加压锁斗在物料差压输送中的应用及维护

皇甫丙富

（中国船级社质量认证公司河南分公司，河南郑州 450000）

加压锁斗在物料差压输送中的应用及维护

皇甫丙富

（中国船级社质量认证公司河南分公司，河南郑州 450000）

介绍了加压锁斗在物料差压输送过程中的应用，针对加压锁斗在使用过程中出现的物料输送连通阀打不开，物料架桥、锁斗泄压管线堵塞问题进行优化改造，取得了良好效果，并对加压锁斗的日常维护进行了总结。

加压锁斗；物料；差压输送

1 概述

在化工生产过程中，物料的差压输送是必不可少的一部分，物料经常需要在高压设备和低压设备之间输送。一套完整的物料差压输送设备更离不开加压锁斗的压力转换，以完成物料的差压输送，加压锁斗的稳定运行及维护在物料输送过程中就显得尤为重要。本文以壳牌煤气化装置为例，通过对本装置所涉及的物料加压输送设备在使用过程中进行的优化改造和日常维护进行总结，以完成对加压锁斗的论述。

壳牌煤气化装置在使用的过程中，涉及到了3套物料加压输送设备。第1套是从磨煤系统出来的低压煤粉通过加压锁斗V1204由常压提升至4.7 MPa，最终输送到高压气化炉中进行燃烧；第2套是从气化炉排出的煤渣需要通过加压锁斗V1402由3.8 MPa降至常压，最终排放到捞渣机中；第3套是由飞灰过滤系统过滤出来的飞灰需要通过加压锁斗V1502由3.8 MPa降至常压，排入飞灰处理系统[1]。

2 加压锁斗在使用过程中的问题

2.1 物料输送连通阀打不开

在物料的差压输送过程中，无论是由低压设备送至高压设备，还是由高压设备送至低压设备，物料连通阀在物料的输送过程中都会经常出现由于2个设备之间的压差太高，阀门的气动执行机构扭力不够而打不开的问题。通常碰到这样的情况，必须先将现场阀门的气动执行机构拆除，然后再人工强行打开阀体内芯，这样的话不仅会延误下料时间，耽误物料的输送，严重的还会因为物料的不及时输送造成事故停车，同时由于强行打开对阀门本身也会造成设备硬伤。

针对已经投入生产的壳牌煤气化装置中出现的这种问题，本单位在设计之初就对这种问题进行了讨论优化，在2道连通阀的中间加了一路氮气管线，在准备开连通阀的时候，先启用氮气管线对其进行充压，这样就有效地平衡了阀门两边的压力，使其更利于顺利打开。同时，将这一步写进程序中，使其成为连通阀打开的必要条件，极大地提高了操作的方便性。设备投入使用3年以来运行良好，无因为连通阀打不开影响物料输送的事故发生。

2.2 物料架桥

由于加压锁斗在物料输送的过程中需要对物料进行收集，锁斗也要进行充压泄压操作，在物料的收集过程中，难免会出现物料在锁斗底部堆积的情况，再加上频繁充压泄压，也会对物料堆积产生一定的挤压，物料的堆积会在输送过程中造成架桥现象，导致物料无法正常输送。

针对这种情况，首先，在物料的收集过程中要时刻保持锁斗底锥通气锥的畅通，保证流化氮气能够不间断地从锁斗底部椎体通入，保证物料的流动性；另外，针对可能出现的架桥现象，主控操作人员要特别关注，精化操作，一旦出现架桥，要及时进行破桥操作。对于架桥严重的情况，破桥也无法解救的，可以将锁斗与其他设备进行隔离，适量充压，使其压力略高于正常操作压力，然后进行连通，将物料强行压下去。对于壳牌煤气化装置中所涉及到的煤渣锁斗架桥现象，可以现场直接将椎体底部的连接法兰拆开，由操作人员在现场使用撬杠对其进行疏导。

