1、 前言
廣州乙烯裂解裝置根據意大利TCM公司的設計，乙烯裝置采用了77臺意大利ALFA公司生產的開關球閥。這些球閥均用于裂解裝置部分的聯鎖，切斷密封要求較高，一般為五級以上。如用于六臺裂解爐聯鎖的燃料氣切斷閥，泄漏時會造成重大事故的發生。然而，這批開關球閥的問題比較多，在試車（吹掃、氣密）期間發現大部分的閥門泄漏較大，不能保壓或關不到位。泄漏較大的問題經過檢修可以達到要求，但往往也帶來關不到位的問題。這些閥門時好時壞，很不可靠。一直是乙烯安全生產的一大隱患。

2、 ALFA開關球閥關不到位的原因分析
這批產品是意大利ALFA公司的早期的產品，結構不合理。這批閥的執行機構均為單氣缸型，但無調整彈簧壓力的裝置。球閥與閥座的密封，靠四氟墊圈密封，而調整則靠墊片的厚薄來調整，保證密封時，往往使密封面阻力太大，很難調整到合適的厚度。再者由于工藝管道的應力與熱應力的影響，即使檢修期間修理、試驗合格的閥，裝上投用后往往還是關不到位。

3、ALFA開關閥的改造方案
根據ALFA閥結構的缺陷，我們考慮以下的改造方案：
方案一：改型用新產品，每臺閥3~4萬元，77臺閥需預計投資200~300萬元。由于安裝尺寸限制，國內外比較好的品牌如KTM、NESS等閥的尺寸不合，改造很困難；且投資太大，不宜采用。
方案二：在閥座開槽加裝一彈簧墊圈，由該彈簧墊圈自動調整密封，這與新結構的ALFA開關球閥一樣。

但存在下列問題：
1 要在閥座開槽，破壞原來的結構；
2 技術要求較高，彈簧墊圈需閥門制造專業工程師設計計算，我們目前無此技術力量；
3 新增的彈簧墊圈，國內不知道有無合適的產品，原廠進口件價格太貴。
在把握不大的情況下，不宜采用此方案。
方案三：經反復試驗，發現ALFA閥存在以上不足的原因是由于閥門關閉時力量不夠，難以克服球閥部密封面的阻力，解決的最佳方案是在氣缸彈簧側，加裝一先導閥，根據氣動信號側控制彈簧側的氣源通斷，利用儀表空氣壓力來加大彈簧側的壓力，使之關閉力量加大，克服密封面的阻力，保證既密封，又能關到位。

說明：圖中細線為原來部分（電磁閥為冗余結構），粗線為改造增加部分
預期效果：因正常運行時，彈簧側汽缸與大氣相連，另一側與儀表風相連。閥門在儀表風作用下全開，故障狀況下，因先導閥的作用，其通斷控制將儀表風引入彈簧側汽缸內，加大彈簧力量，另一側與大氣相通，其較大的壓力差能克服閥座密封面的壓力，從而能保證閥門全關，且有很好的密封效果。
此方案的主要材料如下表所示。（每臺閥）

預計每臺閥改造投資大約2000元，此方案不破壞閥門原狀，投資也比較小，整個項目（改造77臺ALFA開關球閥）總共投資大約為15萬元。

4 結束語
經過實施，乙烯裂解裝置的77臺ALFA開關球閥全部改造成功并投入使用。經過投料生產二年多來的實際運行考核，效果良好，為乙烯裝置的安全生產消除了一大長期的嚴重隱患，并創造了可觀的經濟效益。


[作者簡介] 劉立忠，（1969-），男，廣東省廣州人，本科學歷，學士學位，工程師。92年畢業于上海中國紡織大學生產過程自動化專業（現東華大學），現在中國石化股份有限公司廣州分公司儀控中心工作，主要從事DCS、PLC系統及現場儀表的應用、維護與設計管理工作。
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