煉油生產(chǎn)中蒸汽閥門的維修對(duì)策探討

李宏偉

（遼陽石化建修公司，遼寧遼陽 111003）

0 引言

在整個(gè)煉油生產(chǎn)過程中，蒸汽閥門系統(tǒng)的安全性一直是行業(yè)密切關(guān)注的問題。系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)影響煉油生產(chǎn)的進(jìn)程，引發(fā)安全事故，導(dǎo)致企業(yè)虧損。多數(shù)情況下，蒸汽閥門系統(tǒng)的故障類型是相對(duì)固定的，包括有卡塞、密封損壞以及閥門磨損等，但是相同的故障類型中，往往會(huì)存在不同類型的誘發(fā)因素，導(dǎo)致蒸汽閥門系統(tǒng)的維護(hù)、維修需要一定的技術(shù)水平與管理能力。為進(jìn)一步探討蒸汽閥門系統(tǒng)的維修優(yōu)化策略，煉油生產(chǎn)活動(dòng)中蒸汽閥門系統(tǒng)的常見問題分析如下。

1 常見故障與問題

蒸汽閥門系統(tǒng)常見故障類型較多，可以簡(jiǎn)單歸納如下9 個(gè)方面。

1.1 密封損壞

密封件損壞主要是軟質(zhì)填料的損壞，這些物料損壞的概率相比于金屬類型的材料損壞要更多，故障頻率也比較高。軟質(zhì)填料的功能特征決定其具有很好的自我潤(rùn)滑性能，在耐磨、耐壓等方面表現(xiàn)良好，但在吸水方面存在風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，密封件損壞主要是因?yàn)槌惺芰苏羝麎毫Γ饘偬盍喜惶珪?huì)出現(xiàn)故障，只需要注意芯軸、填料的匹配度。在材料本身性能的設(shè)置方面，應(yīng)該考慮耐氧化和綜合滑動(dòng)性能，這是容易出現(xiàn)的損壞原因。

1.2 卡塞

閥瓣、輔助閥瓣在設(shè)置時(shí)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的間隙不足、表面氧化與蒸汽部件出現(xiàn)結(jié)垢、油焦化與異物的侵入等都是導(dǎo)致出現(xiàn)卡塞的原因，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，填料中的材料選擇不匹配以及填料過多也會(huì)造成卡塞的結(jié)果。通過設(shè)計(jì)匹配間隙可以很好解決卡塞問題，但是要納入物理力學(xué)與熱力學(xué)的考察，做好表面氧化和磨損的管理。采用覆蓋層能夠有效避免卡塞。

1.3 閥桿彎曲

在蒸汽閥門系統(tǒng)的使用過程中存在反復(fù)開閉動(dòng)作，調(diào)節(jié)力作用會(huì)造成閥桿的塑性變形。一旦發(fā)生塑性變形，閥桿的材料、強(qiáng)度以及其他檢驗(yàn)手段都難以覺察，導(dǎo)致后期閥桿彎曲加劇，影響蒸汽閥門系統(tǒng)的正常使用。溫度變化也會(huì)導(dǎo)致閥桿彎曲變形，當(dāng)溫度影響長(zhǎng)度尺寸變化后，閥桿的彎曲程度可能會(huì)影響蒸汽閥門系統(tǒng)的正常使用。

1.4 控制故障

控制系統(tǒng)故障也是蒸汽閥門系統(tǒng)常見故障，具有一定的危險(xiǎn)性。蒸汽閥門系統(tǒng)具有自我保護(hù)功能，該功能受到高頻振動(dòng)的影響后會(huì)產(chǎn)生自我保護(hù)、停止運(yùn)行，該系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，設(shè)備會(huì)經(jīng)常性地自動(dòng)停止運(yùn)行。控制系統(tǒng)故障往往是由于金屬磨損物、沙子、灰塵等介質(zhì)進(jìn)入設(shè)備引發(fā)的，會(huì)導(dǎo)致部件表面磨損加劇，影響使用壽命。

