荆门石化机械厂焦炭塔自动底盖机考察.doc

荆门底盖机考察鉴定汇报2008年11月13日我和刘峰在荆门炼化机械有限公司参加了“焦化装置焦炭塔自动底盖机鉴定会”，通过对现场和鉴定资料的学习了解，我们认识到：双金属密封高温平板闸阀结构的自动底盖机技术不需要装卸任何部件，仅开关闸阀即可，它是一个完全封闭的系统，避免焦碳外露，并为今后发展焦碳密闭输送技术奠定基础。而目前青岛炼化等采用洛阳涧光生产的采用法兰钢圈密封，由液压螺栓提供密封力，并辅以其他液压元件完成自动开关盖动作的底盖机，密封良好，操作稳定，用液压拉紧手段替代人工上紧螺栓，提高了底盖装卸的自动化和操作安全性，但仍属敞开式底盖系统，未解决环境污染和弹丸焦塌方及强行从底盖放水四射到高温管线上引起次生事故的危险。通过比较，认为荆门双金属密封高温平板闸阀结构的自动底盖机更有优势。现将进一步的比较、介绍分析如下：一、现场照片：底盖机正在组装阀板 组装完毕在试压的底盖机在现场应用半年的DN1500底盖机（通过变颈接入底口法兰）在现场应用半年的DN1500底盖机二、现场应用情况：与荆门石化焦化车间张传艺主任了解，底盖机自3月29日投用后，运行可靠，未发生任何故障，中间三次打开阀体前后端盖，未发现有结焦现象，生产中底盖机密封良好，未发生过泄漏情况，蒸汽的耗量较设计值小很多，张主任说密封蒸汽和吹扫蒸汽加起来平均500Kg/h，一年费用：125元/t*0.5t/h*8600t=53.75万元三、两种自动底盖机技术、特性比较见下表：涧光自动底盖机荆门平板闸阀型底盖机焦炭塔进料方式中心进料、侧进料都可以双侧向上进料（通过实践对塔震动、温度分布、升焦孔形成等无大影响）密封性采用法兰密封，理论上可达到零泄露密封性稍差，依赖汽封协助，两侧阀腔注吹扫蒸汽。底盖机阀板与座圈密封形式采用双重金属硬密封，下座圈与阀体采用固定密封形式，上座圈与阀体采用浮动密封，以适应阀板与座圈的热胀冷缩和微量变形。浮动座圈由座圈、耐高温弹性元件和密封元件组合而成，保证密封可靠，并可防止焦炭渗入密封系统。阀板在全开全关位置阀座密封面均不外露，可有效的保护座圈。结构复杂性元件较多，复杂，主要由连接套筒、车架、下头盖、锁环机构、起升机构、行走油缸、保护套筒、液压螺栓、液压站、控制柜等部件组成元件少，简单，主要由上部进料段、中间底盖机、下部除焦段三大部分组成。底盖机部分由阀体部分、支架部分、电液执行机构三部分组成，并带有电气控制箱和蒸汽吹扫系统组成，运行费用蒸汽耗量低，运行费用少蒸汽耗量较高，运行费用高。（具荆门车间张主任提供数据：单台密封和吹扫蒸汽量平均500Kg/h，一年费用：125元/t*0.5t/h*8600t=53.75万元）在线维护可以困难人工需求需人工清理密封部位结焦，清理塔底盖上的焦碳少重量轻，约15吨重，DN1500约40吨（包括进料锥段），平衡吊架不需需要封闭情况敞开式底盖系统，没有实现焦碳和油气的封闭，仍是卸开盖后暴露焦炭，未消除生产弹丸焦带来的危害。完全的封闭系统，避免了焦炭和油气外露的风险，工作环境、劳动强度大为改善，为将来全封闭输送焦炭奠定了基础。彻底消除了生产弹丸焦带来的危害。控制方式PLC控制，执行元件带位置检测并有状态显示电液执行机构，电液联控，带手动确认插销单台价格200多万400多万四、荆门平板闸阀型底盖机具体的技术介绍：设计技术参数的确定1、阀体部分：设计压力：阀体 0.6MPa 阀盖 1.0MPa操作压力：阀体 0.17+0.33（静） 阀盖 0.6MPa设计温度：阀体 520 阀盖 300操作温度：阀体 500 阀盖 250口径：1500 辅助蒸汽密封压力：0.61.0MPa2、动力油站和动力油缸额定油压：16MPa 最大油压：21MPa额定推力：1260kN 额定拉力：1019kN全行程时间：开阀2分钟 关阀3分钟 防爆等级：dBT4 电机功率：15KW 焦炭塔自动卸底盖机由阀体部分（含有进料段），中间支架及动力油缸、液压站、电气控制箱和蒸汽吹扫系统组成，见照片，其结构特点如下：1、大型合金钢铸造阀体部分由阀体、上、下阀盖组成。