焦化裝置高溫閥門的應用及問題處理方法

一、高溫閥門應用

  高溫閥門安裝在焦化裝置焦炭塔的進料線和油氣線上。

1、進料隔斷閥

  進料隔斷閥采用球閥，其有4個汽封蒸汽注入點，即閥腔、填料箱、波紋管內外腔。在閥門全開或全關時，閥腔、填料箱以及波紋客外腔部位注入汽封蒸汽后在球體、閥座及填料間形成了密閉的高壓空間，在球體和閥座緊密貼合時不消耗蒸汽，但隨著閥站多次開關使用，球體和閥座之間有輕微磨損，蒸汽會少量泄漏。填料是非金屬材料，密封較嚴密，其汽封管路溫度較低，泄漏量較少。閥腔和波紋管外腔的汽封管路溫度較高，泄漏量較多。波紋管內腔注入汽封蒸汽后，在閥門全開時不能形成密閉空間，只是通過蒸汽連續不斷的進入高溫渣油中來阻止高溫渣油串入到波紋管內腔，從而防止波紋管內腔結焦，使閥門開關靈活不卡塞。在閥門全關時，汽封蒸汽進入波紋管內腔后能在進料隔斷閥與四通閥之間的管路形成密閉的高壓空間，實際也會有少量蒸汽泄漏。

  在閥門開關過程中，閥腔和波紋管外腔的密閉空間被打破，此時會消耗大量蒸汽。為節約蒸汽消耗，在每根汽封線上都安裝有孔板。汽封蒸汽耗量主要與蒸汽壓力、蒸汽溫度和孔板孔徑有關，過熱50℃的1.0MPa蒸汽經過3/16in和1/4in孔徑孔板的流量分別為196kg/h和350kg/h。每臺進料隔斷閥的汽封蒸汽消耗量為最大約750kg/h，持續時間約30s。由于進料隔斷閥在每個48h生產周期內，在大吹汽、除焦等階段的全關期間17.5h時間是停用汽封蒸汽的，所以平均每臺閥門的汽封蒸汽消耗量約175kg/h。

2、油氣隔斷閥

  油氣隔斷閥結構和進料隔斷閥相同，不同的是閥門公稱直徑是進料隔斷閥的2倍。另外由于油氣隔斷閥在初始安裝時方向裝反，導致汽封蒸汽的消耗與進料隔斷閥不同，主要的區別在閥門全關時，汽封蒸汽進入波紋管內腔后不會形成密閉的高壓空間，也需要消耗蒸汽。另外閥門處于半開半關時間長，消耗的蒸汽較多，每臺油氣隔斷閥的汽封蒸汽消耗平均約為36kg/h。

3、四通閥

  四通閥的結構與進料閥類似，但因其是3個出口位置，每個出口位置都有一件波紋管提供密封緊力，因此有三件波紋管，共8個汽封蒸汽注入點。填料以及兩個關閉位置的波紋管內腔部位注入汽封蒸汽后形成了密閉的高壓空間，蒸汽會少量泄漏至高溫渣油中，填料部位的泄漏量較少，波紋管內腔部位的泄漏量較多。閥腔、三個波紋管外腔和一個打開位置的波紋管內腔注入汽封蒸汽后，不能形成密閉空間，只是通過蒸汽連續不斷的時入到高溫渣油中阻止高溫渣沒串入到閥腔和波紋管外腔及內腔，從而防止結焦。為節約蒸汽消耗，在每條汽封線上都安裝有孔板，每臺四通閥的蒸汽消耗量約為1250kg/h。

4、大油氣總閥

  大油氣總閥為Y型閥，只有一個汽封注入點，每臺閥門的汽封蒸汽消耗量約13kg/h。

5、甩油閥

  甩油閥為兩通旋塞閥，有4個汽封蒸汽注入點。閥門全開或全關時，上下閥腔注入汽封蒸汽后形成密閉的高壓空間，蒸汽會少量泄漏至高溫油渣中。在閥門的開關過程中，密閉的高壓力空間被打破，且沒有安裝孔板，瞬時會消耗大量蒸汽。

二、存在的問題

  由于高溫閥門數量多，汽封線多條，所以汽封蒸汽消耗量較大。對高溫閥門做的短時停汽封試驗應用顯示，停汽封時裝置1.0MPa工況下蒸汽消耗量減少約6000kg/h。這些蒸汽進入系統后在分餾塔氣液分離罐轉化為含硫污水，增加了下游污水汽提以及污水處理場的負荷。

三、處理方法

  為降低蒸汽消耗，減少污水處理量，考慮將焦化裝置閥門的汽封蒸汽改為另外的氣封介質。這種介質必須是干凈的、不結焦的、壓力與1.0Mpa蒸汽壓力接近的、而且對閥門和生產工藝不會造成較大影響的介質，根據焦化裝置生產的特點，比較理想的替代介質是富氣壓縮機出口的富氣。閥門蒸汽汽專賣店改富氣氣封后，既不會對閥門的使用造成影響，也不會對生產工藝造成較大影響。