水煤浆气化炉控制阀气源管接头松动的解决方案

宋燕

(中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

在工程设计中，仪表控制阀的气源管线通常采用不锈钢金属硬管连接。在生产装置开车和投入运行后，会出现投料燃烧瞬间产生的管道振动和框架振动等，危及装置的这些振动会对管道上安装的仪表和控制阀的使用带来安全隐患，甚至会危及装置的生产安全。

1 水煤浆气化框架产生振动的原因

1.1 气化框架振动产生的原因分析

根据气化炉开车情况和平时运行情况，气化炉在氧气投料点燃瞬间，氧气管道振动比较严重，导致工艺烧嘴所在框架平面和料浆管线也随之振动。

为彻底掌握氧气投料所产生的振动情况，国内水煤浆A项目气化炉在正常生产氧气投料时，针对气化框架上的氧气管线和料浆管线产生的振动，通过测振仪测出了振幅值，见表1所列。从振幅值看出管线振动的幅度较大。

表1 水煤浆A项目气化框架氧气管线和料浆管线振动幅度 mm

1.2 气化框架简介

水煤浆气化炉和锁斗在气化框架上的布置如图1所示。

通常通过气化框架EL.±0.00 m平面的料浆给料泵将料浆送至EL.+47.50 m平面的工艺烧嘴；氧气从空分界区送至气化框架，再送至EL.+47.50 m平面的工艺烧嘴。锁斗平台位于气化框架的EL.+14.00 m平面，锁斗泄渣从EL.+14.00 m平面排至EL.±0.00 m平面的渣池。

锁斗关联管线，在锁斗泄压排渣时，锁斗将导致EL.+14.00 m平面上连接的管线产生严重振动。

图1 水煤浆气化炉和锁斗安装立面布置示意

2 控制阀气源管件的替换

氧气管线、料浆管线、锁斗相关联管线在氧气投料点燃瞬间和锁斗泄渣时产生的振动，会导致管道上安装的控制阀不锈钢气源硬管连接接头在很短的时间内松动，因而国内水煤浆B项目在总结A项经验目的基础上，在项目试车阶段前，将原设计采用的不锈钢气源硬管改为了金属软管。具体更换的阀门清单见表2所列。

1) 中心氧气管线流量调节阀和煤浆冲洗水管线切断阀为小口径阀门，在氧气投料点燃时，EL.+47.5 m框架平面会有瞬间振动，因而将气源管改换为金属软管或将气源硬管拉长拐90°弯敷设缓冲振动。

2) 锁斗充压阀和锁斗泄压管线冲洗阀也为小口径阀门，在锁斗泄压排渣时，锁斗平面EL.+14.00 m会产生振动或抖动，因而将气源管改换为金属软管或将气源硬管拉长拐90°弯敷设，缓冲振动。

3) 其他管线主要涉及大口径的控制阀，由于阀门扭矩大，气源接口较大，因为建议更换为金属软管。

表2 水煤浆B项目更换金属软管的阀门清单

3 金属软管的要求

选用的金属软管应满足： 公称压力不小于PN2.0、金属波纹管304SS、网套304SS、网套紧环304SS、金属软管带接头等技术要求，接头规格和类型需根据控制阀气源接口的实际情况确定。

4 结束语

图1中气化炉和锁斗在气化框架上的相对标高较高，氧气投料或锁斗泄渣时产生的振动都会引起气化框架的轻微振动。该类问题在水煤浆的工艺包说明中并没有任何提示说明，而是在现场开车调试阶段和生产阶段暴露出来的，因而及早发现问题，并总结同类装置出现的问题，对开车调试阶段及时解决出现的问题有很大的益处。需要注意的是，即使采用了金属软管连接，气化装置中气化炉入口物料管线和排渣管线连接所有控制阀的气源接头和气源软管以及管线上安装的检测仪表都需要加强定期检查。