国产旋塞阀首次在齐鲁3_焦化高温重油部位过滤器前后的使用.ppt

国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过 滤器前后的使用 作者：葛玉龙1 李萌阳2 孙雨3 注：1、3作者工作单位为中国石化股份有限公司齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 2作者工作单位为洛阳奇新热力管件有限公司 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂 第二联合车间 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 摘 要 本文介绍了焦化甩油罐甩油泵、分馏塔底循环泵、 加热炉进料泵等高温重油关键部位过滤器隔断闸阀使用过 程中出现的问题，及齐鲁3#焦化装置国产旋塞阀首次在以 上部位的使用情况。通过两种阀的使用情况对比，得出国 产旋塞阀在高温重油部位使用的优越性。为同类装置阀门 设计选型、阀门使用提供了借鉴。 关键词 3#焦化 洛阳奇新旋塞阀 闸阀 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 1、引言 延迟焦化装置渣油管路上使用的关键泵有甩油罐甩油 泵、分馏塔底循环泵、加热炉进料泵等，其泵入口过滤器 成为保证泵正常工作的主要设备，为了确保过滤器的在线 定期清理，其过滤器前后的隔断阀就显得尤为重要。以往 在这些位置使用闸板阀隔断，由于介质温度较高（约 330）、含焦粉颗粒、硫含量高等原因，闸板阀密封面 因介质冲刷、腐蚀、阀道结焦（见图1）、阀道变形，时 常出现内漏问题，无法实现在线定期清焦，难以满足正常 生产需求。尽管进口球阀、旋塞阀隔断效果较好，但价格 昂贵。因此齐鲁石化胜利炼油厂第二联合车间三焦化装置 在设计阶段通过与sei协商选用国内制造旋塞阀经验、业 绩较好的洛阳奇新热力管件有限公司产旋塞阀使用于该部 位。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 图1、某延迟焦化装置溢流闸阀阀道结焦导致内漏照片 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 阀道结焦 阀柄结焦 图1、某延迟焦化装置溢流闸阀阀道结焦导致内漏照片 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 2、装置简介 齐鲁石化胜利炼油厂第二联合车间第三焦化装 置于2007年3月开始建设，2008年5月一次开车成 功，装置处理量为140万吨/年，该装置主体设计由 北京设计院承担。 3、泵入口两通阀两通旋塞阀简介 3.1 两通旋塞阀的材料、结构及工作原理 主体材质 阀体材料采用耐热渣油腐蚀的zgcr5mo材质 ，阀芯采用既耐热渣油腐蚀而又具有较小热膨胀系 数的zg2cr13材质，配对法兰采用与其连接管线同 等材质的变形材料1cr5mo。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 结构及工作原理 两通旋塞阀结构见图2，由阀门蜗轮蜗杆机构、阀体、 阀杆、阀门冲洗系统组成。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 图2、国产旋塞阀外形图片及结构示意图 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 手动两通阀的工作原理是提升、旋转、复位三个步骤 。提升和复位采用的蜗轮蜗杆机构，该机构为省力机构且 效率较高。对阀门进行操作时，首先是正向转动提升手轮 使阀芯与阀体脱离；阀的通断切换则是利用旋转机构直接 将扭矩作用在阀杆上，来完成阀门的切换动作（即旋塞的 旋转动作）；最后通过反向转动提升手轮完成旋塞的复位 动作。从而完成整个切换过程。 结构特点 采用金属硬密封、密封可靠，阀芯表面经特殊处理， 使用寿命长。 阀门冲洗系统作冲洗、吹扫用，防止阀芯（杆）抬起 时工艺介质进入阀体空腔，保持阀座洁净，减少泄漏。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 总之，两通旋塞阀较以往的闸板阀有明显的技术优势 ：一是阀芯提升量很小，一般不大于10mm，而闸板阀提 升量相当于管道的公称直径（如dn350的管线要提升约 350mm），这样对盘根的密封要求就会提高；换句话说 ，在频繁的切换过程中阀杆螺纹反复切割密封盘根，导致 盘根损伤，容易产生高温介质外漏现象，甚至导致介质泄 漏着火。再者是旋塞阀的上下腔体在平时的生产中不走渣 油介质，而闸阀的闸板闸道在平时的生产过程中就要通过 渣油，在重力作用下即便是不结焦，也容易沉积焦粉等高 密度介质（见图1），从而影响闸板的闸封效果，国产闸 阀、旋塞阀使用情况对比见表1。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 表1、国产闸阀、旋塞阀使用情况对比 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 门类型使用情况对比 阀芯提升 量 结焦情况是否内漏盘根是否泄漏使用寿命 国产旋塞 阀 10mm不易结焦不内漏结构特点不易泄 漏 长 国产闸阀相当管道 的公 称直 径 阀道、阀芯易结 焦 因介质冲刷、腐蚀 、阀道结焦等 易内漏 阀杆频繁切割盘 根易泄漏、 着火 短 注：见图1；见图3 国产闸阀、旋塞阀盘根使用情况对比 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 某焦化装置油气线dn600闸阀盘根泄漏照片运行两年的旋塞阀盘根完好如初泄漏照片 图3、国产闸阀、旋塞阀盘根使用情况对比 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 3.2 关于冲洗系统注汽的分析 由于旋塞阀在切换时会使用少量的水蒸汽，为避免 由于向管道注汽而引起泵抽空故障，现分析如下: 阀芯上下腔采用注蒸汽,为了有效防止过多蒸汽注入 ，在满足清理密封面和工艺介质进入阀体空腔的条件下 ，应尽量控制蒸汽的注入量，要求上下腔压力介质压 力2kg/cm2，介质压力3kg/cm2。