1.5 包覆破損

包覆部分破損是由于承受高溫的閥門在導(dǎo)向裝置具有覆蓋層的情況下，為了避免部件氧化選擇的方法。包覆層作為硬質(zhì)金屬，處理不當(dāng)會(huì)影響工作的穩(wěn)定性，同時(shí)帶來金屬層的裂紋衍生，影響整體強(qiáng)度。

1.6 振動(dòng)

振動(dòng)是指蒸汽閥門系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的不正常振動(dòng)，該類型的振動(dòng)往往是由于腔室設(shè)計(jì)不合理或者蒸汽流脫壁導(dǎo)致的結(jié)果。該振動(dòng)會(huì)傳遞到其他蒸汽管道，帶來整體振動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致局部斷裂，帶來嚴(yán)重后果。

1.7 閥門零件破損

振動(dòng)頻率過高或者時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致部分零件的磨損加劇，進(jìn)而出現(xiàn)異常破損的情況。即使在正常的工況條件下，如果材料不匹配或者經(jīng)常性地進(jìn)行調(diào)試也可能出現(xiàn)閥門零件的破損。需要關(guān)注檢修周期、調(diào)節(jié)裝置的調(diào)整關(guān)系，及時(shí)對(duì)零部件進(jìn)行更換，否則會(huì)導(dǎo)致磨損加劇，影響正常使用。

1.8 靜態(tài)腐蝕

靜態(tài)腐蝕主要是化學(xué)類型的腐蝕，多數(shù)情況下都是由于腐蝕性介質(zhì)的影響導(dǎo)致的。蒸汽閥門系統(tǒng)在使用過程中具有許多填料，這些填料內(nèi)部存在腐蝕性結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致穿孔腐蝕，其功能會(huì)部分喪失，影響使用安全。

1.9 設(shè)計(jì)安裝錯(cuò)誤

在蒸汽閥門系統(tǒng)使用過程中，由于設(shè)計(jì)不科學(xué)或者安裝精度不高，會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度受到影響，部件的斷裂會(huì)影響其他功能的實(shí)現(xiàn)。在許多情況下，圓角設(shè)計(jì)不合理也會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生，影響安裝效果，在具體使用時(shí)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)與問題。

2 煉油生產(chǎn)中蒸汽閥門常見故障的原因分析

蒸汽閥門系統(tǒng)中常見故障類型較多，對(duì)其進(jìn)行分析，可以得到如下3 個(gè)方面的原因。

2.1 重視程度不高

蒸汽閥門系統(tǒng)作為煉油生產(chǎn)中的關(guān)鍵應(yīng)用設(shè)備，其在日常維修、養(yǎng)護(hù)方面卻沒有得到充分重視。由于生產(chǎn)過程中企業(yè)更關(guān)注效益與生產(chǎn)成本控制，沒有將更多資源集中在蒸汽閥門系統(tǒng)的維護(hù)、維修上，導(dǎo)致設(shè)備頻繁出現(xiàn)問題，影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 技術(shù)水平不足

蒸汽閥門系統(tǒng)應(yīng)用于不同的環(huán)境、工況中，存在不同的技術(shù)條件與要求，技術(shù)的應(yīng)用效果取決于人員的整體素質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)蒸汽閥門系統(tǒng)維修人員的素質(zhì)水平、技術(shù)能力不強(qiáng)，應(yīng)變能力差的問題依然普遍存在，限制了行業(yè)的發(fā)展。

2.3 缺乏針對(duì)性的維修管理方案

針對(duì)性的維修管理需要配套的科學(xué)管理模式與在線診斷系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)，這些技術(shù)在許多企業(yè)中都沒有得到普及，管理模式上存在不小欠缺，無法滿足蒸汽閥門系統(tǒng)的運(yùn)行管理要求。

