Στα εργοστάσια παραγωγής PTA της χημικής βιομηχανίας, η μακροχρόνια σταθερή λειτουργία των βαλβίδων ελέγχου ατμού υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης είναι ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια και την οικονομία ολόκληρου του συστήματος διεργασίας. Ένα εργοστάσιο PTA αντιμετώπισε διαρροή στελέχους βαλβίδας ελέγχου στο σύστημα ρύθμισης ατμού του. Αυτό το ζήτημα διαρροής βαλβίδας είχε ως αποτέλεσμα όχι μόνο σπατάλη ενέργειας, αλλά και απειλή για την ασφάλεια της παραγωγής. Αυτή η μελέτη περίπτωσης GRAT θα αναλύσει συστηματικά την αιτία αυτής της αστοχίας διαρροής βαλβίδας και θα παράσχει μια λύση, προσφέροντας μια αναφορά για την επιλογή και τη συντήρηση βαλβίδων σε παρόμοιες συνθήκες εργασίας.
Τεχνικές Προδιαγραφές
Εφαρμογή: Σύστημα Ρύθμισης Ατμού Υψηλής Θερμοκρασίας, Χημικό Εργοστάσιο PTA
Μέσο: Υπερθερμασμένος Ατμός
Υλικό Σώματος: WCB
Τύπος Σύνδεσης: Φλαντζωτός
Τύπος Ενεργοποιητή: Πνευματικός
Θερμοκρασία Λειτουργίας: 385℃
Πίεση Λειτουργίας: 4.3MPa
Ημερομηνία Θέσης σε Λειτουργία: Δεκέμβριος 2024
Τοποθεσία Εγκατάστασης: Κύρια Γραμμή Ατμού, Εργοστάσιο PTA
Μετά από περίπου έξι μήνες συνεχούς λειτουργίας, παρατηρήθηκε σημαντική διαρροή ατμού στη θέση του στελέχους της βαλβίδας ελέγχου. Ο ρυθμός διαρροής της βαλβίδας αυξανόταν σταδιακά με την πάροδο του χρόνου, επηρεάζοντας σοβαρά την ασφάλεια της παραγωγής και την περιβαλλοντική απόδοση.
Αντιμετώπιση προβλημάτων & Ανάλυση
Κατά την άφιξη, η τεχνική ομάδα υποστήριξης GRAT αποσυναρμολόγησε την ελαττωματική βαλβίδα ελέγχου για επιθεώρηση και εντόπισε τα ακόλουθα ζητήματα:
- Ένα σοβαρό μονοπάτι διαρροής υπήρχε στην περιοχή του κουτιού πλήρωσης.
- Η αρχική συσκευασία PTFE έδειξε εμφανή σημάδια γήρανσης και σκλήρυνσης.
- Ορισμένοι δακτύλιοι συσκευασίας ήταν σοβαρά φθαρμένοι και είχαν χάσει την ελαστική ικανότητα στεγανοποίησης.
Ανάλυση Βασικής Αιτίας:
Η συσκευασία PTFE είναι επιρρεπής σε σκλήρυνση και γήρανση σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Η απόδοση στεγανοποίησής της υποβαθμίζεται σημαντικά με μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας. Η θερμοκρασία ατμού σε αυτήν την εφαρμογή έφτασε τους 385℃, ξεπερνώντας κατά πολύ το κανονικό όριο θερμοκρασίας λειτουργίας για τη συσκευασία PTFE (περίπου 200℃). Αυτό προκάλεσε ταχεία αστοχία συσκευασίας, οδηγώντας άμεσα στη διαρροή της βαλβίδας ατμού που παρατηρήθηκε.
Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν πιθανή διαρροή βαλβίδας περιλαμβάνουν:
- Χαλαρά μπουλόνια φλάντζας με ανεπαρκή προφόρτιση (π.χ., λόγω μακροχρόνιας δόνησης)
- Φθαρμένη ή γρατσουνισμένη επιφάνεια στελέχους βαλβίδας (π.χ., από στερεά σωματίδια στο μέσο)
- Εσφαλμένες μέθοδοι εγκατάστασης συσκευασίας (π.χ., κοψίματα δακτυλίων συσκευασίας που δεν είναι κλιμακωτά)
- Χρήση υλικού συσκευασίας ακατάλληλου για τις συνθήκες λειτουργίας (π.χ., τυπική συσκευασία σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας)
Λύση & Εφαρμογή
Με βάση τις συγκεκριμένες συνθήκες του εργοταξίου, το τεχνικό μας προσωπικό ανέπτυξε μια στοχευμένη λύση για να σταματήσει τη διαρροή της βαλβίδας:
Αντικατάσταση Υλικού Συσκευασίας: Όλη η αρχική συσκευασία PTFE αντικαταστάθηκε με εύκαμπτη συσκευασία γραφίτη. Αυτό το υλικό προσφέρει ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών (-200℃ έως +600℃), εξαιρετική αυτολίπανση, και ανώτερη θερμική σταθερότητα, καθιστώντας το ιδανικό για την πρόληψη διαρροών βαλβίδων υψηλής θερμοκρασίας.
- Βελτιστοποιημένη Δομή Συσκευασίας: Χρησιμοποιήθηκε ένας συνδυασμός στρωματοποιημένων δακτυλίων εύκαμπτου γραφίτη και ενδιάμεσων ενισχυτικών δακτυλίων. Αυτή η δομή εξασφαλίζει αξιόπιστη απόδοση στεγανοποίησης ενώ ενισχύει τη συνολική αντοχή του σετ συσκευασίας για την καταπολέμηση της διαρροής της βαλβίδας.
- Τυποποιημένη Διαδικασία Εγκατάστασης: Η συσκευασία εγκαταστάθηκε στρώμα προς στρώμα σύμφωνα με τις τυπικές διαδικασίες, διασφαλίζοντας ότι όλα τα κοψίματα των δακτυλίων ήταν κλιμακωτά. Ένα κλειδί ροπής χρησιμοποιήθηκε για την ομοιόμορφη σύσφιξη των μπουλονιών φλάντζας στην συνιστώμενη ροπή.
Μετά την αντικατάσταση της συσκευασίας και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας εγκατάστασης, η βαλβίδα ελέγχου επανήλθε σε σταθερή λειτουργία. Μετά από 72 ώρες συνεχούς παρακολούθησης χρησιμοποιώντας έναν φορητό ανιχνευτή πτητικών οργανικών ενώσεων σε πολλαπλά σημεία γύρω από τη φλάντζα, η στεγανοποίηση του στελέχους της βαλβίδας έδειξε μηδενική διαρροή.