这样就要求在蒸 汽入口加限流孔板，以22 mm限流管板做定量的计算 结果如下： 计算出水蒸汽注入流量为：v汽22.6（l/min.） 渣油管道内渣油流体流量为：v油4666.7（l/min.） 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 注入水蒸汽量占渣油量的体积比为：约为0.69%（计 算过程保密省略） 再者，只有旋塞阀在进行切换操作时水蒸气才有可能 注入渣油管线内，每次的切换操作时间一般在一分钟内可 以完成。因此总的注汽量只有22.6l，不会产生连续的注 汽现象。而且在整个切换时间内蒸汽注入量远远小于该时 间段内介质的流量，且蒸汽是通过一个狭小缝隙高速冲入 流道的，所以进入通流介质的蒸汽在通流介质内是以分散 的小气泡形式存在的；故不会引起泵抽空的发生。如果采 用自动两通旋塞阀，整个切换操作时间可在半分钟之内完 成，那么总的注汽量也将会减半。 总之，采用两通旋塞阀，在克服闸阀的缺点的基础上 ，采用合适的工艺方案能充分发挥其使用优越性。 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 4、 现场使用情况 4.1国产旋塞阀使用部位 洛阳奇新旋塞阀在三焦化使用部位为甩油罐甩油泵、 分馏塔底循环泵、加热炉进料泵等装置关键过滤器前后， 共12只，作为确保过滤器的在线隔断定期清焦的重要手段 ，2008年5月13日随整套装置投用正常，平稳运行至今已 两年。期间2009年4月装置停工烧焦一次，但以上阀门未 检修处理。国产旋塞阀在胜利炼油厂三焦化部位及操作条 见附表2。这些部位均为焦化关键高温泵的入口，开工时 试注入蒸汽吹扫，并未出现泵抽空现象；此后为了节省蒸 汽使用量，将蒸汽阀门关闭同样达到在线清焦的使用效果 。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 表2、国产旋塞阀在胜利炼油厂三焦化使用参数表 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 名 称规格数量（台 ） 操作介质操作温度 （ ） 操作压力（ mpa ） 备 注 加热炉进料泵入口过滤 器前后 隔断阀（pn2.5dn350） 4焦化油（含焦粉，焦粉含量，粒径大 于10mm约1000ppm） 正常330 最高400 正常0.2 最高0.4 蒸汽吹扫工况： 250， 1.0mpa 分馏塔底循环泵 入口过滤 器前 后隔断阀（pn2.5dn200） 4焦化油（含焦粉，焦粉含量，粒径大 于10mm约1000ppm） 正常330 最高 400 正常0.2 最高0.4 甩油罐过滤 器副线阀 （pn2.5dn150） 2焦化油（含焦粉，焦粉含量，粒径大 于10mm约1000ppm） 正常330 最高485 正常0.2 最高0.4 甩油罐过滤 器前手阀 （pn2.5dn200） 2焦化油（含焦粉，焦粉含量，粒径大 于10mm约1000ppm） 正常330 最高485 正常0.3 最高0.5 表2、国产旋塞阀在胜利炼油厂三焦化使用参数表 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 4.2国产旋塞阀现场使用情况 开工后，因装置加工原料性质劣化，开工后频繁产出 弹丸焦，这些弹丸焦在焦炭塔放油过程中随介质流入甩油 罐、甩油过滤器，因此甩油泵p111频繁被焦粉堵塞不上 量。为确保正常甩油，平均1-2月甩油过滤器sr103a-b就 要隔离出来蒸汽吹扫后清焦一次，每次均能正常隔离出来 在线清焦（见附图5）；塔底循环过滤器sr101a-b正常 生产期间由系统隔离出来在线清焦2次（见附图6）。以上 部位旋塞阀切换过程中开关灵活，盘根使用正常，未出现 过泄漏情况。 2009年4月检修期间通过sr103a过滤器检查该旋塞阀 阀芯与阀体密封良好，见附图7。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 国产旋塞阀现场使用照片 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 旋塞阀在分馏塔底循环过滤器的使用照片旋塞阀在甩油罐底过滤器的使用照片 图4、国产旋塞阀现场使用一年后的现场照片 国产旋塞阀现场使用照片 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 图5、甩油罐过滤器关闭出入口旋塞阀在线清焦 6、分馏塔底循环过滤器关闭出入口旋塞阀在线清焦 国产旋塞阀现场使用照片 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 图7、sr103a前部旋塞阀现场使用一年后检查阀芯 与阀体密封完好 国产旋塞阀首次在齐鲁3#焦化高温重油部位过滤器前后的使用 5、结论 洛阳奇新12只旋塞阀在焦化装置的两年 的现场使用期内，阀门切换灵活，密封良 好，操作过程没有产生泵抽空故障，完全 达到了设计的使用要求，（甚至超过进口 旋塞阀使用效果，见图8）具有较高的推广 使用价值。 中国石化 sinopec corp. 齐鲁分公司胜利炼油厂第二联合车间 作者简介 作者简介：葛玉龙（1974-），男，山东滕州人，设备管 理工程师，注册安全工程师。2004年青岛科技大学化工工 艺专科函授毕业，现在中国石化股份有限公司齐鲁分公司 胜利炼油厂第二联合车间从事焦化、s-zorb设备管理工作 。电邮箱qlgyl09126.com 李萌阳（1981-），男，河南洛阳人，机械设计助理工程 师。2003年毕业于河南科技大学(本科