到位的問題。這些閥門時好時壞，很不可靠。一直是乙烯安全生產(chǎn)的一大隱患。

2、 ALFA開關(guān)球閥關(guān)不到位的原因分析
這批產(chǎn)品是意大利ALFA公司的早期的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)不合理。這批閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為單氣缸型，但無調(diào)整彈簧壓力的裝置。球閥與閥座的密封，靠四氟墊圈密封，而調(diào)整則靠墊片的厚薄來調(diào)整，保證密封時，往往使密封面阻力太大，很難調(diào)整到合適的厚度。再者由于工藝管道的應(yīng)力與熱應(yīng)力的影響，即使檢修期間修理、試驗合格的閥，裝上投用后往往還是關(guān)不到位。

3、ALFA開關(guān)閥的改造方案
根據(jù)ALFA閥結(jié)構(gòu)的缺陷，我們考慮以下的改造方案：
方案一：改型用新產(chǎn)品，每臺閥3~4萬元，77臺閥需預(yù)計投資200~300萬元。由于安裝尺寸限制，國內(nèi)外比較好的品牌如KTM、NESS等閥的尺寸不合，改造很困難；且投資太大，不宜采用。
方案二：在閥座開槽加裝一彈簧墊圈，由該彈簧墊圈自動調(diào)整密封，這與新結(jié)構(gòu)的ALFA開關(guān)球閥一樣。

但存在下列問題：
1 要在閥座開槽，破壞原來的結(jié)構(gòu)；
2 技術(shù)要求較高，彈簧墊圈需閥門制造專業(yè)工程師設(shè)計計算，我們目前無此技術(shù)力量；
3 新增的彈簧墊圈，國內(nèi)不知道有無合適的產(chǎn)品，原廠進(jìn)口件價格太貴。
在把握不大的情況下，不宜采用此方案。
方案三：經(jīng)反復(fù)試驗，發(fā)現(xiàn)ALFA閥存在以上不足的原因是由于閥門關(guān)閉時力量不夠，難以克服球閥部密封面的阻力，解決的最佳方案是在氣缸彈簧側(cè)，加裝一先導(dǎo)閥，根據(jù)氣動信號側(cè)控制彈簧側(cè)的氣源通斷，利用儀表空氣壓力來加大彈簧側(cè)的壓力，使之關(guān)閉力量加大，克服密封面的阻力，保證既密封，又能關(guān)到位。

說明：圖中細(xì)線為原來部分（電磁閥為冗余結(jié)構(gòu)），粗線為改造增加部分
預(yù)期效果：因正常運(yùn)行時，彈簧側(cè)汽缸與大氣相連，另一側(cè)與儀表風(fēng)相連。閥門在儀表風(fēng)作用下全開，故障狀況下，因先導(dǎo)閥的作用，其通斷控制將儀表風(fēng)引入彈簧側(cè)汽缸內(nèi)，加大彈簧力量，另一側(cè)與大氣相通，其較大的壓力差能克服閥座密封面的壓力，從而能保證閥門全關(guān)，且有很好的密封效果。
此方案的主要材料如下表所示。（每臺閥）

預(yù)計每臺閥改造投資大約2000元，此方案不破壞閥門原狀，投資也比較小，整個項目（改造77臺ALFA開關(guān)球閥）總共投資大約為15萬元。

4 結(jié)束語
經(jīng)過實施，乙烯裂解裝置的77臺ALFA開關(guān)球閥全部改造成功并投入使用。經(jīng)過投料生產(chǎn)二年多來的實際運(yùn)行考核，效果良好，為乙烯裝置的安全生產(chǎn)消除了一大長期的嚴(yán)重隱患，并創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。


[作者簡介] 劉立忠，（1969-），男，廣東省廣州人，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，工程師。92年畢業(yè)于上海中國紡織大學(xué)生產(chǎn)過程自動化專業(yè)（現(xiàn)東華大學(xué)），現(xiàn)在中國石化股份有限公司廣州分公司儀控中心工作，主要從事DCS、PLC系統(tǒng)及現(xiàn)場儀表的應(yīng)用、維護(hù)與設(shè)計管理工作。
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