陶瓷閥在電石渣漿生產(chǎn)中故障原因分析及處理方法

一、原先閥門(mén)故障原因分析電石渣漿的主要成分是氫氧化鈣。它在水中溶解度較小，并且隨著溫度的降低，固體氫氧化鈣微粒逐步從溶液中析出呈稀糊狀，流動(dòng)性差，此外電石中不參與反應(yīng)的固體雜質(zhì)（如矽鐵、沙石、焦炭等）也混雜在漿液中，致使?jié){料在停滯狀態(tài)下極易生成板結(jié)狀的固態(tài)混合物，堵塞閥門(mén)或管道，且其中含有的矽鐵、沙石和焦炭等物質(zhì)粒度較大，硬度較大，極易對(duì)閥門(mén)造成磨損和卡澀。乙炔裝置的閥門(mén)多采用表面噴涂或特殊金屬材料閥門(mén)，但是電石渣漿位置的調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中，隨著介質(zhì)流向的改變使閥內(nèi)流體發(fā)生變化，介質(zhì)流速高于與其連接的管道內(nèi)的介質(zhì)流速，閥芯處于嚴(yán)重磨損的工作環(huán)境中，再加之漿液的腐蝕性。其次就是有的位置閥門(mén)可能1個(gè)星期甚至更長(zhǎng)時(shí)間處于關(guān)閉或者打開(kāi)狀態(tài)而不進(jìn)行操作。與此相反，有的位置每小時(shí)要開(kāi)關(guān)幾次。另外有的流量調(diào)節(jié)閥閥門(mén)的開(kāi)關(guān)位置常常改變，甚至每分鐘都在變化。動(dòng)作頻繁的閥門(mén)減少了結(jié)垢和沉積物引起故障的可能性，但是閥門(mén)更容易被磨損。另外，電石渣漿中含有大量的矽鐵石以及未能完全反應(yīng)的電石塊，容易造成球閥閥芯損壞，這在后續(xù)維修工作中不方便維修并且容易造成內(nèi)漏。閥門(mén)長(zhǎng)時(shí)間被電石渣漿水腐蝕導(dǎo)致閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，出現(xiàn)緊急情況時(shí)不能及時(shí)關(guān)閉現(xiàn)象，有可能造成排空的危險(xiǎn)。所以這些材料的閥門(mén)往往不能長(zhǎng)時(shí)間使用。二、陶瓷閥門(mén)應(yīng)用陶瓷結(jié)構(gòu)中有一種氮化硅材質(zhì)，是一種超硬物質(zhì)，具有密度小、潤(rùn)滑性、耐磨損以及抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。這種材料在近幾年已應(yīng)用于閥門(mén)內(nèi)件生產(chǎn)，目前市場(chǎng)上使用最多的為陶瓷球閥，陶瓷材質(zhì)的自潤(rùn)滑性，可以取得很好的密封性，且具有高耐磨性，能解決金屬密封面易泄漏、不耐腐蝕的缺點(diǎn)。對(duì)于高硬度的介質(zhì)顆粒，或是有顆粒又有腐蝕的介質(zhì)陶瓷材料具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，完全能滿足工藝生產(chǎn)的苛刻要求。三、陶瓷材料理化性能參數(shù)陶瓷材料化學(xué)成分見(jiàn)表1，物理性能指標(biāo)見(jiàn)表2，機(jī)械性能參數(shù)見(jiàn)表3，耐腐蝕性能見(jiàn)表4。表1化學(xué)成分表2物理性能指標(biāo)表3機(jī)械性能參數(shù)表4耐腐蝕性能四、陶瓷球閥結(jié)構(gòu)陶瓷球閥結(jié)合了結(jié)構(gòu)陶瓷和球閥的雙重優(yōu)點(diǎn)，有效擴(kuò)大了球閥的使用范圍，不但可以做切斷閥用，而且還可作為調(diào)節(jié)閥使用。陶瓷球閥獨(dú)立設(shè)計(jì)的先進(jìn)結(jié)構(gòu)，使安裝更方便、通用性更強(qiáng)、可靠性更高，同時(shí)能配套目前常用的全部球閥規(guī)格，示意圖如圖1所示。圖1陶瓷球閥示意圖性能特點(diǎn)1.采用三片式完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，使閥門(mén)沒(méi)有流向的限制，可以在任意方向和位置上安裝使用，無(wú)形中其使用壽命增加了一倍。2.閥門(mén)的主密封副采用陶瓷對(duì)陶瓷的硬密封，所有陶瓷部件材質(zhì)均為耐磨的陶瓷材料，充分利用了結(jié)構(gòu)陶瓷的高硬度，增加閥門(mén)的耐磨性能，確保使用的穩(wěn)定可靠。3.球芯圓度最高到1μm，表面粗糙度達(dá)到0.2μm；閥座采用了弧面密封形式，有效地提高了密封比壓，確保密封的穩(wěn)定可靠。4.采用的浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)，在工作中，通過(guò)管道中的壓力將球芯貼合到陶瓷閥座上，使球芯和陶瓷閥座緊密地結(jié)合，保證閥門(mén)的密封性。5.球芯采用全陶瓷結(jié)構(gòu)，有效地延長(zhǎng)了閥門(mén)耐磨損性能。五、陶瓷閥在蒙西化工的應(yīng)用乙炔裝置渣漿處理工序，漿料緩沖罐液位調(diào)節(jié)閥（2LV-1215）未使用陶瓷閥時(shí)，新閥門(mén)在使用6個(gè)月左右時(shí)間，工藝反應(yīng)漿料緩沖罐液位無(wú)法調(diào)節(jié)，檢查發(fā)現(xiàn)閥門(mén)出現(xiàn)沖蝕、磨損現(xiàn)象。2019年通過(guò)對(duì)閥門(mén)故障和工況的分析，決定將原氣動(dòng)閥的金屬閥體改為陶瓷閥體，7月檢修時(shí)開(kāi)始安裝使用氣動(dòng)陶瓷閥，2020年檢修拆下檢查閥門(mén)，未出現(xiàn)閥門(mén)沖蝕、磨損現(xiàn)象，閥體內(nèi)無(wú)結(jié)垢，使用至今氣動(dòng)閥未出現(xiàn)故障。通過(guò)在乙炔裝置的使用效果總結(jié)分析，2020年決定在同等工況的水泥分廠壓濾裝置壓濾機(jī)的進(jìn)料閥、壓榨閥、撤榨閥和反吹閥更換為陶瓷閥安裝使用，2020年7月檢修在3號(hào)壓濾機(jī)使用至今，未出現(xiàn)閥門(mén)內(nèi)漏、結(jié)垢導(dǎo)致卡頓等故障，閥門(mén)故障率大為降低。六、結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)陶瓷閥的使用情況了解，