Negli impianti di produzione PTA nell'industria chimica, il funzionamento stabile a lungo termine delle valvole di controllo del vapore ad alta temperatura e alta pressione è fondamentale per la sicurezza e l'economia dell'intero sistema di processo. Un impianto PTA ha subito una perdita dallo stelo della valvola di controllo nel suo sistema di regolazione del vapore. Questo problema di perdita della valvola ha comportato non solo uno spreco di energia, ma ha anche rappresentato una minaccia per la sicurezza della produzione. Questo studio di caso GRAT analizzerà sistematicamente la causa di questo guasto della valvola e fornirà una soluzione, offrendo un riferimento per la selezione e la manutenzione delle valvole in condizioni di lavoro simili.
Specifiche tecniche
Applicazione: Sistema di regolazione del vapore ad alta temperatura, impianto chimico PTA
Fluido: Vapore surriscaldato
Materiale del corpo: WCB
Tipo di connessione: Flangiato
Tipo di attuatore: Pneumatico
Temperatura di esercizio: 385℃
Pressione di esercizio: 4.3MPa
Data di messa in servizio: Dicembre 2024
Posizione di installazione: Linea principale del vapore, impianto PTA
Dopo circa sei mesi di funzionamento continuo, è stata osservata una significativa perdita di vapore nella posizione dello stelo della valvola di controllo. Il tasso di perdita della valvola è aumentato gradualmente nel tempo, incidendo gravemente sulla sicurezza della produzione e sulle prestazioni ambientali.
Risoluzione dei problemi e analisi
All'arrivo, il team di supporto tecnico GRAT ha smontato la valvola di controllo difettosa per l'ispezione e ha identificato i seguenti problemi:
- Era presente un grave percorso di perdita nell'area della premistoppa.
- L'imballaggio originale in PTFE mostrava segni evidenti di invecchiamento e indurimento.
- Alcuni anelli di tenuta erano gravemente usurati e avevano perso la loro capacità di tenuta elastica.
Analisi delle cause principali:
L'imballaggio in PTFE è soggetto a indurimento e invecchiamento in ambienti ad alta temperatura. Le sue prestazioni di tenuta si degradano significativamente con le grandi fluttuazioni di temperatura. La temperatura del vapore in questa applicazione ha raggiunto 385℃, superando di gran lunga il limite di temperatura di servizio normale per l'imballaggio in PTFE (circa 200℃). Ciò ha causato un rapido guasto dell'imballaggio, portando direttamente alla perdita di vapore osservata dalla valvola.
I fattori chiave che influenzano le potenziali perdite della valvola includono:
- Bulloni della premistoppa allentati con precarico insufficiente (ad esempio, a causa delle vibrazioni a lungo termine)
- Superficie dello stelo della valvola usurata o graffiata (ad esempio, da particelle solide nel fluido)
- Metodi di installazione dell'imballaggio errati (ad esempio, tagli degli anelli di tenuta non sfalsati)
- Utilizzo di materiale di imballaggio non adatto alle condizioni di servizio (ad esempio, imballaggio standard in applicazioni ad alta temperatura)
Soluzione e implementazione
Sulla base delle specifiche condizioni del sito, il nostro personale tecnico ha sviluppato una soluzione mirata per arrestare la perdita della valvola:
Sostituzione del materiale di imballaggio: Tutto l'imballaggio originale in PTFE è stato sostituito con imballaggio in grafite flessibile. Questo materiale offre un ampio intervallo di temperature (-200℃ a +600℃), eccellente autolubrificazione, e stabilità termica superiore, che lo rende ideale per prevenire le perdite delle valvole ad alta temperatura.
- Struttura di imballaggio ottimizzata: È stata utilizzata una combinazione di anelli di grafite flessibile a strati e anelli di rinforzo intermedi. Questa struttura garantisce prestazioni di tenuta affidabili migliorando al contempo la resistenza complessiva del set di imballaggio per combattere le perdite della valvola.
- Procedura di installazione standardizzata: L'imballaggio è stato installato strato per strato secondo le procedure standard, assicurando che tutti i tagli degli anelli fossero sfalsati. È stata utilizzata una chiave dinamometrica per serrare uniformemente i bulloni della premistoppa alla coppia consigliata.
Dopo aver sostituito l'imballaggio e ottimizzato il processo di installazione, la valvola di controllo ha ripreso il funzionamento stabile. Dopo 72 ore di monitoraggio continuo utilizzando un rilevatore portatile di composti organici volatili in più punti intorno alla premistoppa, la tenuta dello stelo della valvola ha mostrato nessuna perdita.
