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电厂阀门维修可靠性专项提升

作者

李宁

河北大唐国际张家口热电有限责任公司 河北省张家口市 075000

摘要:目前,我国对电能的需求不断增加,电厂建设越来越多。阀门作为流体输送系统中的核心控制元件,其性能的优劣直接关系到整个流体系统的运行安全、稳定性和效率。随着计算机硬件技术的迅猛进步和数值计算方法的不断创新,流固耦合仿真模拟技术在近年来取得了显著的发展,为阀门的设计优化和性能提升提供了强大的理论支持和实践指导。本文首先分析阀门质量管理概述,其次探讨电厂阀门维修可靠性专项提升措施,从而保证阀门满足质量要求,从而确保阀门使用的本质安全。

关键词:气动阀;电动阀;可靠性提升

引言

阀门作为流体输送系统中的核心控制元件,其性能的优劣直接关系到整个流体系统的运行安全、稳定性和效率。创新既是企业技术管理发展的灵魂,也是企业技术管理工作发展的方向。通过创新的技术管理,可以使有限的资源迅速转化为生产力;而通过技术创新管理,可以将技术创新活动融入企业生产的全过程,持续提升企业的管理水平,从而实现企业技术进步不断提高和经济效益稳步增长。

1阀门质量管理概述

阀门是受压元件结构最为复杂的机械单元,如果阀门出现卡阻、关闭不严、裂纹等质量问题,将会严重影响石油天然气的正常生产,会造成油气外泄等故障,甚至酿成环境污染、火灾、爆炸等恶性事故。2011年1月19日,某装置稳定单元发生一起闪爆事故,事故造成3人死亡、4人轻伤,直接经济损失486万元。该事故是由装置稳定单元E2312重沸器壳程下部入口管线(DN500)低点排凝阀(DN80)发生了泄漏,产生的静电火花而引起爆炸。事故原因分析:固定阀杆螺母压盖的自锁焊点开裂。当阀门开启时,手轮下表面与压盖上端产生摩擦,摩擦力带动压盖向开启方向旋转,在系统管线的振动下彻底脱出,闸板失去密封作用,脱乙烷汽油外泄,在高速喷出时产生静电打火,引发爆炸。2019年12月24日,某储气库集注站三股流换热器B路湿气入口第一道球阀(常开状况)底法兰变径本体发生断裂。一名员工被高压气体冲起的物体击中头部,送医院经抢救无效死亡。事故调查发现,阀门法兰质量问题是造成事故的主要原因。2023年9月7日15时40分许,某公司全厂大修完毕,气化车间汽化炉B炉投料开车,压力上升后,发现煤气无法导入变换系统,经排查系气化与变换之间的界区阀门故障,停炉拆除阀门填料压盖时,高压气体泄漏致阀杆、闸板和填料盖突然飞出,致现场作业人员被喷射从5层平台坠落,造成10人死亡、3人受伤。

2电厂阀门维修可靠性专项提升措施

2.1验收前的准备工作

a)获取相关验收文件和资料,包括阀门的设计图纸、技术规范和验收标准等;b)对参与验收的人员进行培训和技术指导,确保其了解验收要求和方法。

2.2强化阀门采购过程管控

选择质控良好,产品优良的供应商,杜绝带有设计和制造缺陷的阀门进入油田市场。要求供应商必须提供具备CMA/CNAS资质的自检报告,并由专业机构对自检项目及数据内容进行审核,建立源头驻厂监造、供应商自检、现场检验三道防线,结合不定期质量抽查、专项物资抽查等方式,提升物资质量管控水平。

2.3新型仿真方法的探索与研究

在近年来,阀门流固耦合仿真模拟领域取得了新的突破,尤其体现在新型仿真方法的探索与研究上。这些先进技术被广泛应用到阀门流固耦合仿真模拟中,成为该领域的重要研究方向。研究者们正在尝试将深度学习、机器学习等人工智能技术融入到阀门流固耦合的仿真过程中。通过大量实验数据分析,可以构建出阀门性能的精确预测模型。此预测模型能够模拟并预测阀门在各种工况下的流固耦合行为,从而实现对阀门设计方案的快速评估和优化。这种方法不仅提高了阀门仿真模拟的精度和效率,还有助于揭示阀门流固耦合现象的深层机制和规律,为阀门的优化设计和运行提供强有力的支持。

