焦化用高温球阀的失效原因分析与对策

    高温一般使用温度都是在500℃左右，采用金属硬密封同时也是为了防止波纹管失稳，造成对阀座的压紧力不均而引起的泄漏，故在波纹管的内外腔注入蒸汽用以吹扫。广泛使用温度较高在国内延迟焦化装置焦炭塔底渣油管线和塔顶油汽管线上。高温球阀突破了软密封球阀的使用温度的限制，结构也更为复杂，其制造工艺和零件选材也较考究，在焦化装置运行期间球阀出现的问题应及时在线检查和正确处理。正确的检查和使用方法尤为重要。 

    在装置运行期间，高温球阀主要用于加热炉出口到焦炭塔之间的渣油管线和塔顶油汽管线上。渣油管线是整个焦化装置温度最高也是最容易出现结焦的管路，其温度在500～505℃之间，而这个温度也是渣油的结焦温度，而且由于高温球阀内部结构的特点，会使一部分渣油进入阀体与球体之间的空腔和波纹管的内外蒸汽腔内。虽然这两处都有蒸汽注入，但是由于蒸汽注入的位置（该阀门腔体的蒸汽注入位置在阀门上部）和注汽量的因素（蒸汽温度及其注入量对炼油工艺造成影响），使得渣油的沉积往往都是在远离蒸汽注入口的位置首先沉积，然后逐渐结成硬焦。后续进入的渣油将沿着空腔壁在原有的焦块上继续堆积结焦。在阀体内的结焦主要集中在球体底部与阀体之间，在这个部位结焦将会导致球体位置被焦块抬升，造成球体密封面与阀座密封面局部接触，导致阀门内漏，更严重的将导致阀门无法关闭。更为严重的是在球体外形成了一层硬焦层，包覆了整个球体，阀门动作失效。

    渣油管线和油汽管线上阀门出现的故障主要是其内部的结焦，虽然这些阀门零件的损伤程度和部位不尽相同，但是由于阀门内结焦所导致的故障几乎占到了90%。因此，阀门内部结焦对焦化装置上这些高温球阀的危害是相当大的。在装置运行期间，对阀门的故障应随时在线检查并有一个初步的判断。

    如果以电源驱动的高温电动球阀当阀门的驱动装置力矩不足时，阀门内很可能已经出现结焦状况，焦化用高温球阀的失效原因分析与对策且在阀门操作过程中出现执行器异常抖动，并且随着装置运行其抖动在不断加剧，则说明阀门内的结焦已经较为严重。此时应将阀门拆下检修。对于尚未出现操作困难的高温球阀在其进行拆解维护时，则侧重于清理阀门内部结焦，尤其是波纹管和球体底部与阀体之间的部分以及密封面。球体球面上有时会在局部形成一层很薄的硬焦，对于清理这部分结焦，要用特制的软金属刮刀剔除。对于腐蚀坑内的结焦，也用类似的方法去除，然后选用相应的材质进行补焊、研磨。对于出现异常情况的阀门，清理结焦后，应对阀门进行全面检查，然后针对其出现的异常情况进行有针对性的检查。由于通流介质含硫，所以对于阀门密封面的腐蚀是不可避免的，即对于阀门密封面的修整是必不可少的。密封面的损伤主要有腐蚀、磨损或划伤。对于腐蚀而言，腐蚀坑一般通过研磨就可以解决。对于局部的磨损，轻微的磨损采用研磨能够解决，若磨损严重，则需对局部进行补焊。然后研磨。对于划伤，则需要对划伤部位进行补焊，而后进行机加工，最后研磨；要是补焊面积较大、或深度较深，那么在机加工前还需对该零件校形。 对波纹管检修时，波纹管处一旦出现结焦，波纹管与其导流筒难以分离，需要用具有其波形的专用工具拆卸。若波纹管处发生结焦情况，通常情况下所结焦块在波纹管上的分布是不均匀的，波纹管或已变形（波纹管两端面不平行，同一个波在不同相位波距出现偏差），故需对其两端面校平，并对波距适当调整，保持波纹管的刚度。 结语 由于焦化装置工艺具有其特殊性，在装置运行期间对装置用的高温球阀应定期的维护和检修。一般情况下，焦化装置运行一个周期应当对阀门进行一次全面的维护检修，避免在下个运行周期出现由于阀门故障导致的装置停工。根据多年的阀门制造经验，对此类高温球阀在使用过程中存在的故障情况进行了分析，并开展了相关检修工作，为炼厂解决了实际问题，并收到较好的效果。