2.3 锁斗泄压管线堵塞

在物料输送过程中，锁斗由于要承接高压设备的物料，然后通过泄压的方式将压力泄至常压，然后对物料进行排放，因此在泄压的过程中，经常会出现压力泄不下去，物料无法正常排放的问题。

由于加压锁斗的泄压通常分为2次泄压，一次泄压一般都是直接泄到火炬系统，二次泄压一般都直接泄到大气中，因此在泄压的过程中首先要保证的就是泄压管线的畅通。通常火炬系统所接受的泄压一般都不是只来自单一锁斗的泄压，有可能会多个设备同时进行泄压，这样就难免造成了管道的拥堵，影响锁斗的顺利泄压，甚至会出现泄压设备压力不一致，直接导致高压串低压的现象发生。针对这种情况，首先要对操作人员的操作进行优化，尽量错开多个设备同时泄压的情况，这样可以有效地保证泄压的顺利进行，避免对设备造成没必要的损失。

另外，在泄压的过程中，可能会由于泄压速率太快，导致部分物料直接随气压带入泄压管线造成泄压管线的堵塞。对于这样的情况，操作人员必须严格控制泄压速率，保证压力的匀速降低，如果一旦有物料带入泄压管线，操作人员要及时通过吹扫氮气对泄压管线进行吹扫，以免由于泄压不及时，耽误物料的正常输送，对生产造成没必要的损失。

3 加压锁斗的日常维护

3.1 充气锥的使用及维护

充气锥作为加压锁斗的一个重要部件被安装在加压锁斗的底部椎体中，在使用过程中经常会出现充气锥通气管脱落和堵塞的现象，通常会直接影响到正常的物流输送和生产。

针对充气锥通气管脱落的现象，主控操作人员在操作中要尽量实现平稳操作，控制指标不能忽高忽低，上线极限波动，这样可以在一定程度上增加设备的使用寿命。另外，针对每次计划停车检修，都要认真对充气锥进行检查，发现通气管变形或松动，要及时进行处理，避免脱落。

充气锥通气管道堵塞的现象在日常的操作中最为常见，一旦充气锥通气管堵塞，将直接影响物料的流化，会造成下料不畅。想要避免这种现象的发生，主控操作人员要加强监控，首先保证流化氮气的压力，时刻保持流通量。一旦发生堵塞，在物料罐空料位的时候，要及时开大流通氮气对管道进行疏通，以保证通气管的顺畅。

3.2 加压锁斗的日常检查及维护

加压锁斗属于充泄压比较频繁的设备，在使用过程中特别容易造成设备疲劳，另外加压锁斗一般输送的物料都属于颗粒粉状，也很容易对设备造成磨损。所以加压锁斗日常检查和维护的重点一直放在对设备壁厚检测，椎体磨损和承压能力检测上。

在日常的停车检修中，都要对加压锁斗的壁厚和内部磨损情况进行检查，一旦发现磨损严重的情况，要及时进行更换。加压锁斗一般都属于高压设备，频繁地充泄压，一旦因为壁厚磨损严重造成爆炸，事故严重性是不可控的[2]。

4 结语

加压锁斗在化工物料输送中的使用，解决了物料差压输送的问题，但日常操作过程中所遇到的问题以及日常的检查维护也不容忽视。本文以壳牌煤气化装置中所涉及的物料差压输送为例进行了阐述，对使用过程中所碰到的问题以及日常的检查维护进行了总结。加压锁斗目前在我国的化工装置中的使用也很频繁，只有不断地精化操作，严格检查维护，才能真正避免各类事故的发生。

[1] 郑振安.壳牌煤气化工艺在荷兰德姆科列克IGCC工厂的应用[J].化肥设计，2002，40（5）:5-7.

[2] 王绍良.化工设备基础（2版）[M].北京：化学工业出版社，2009.

10.13752/j.issn.1007-2217.2017.03.008

2017-05-26