目前，中國石油寧夏石化公司擁有2套大型合成氨裝置和2套大型尿素裝置，共有1200多個自動調(diào)節(jié)閥參與控制。自動調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定運行是制約設(shè)備安全穩(wěn)定運行的重要因素，特別是尿素設(shè)備的高溫、高壓、易結(jié)晶，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)故障、壽命縮短、維護(hù)頻繁，影響設(shè)備的穩(wěn)定運行。為了確保設(shè)備的穩(wěn)定運行，消除限制長周期運行的瓶頸，結(jié)合工藝條件和調(diào)節(jié)閥的實際使用，取得了良好的效果。

1　一尿素汽提塔液位控制閥

化肥尿素裝置蒸汽提塔液位控制閥的應(yīng)用環(huán)境為高溫、壓差大、結(jié)晶方便。由于環(huán)境惡劣，閥桿容易斷裂，填料容易泄漏。自設(shè)備生產(chǎn)以來，多次出現(xiàn)故障，導(dǎo)致設(shè)備停止。通過分析工藝條件和調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)，認(rèn)為故障的主要原因是：

①閥桿懸空過長，當(dāng)閥芯端受到嚴(yán)重不平衡時，閥桿容易斷裂或彎曲；

②導(dǎo)套配合過緊，容易從填料底部的閥桿和導(dǎo)套配合部位斷裂；

③閥腔內(nèi)氣蝕嚴(yán)重，未經(jīng)特殊處理的閥桿、閥芯易損壞。

為解決存在的問題，采用以下技術(shù)改造：

①制作了一個由四根均勻分布的鋼筋支撐的圓柱體，鑲嵌在閥腔內(nèi)，將閥芯的活動范圍限制在圓柱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

②加粗閥桿，擴(kuò)大和延長填料底部導(dǎo)向金屬套的內(nèi)徑。

③要求調(diào)節(jié)閥供應(yīng)商對閥桿和閥芯進(jìn)行特殊處理。

改造后的汽提塔液位控制閥解決了閥桿容易斷裂的問題，閥門的使用壽命也從2~3個月延長到2~a沒有故障，直到大修才更換內(nèi)部，達(dá)到預(yù)期的改造效果，確保設(shè)備周期長，降低維護(hù)成本，提高效率。

600)this.style.width='600px';">

圖1　圓柱體示意

2　二尿素三通旋塞閥

二化肥尿素裝置造粒系統(tǒng)有9個三通旋塞閥，經(jīng)常因四氟襯套破裂而泄漏。需要停止造粒，更換三通旋塞閥襯套，清理大顆粒裝置。由于介質(zhì)容易結(jié)晶尿液，清床難度大，環(huán)境惡劣，清床難度大。為了延長三通旋塞閥的使用壽命，減少維護(hù)次數(shù)，仔細(xì)分析了三通旋塞閥的使用環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)為四氟襯套破裂泄漏的主要原因是:

①更換襯套時，安裝后的襯套容易變形，閥芯和襯套密封不好；

②閥門動作過程中，由于閥芯開窗孔過大，襯套容易被切割損壞，導(dǎo)致閥門內(nèi)漏；

③采用閥體出口管道<10mm盤管伴熱效果差，尿液易結(jié)晶，堵塞管道和閥門。

根據(jù)上述原因，研究決定進(jìn)行以下技術(shù)改造：

①在滿足維修時間的情況下，每次維修三通旋塞閥時，必須將閥門整體下線，并使用014MPa蒸汽更換閥體加熱襯套。更換襯套時，用自制龍門架在閥體上均勻加壓，保證更換后襯套均勻完好。

②將閥芯原設(shè)計的開口窗改為多孔網(wǎng)眼，避免轉(zhuǎn)動時襯套分裂。閥芯改造前后結(jié)構(gòu)形狀如圖2所示。

③閥體后管道由原來的閥體從原來的<10mm將盤管伴熱改為夾套伴熱，提高伴熱效果。改造后的夾套伴熱結(jié)構(gòu)如圖3所示。

600)this.style.width='600px';">

圖2　閥芯改造前后結(jié)構(gòu)形狀示意

600)this.style.width='600px';">

圖3　改造后的夾套伴熱結(jié)構(gòu)示意

3　一尿素二氧化碳壓縮機(jī)防喘振閥

二氧化碳壓縮機(jī)防哮喘振動閥是二氧化碳壓縮機(jī)四段回流入入口的防哮喘振動調(diào)節(jié)閥。在正常生產(chǎn)過程中，閥門需要完全關(guān)閉，以確保進(jìn)入尿素合成系統(tǒng)CO2量。然而，在壓縮機(jī)剛剛沖洗的過程中，由于機(jī)組系統(tǒng)的振動和閥體本身從開啟狀態(tài)到逐漸關(guān)閉的振動，閥門經(jīng)常出現(xiàn)故障，調(diào)整失控，系統(tǒng)停止。閥門失控的主要原因是：

①原調(diào)節(jié)閥膜頭彈簧力不足，閥門關(guān)閉不到位，容易造成內(nèi)漏；

②閥桿太細(xì)，稍加預(yù)緊力就容易彎曲；

③電閥定位器固定在膜頭上，由于振動容易漂移，閥門關(guān)閉不到位。

針對上述原因，經(jīng)過工藝和閥門安裝運行環(huán)境分析，與二化肥尿素裝置四回一防喘振動閥相比，認(rèn)為與二化肥尿素裝置四回一防喘振動閥相同類型的閥門可以滿足要求，并購買了一個閥門進(jìn)行安裝試驗，完全克服了原調(diào)節(jié)閥的缺陷，確保閥門關(guān)閉時無泄漏，壓縮機(jī)跳車時閥門可立即打開，不會引起壓縮機(jī)喘振。自更換閥2以來a沒有任何故障，完全解決了閥門失控的問題。

4　二尿素汽提塔出料閥

二化肥尿素裝置蒸汽塔給料閥為雙膜頭控制閥，膜頭彈簧長，彈簧支架剛度差，易變形。此外，閥門安裝水平，彈簧容易彎曲，膜頭內(nèi)的幾個彈簧經(jīng)常不規(guī)則地纏繞在一起，切割膜片，膜頭泄漏，閥門失控。為了有效地解決這個問題，彈簧支架被普通鋼取代為剛性好的45#鋼和熱處理，在彈簧支撐部分加工支撐工件和支撐焊接牢固，用于固定彈簧，確保彈簧水平放置在膜頭內(nèi)，不易和纏繞。

5　其他調(diào)節(jié)閥

近年來，尿素裝置中還進(jìn)行了其他調(diào)節(jié)閥的技術(shù)改造，包括化肥尿素裝置蒸汽調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)更換，解決了閥腔內(nèi)不平衡力導(dǎo)致閥桿旋轉(zhuǎn)的問題；化肥尿素裝置合成塔給料閥桿粗化措施解決了原閥桿易斷裂的問題；化肥尿素裝置造粒控制閥襯套的定位解決了襯套依賴進(jìn)口的問題.