2.4制作填料逐环压紧工具

对气动阀/电动阀填料缺陷进行梳理后发现,由填料引起外漏缺陷一直未能得到有效改善。目前该电厂4台机组的阀门类解体检修规程,对盘根填料的安装均要求:一是逐圈安装填料;二是每圈使用填料压盖对填料进行压紧。通过对现场阀门盘根安装的跟踪观察,发现存在以下3种情况:(1)未按规程执行。维修规程规定,安装密封填料时应逐圈安装、逐圈压实,但现场作业存在一次性将整组填料装入填料函、最后用压盖一起压紧后紧固的情况。(2)逐圈压实工作不到位。作业时按照规程用填料压盖逐圈将填料压入,但忽略了“填料压盖可压入长度加上单圈填料高度应小于填料函深度”的问题,使得第1圈填料并未压入填料函底部、处于半空位置,只能依靠第2圈或后面压入的填料挤压前面装入的填料,无法满足第1圈及第2圈压实的要求。(3)实际填料形式与规程要求不符。规程要求填料安装是逐圈压紧,但部分阀门特别是高温高压阀门的填料,设计为两边各1圈编制盘根、中间3圈V形压制填料环,中间的3圈填料无法逐圈压实安装。应该是第1圈编制填料压实安装后,中间3圈V形填料环应一起安装并压实,最后再安装一圈编制填料并压实。规程需要针对不同填料类型进行适应性的编写。第1、2种情况会导致填料各圈压紧情况不同、外紧内松,容易出现填料泄漏等缺陷。而第3种情况,则使规程失去了现场指导的意义,可能导致V形压制填料损坏、密封失效。针对以上问题,专项组按要求制作了填料逐环压紧工具,要求工作负责人在填料安装时严格按要求逐圈压实。并将其纳入白名单考核事项,在气动阀/电动阀期望值模板中进行固化,确保执行到位。

2.5新型仿真方法的探索与研究

在近年来,阀门流固耦合仿真模拟领域取得了新的突破,尤其体现在新型仿真方法的探索与研究上。这些先进技术被广泛应用到阀门流固耦合仿真模拟中,成为该领域的重要研究方向。研究者们正在尝试将深度学习、机器学习等人工智能技术融入到阀门流固耦合的仿真过程中。通过大量实验数据分析,可以构建出阀门性能的精确预测模型。此预测模型能够模拟并预测阀门在各种工况下的流固耦合行为,从而实现对阀门设计方案的快速评估和优化。这种方法不仅提高了阀门仿真模拟的精度和效率,还有助于揭示阀门流固耦合现象的深层机制和规律,为阀门的优化设计和运行提供强有力的支持。

2.6严格施工安装纪律

现场施工环节各单位要加强施工现场管理,首先,对入场材料进行认真验收检查,掌握产品使用要求,做好质量风险辨识;其次,在施工过程中注意做好管材保护,按规施工,防止野蛮操作对材料造成损伤,确保投产的管线长期平稳运行,保障油气生产安全。阀门安装时,一是应仔细核对所用阀门的型号、规格是否与设计相符;二是判断是否为经过入库检验合格的阀门;三是查看阀门在运输途中是否有损伤,是否有异物进入阀腔。检查合格后严格按照标准规

结语

综上所述,本文提供了阀门验收的重要性及流程分析,对提高阀门验收的效率和质量需要培训与技能提升、使用先进设备和技术、建立标准化流程、建立记录和报告系统、合作与交流以及持续改进等综合措施的支持和落实,将有助于保障阀门的质量和安全,提高工业生产的效率和可靠性。

参考文献

[1]费根胜,温航,黄刚.基于流固耦合的全封闭往复式压缩机数值仿真及吸气舌簧阀的优化[J].机械设计,2024,41(02):123-132.

[2]马晓栋,陈文鑫,郝宏达.石油化工行业用阀门验收常见问题分析探讨[J].阀门,2023(03):342-345.

[3]赵帅,盛丽媛,陆程,等.旋启式止回阀关闭过程瞬态流固耦合特性研究[J].机电工程,2023,40(10):1502-1510.