3 煉油生產(chǎn)中蒸汽閥門的維修對(duì)策

3.1 針對(duì)性故障維修

在蒸汽閥門系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要考慮其故障發(fā)生的原因，結(jié)合原因?qū)ふ蚁鄳?yīng)的處理途徑：①采取合理的檢修策略，了解設(shè)備設(shè)計(jì)的冗余度，可以解決設(shè)計(jì)方面的大多數(shù)問題；②為了合理利用材料，故障發(fā)生后通過檢修確定故障，不僅需要了解故障發(fā)生的原因，還需計(jì)算出檢修的合理方案，選擇合適的材料，避免后期采購材料時(shí)出現(xiàn)成本失控的問題；③故障維修相比于其他管理活動(dòng)具有時(shí)限性特征，需要短時(shí)間內(nèi)完成，如果缺乏計(jì)劃會(huì)影響故障維修的效率；④尚未發(fā)生故障與故障危險(xiǎn)時(shí)，需要結(jié)合使用環(huán)境與需求采取一定的維護(hù)方案，適當(dāng)調(diào)整比例，滿足日常需求，也可以通過定期、不定期的檢查來滿足，最終目標(biāo)是通過日常維護(hù)減少故障，確保整體效益。

3.2 預(yù)防性維修

蒸汽閥門系統(tǒng)屬于安全風(fēng)險(xiǎn)較高的系統(tǒng)，預(yù)防性維修的優(yōu)先級(jí)是最高的。選擇預(yù)防性維修，需要減少維修的周期，更低的周期意味著更好的維修效率，同時(shí)也可以減少維修的整體費(fèi)用；需要適當(dāng)調(diào)整維修的效率，既要突出經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也要滿足科學(xué)化的管理手段，結(jié)合設(shè)備的實(shí)際情況來進(jìn)行預(yù)防性的維修。比如安全閥本身具有強(qiáng)制檢驗(yàn)周期，為了確保安全性，在安全周期內(nèi)必須要進(jìn)行檢查，如果具體使用中出現(xiàn)了微小變化與參數(shù)浮動(dòng)，也需要及時(shí)檢查、排除故障，不但可以減少故障發(fā)展的概率，也可以起到防患于未然的效果。選擇合適接頭方式來避免脫落，如圖1 所示。

圖1 預(yù)防性維修接頭示意

3.3 狀態(tài)維修

狀態(tài)維修是一種充分利用材料壽命又滿足維修管理成本控制的維修模式，該模式的維修原則是保持運(yùn)行穩(wěn)定的條件下盡可能延長(zhǎng)使用壽命。但是，實(shí)施蒸汽閥門系統(tǒng)的狀態(tài)檢修具有一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求，不但需要專業(yè)的診斷分析方法，還需要匹配相應(yīng)的管理制度，才能夠隨時(shí)分析蒸汽閥門系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)維修的實(shí)際情況制定維修、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，確保實(shí)施的成果。

3.4 綜合維護(hù)

蒸汽閥門系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不同，實(shí)際承擔(dān)的負(fù)荷不同，其對(duì)于維護(hù)的要求也不盡相同。所以許多故障分析也應(yīng)該納入到維修管理當(dāng)中，以隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的功能、性能標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)比期望值，采取更多樣化的維修養(yǎng)護(hù)手段，提升蒸汽閥門系統(tǒng)的應(yīng)用水平。

4 總結(jié)

煉油生產(chǎn)活動(dòng)中的故障風(fēng)險(xiǎn)很大，需要更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木S修管理計(jì)劃與技術(shù)才能夠確保生產(chǎn)安全。結(jié)合現(xiàn)階段煉油生產(chǎn)過程中蒸汽閥門系統(tǒng)的常見問題，由于重視不足、技術(shù)水平不高以及維修管理效果不達(dá)標(biāo)等因素，需要做好針對(duì)性的故障維修，特別是預(yù)防性、狀態(tài)維修，并關(guān)注綜合維護(hù)，減少故障發(fā)生的概率，以此來確保蒸汽閥門系統(tǒng)的維修、維護(hù)成果。