自动卸底盖机阀体为扁平结构，形状特殊，结构复杂，故采用铸造结构，阀体壁厚进行详细的强度计算和校核，并经有限元分析，优化设计。 阀体上端通过短节（进料段）与焦炭塔下端法兰连接，阀体下端通过短节（排焦段）直接伸入焦炭溜槽。阀体与阀盖法兰采用唇形密封，确保介质不外泄。阀体、阀盖选用Gr9Mo材质，并严格按有关标准要求进行无损探伤和热处理。2、浮动阀座双重密封 底盖机阀板与座圈密封形式采用双重金属硬密封，下座圈与阀体采用固定密封形式，上座圈与阀体采用浮动密封，以适应阀板与座圈的热胀冷缩和微量变形。浮动座圈由座圈、耐高温弹性元件和密封元件组合而成，保证密封可靠，并可防止焦炭渗入密封系统。阀板在全开全关位置阀座密封面均不外露，可有效的保护座圈。 3、阀板和阀座密封面表面硬化处理 为了提高密封性能和使用寿命，阀板和阀座密封面均进行辉光离子渗氮硬化处理。表面硬度达到HRc60以上，渗层深度不小于0.5mm，阀板和阀座表面平直度要求小于0.1mm。4、蒸汽辅助密封 为了确保密封可靠，无泄漏，在浮动阀座双重密封的基础上，再增加一道蒸汽辅助密封，就是向阀体内通入蒸汽（蒸汽压力高于焦炭塔操作压力0.7-1.4bar），可完全防止油气外泄，并设有蒸汽压力定压控制、蒸汽耗量计量和低压报警功能。5、内部焦块的隔离及屏蔽 为防止开阀过程中焦块落入阀体内腔，影响底盖机正常工作，阀腔内设有焦炭屏蔽罩, 在阀门开关过程中起到隔离焦块及冷焦水的作用,并可减少蒸汽耗量。6、安全联锁控制 底盖机的控制系统与焦炭塔的温度或压力联锁，确保安全程序操作。7、大功率驱动机构 底盖机的执行机构采用大功率液压驱动机构，确保驱动力冗余，以满足各种工况的驱动要求。底盖机各部分材质：1、中间阀体、前后阀盖均采用ZGCr9Mo铸造2、平闸板为15CrMo锻钢，辉光离子氮化处理3、阀杆材质为25Cr2MoVA4、进料段15CrMo钢板焊制，两端联接法兰为锻钢法兰。5、上、下阀座圈为15CrMo锻钢，经辉光离子氮化处理。蒸汽量实际数据部位设计参数（Kg/h)实际运行（Kg/h)偏差（Kg/h)吹扫蒸汽生焦初期860620640 -220-240 生焦三小时后860480520 -340-380 密封蒸汽生焦初期330270300 -30-60 生焦三小时后330100150 -180-230 五、涧光自动底盖机技术介绍： 青岛石化涧光底盖机照片涧光自动底盖机主要技术参数序号项 目参 数1操作压力 MPa0.52操作介质高温渣油3操作温度 5054液压系统工作压力 MPa25/105液压系统工作流量 MPa10/206系统最大密封力 t4807防爆等级dIIBT48开盖时间 s1209关盖时间 s120 1、自动底盖机工作原理自动底盖机连接套筒与塔口法兰采用螺栓连接，关盖密封时，先由保护套筒中的液压马达旋转驱动四根丝杠同步转动将上下套筒收缩，行车油缸将头盖移回塔口下方，起升机构升起将头盖、液压螺栓复位，高压泵将液压油注入液压螺栓，使活塞受力将螺塞组压缩向上伸出，锁环油缸动作转动锁环，将32个螺栓头全部同时锁住，使之不能回退。此时关闭液压站，由蝶簧提供密封力使法兰、钢圈密封，此时即可进行下一步生焦操作。开盖过程与关盖相反，先将液压螺栓解除锁紧