上海滬工閥門(mén)廠（集團(tuán)）有限公司
造氣系統(tǒng)的油壓網(wǎng)絡(luò)是造氣的中樞神經(jīng)，它嚴(yán)格執(zhí)行著微機(jī)發(fā)出的信號(hào)指令、并傳遞動(dòng)力驅(qū)動(dòng)油壓閥門(mén)切換氣體流向，完成循環(huán)工作。
而作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油壓閥門(mén)啟、閉到位的動(dòng)作準(zhǔn)確性、關(guān)閉的嚴(yán)密性、開(kāi)啟的通徑利用率，啟閉的到位速度以及可靠性和運(yùn)行效率。都直接影響到煤氣爐運(yùn)行的安全性和運(yùn)行效率。要保證和提高，油壓閥門(mén)的性能和質(zhì)量，要求在閥門(mén)的設(shè)計(jì)上作改進(jìn)、制作和選材等方面都要提檔次、上等級(jí)。
油壓閥門(mén)從造氣應(yīng)用角度講，稱之工藝閥門(mén)，屬于全開(kāi)、全閉式閥門(mén)、要求開(kāi)啟要貫通，關(guān)閉要嚴(yán)密。其作用在于切換氣體，走向?qū)崿F(xiàn)階段的轉(zhuǎn)換連接，形成循環(huán)制氣。隨著煤氣爐連續(xù)運(yùn)行能力的提高，新的生產(chǎn)特點(diǎn)已經(jīng)對(duì)閥門(mén)的性能和質(zhì)量提出了更高的要求。因此每一個(gè)廠家，都應(yīng)該對(duì)油壓閥門(mén)的性能和質(zhì)量倍加重視。以往人們只重視閥門(mén)是否能關(guān)嚴(yán)和使用壽命。而新的理念看這個(gè)問(wèn)題則以為，以上兩個(gè)問(wèn)題固然重要，而只強(qiáng)調(diào)以上兩個(gè)方面還是不夠的，還要注重閥門(mén)的開(kāi)啟度，即有效通徑利用率。這一點(diǎn)，是造氣技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)的又一制約煤氣爐運(yùn)行效率的生產(chǎn)能力的新問(wèn)題。近 10 年的造氣技術(shù)改造，一直側(cè)重煤氣爐擴(kuò)大直徑和改造高徑比，以及簡(jiǎn)化流程加粗管道。旨在提高制氣效率，提高單爐生產(chǎn)能力從而適應(yīng)不斷擴(kuò)大的系統(tǒng)生產(chǎn)能力，消除小爐子成排，熱效率低的局面。然而，一些廠家工藝管道擴(kuò)大后，由于油壓閥門(mén)選配不正確。致使阻力沒(méi)能按設(shè)計(jì)要求降低，投資的效益沒(méi)能完全發(fā)揮。原因在于選配的油壓閥門(mén)設(shè)計(jì)存在不足使其開(kāi)度不夠，因此閥板占用一定通道面積，產(chǎn)生阻力形成卡脖子現(xiàn)象。解決這一問(wèn)題，必須從設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)入手。以提高有效通經(jīng)利用率、降低阻力、提高運(yùn)行可靠性、降低故障率為目標(biāo)。對(duì)油壓閘板閥、座板閥、蝶閥進(jìn)行了一系列改進(jìn)。
1、油壓閘板閥的改進(jìn)（以下簡(jiǎn)稱閘板閥）
當(dāng)今，閘板閥在小氮肥行業(yè)造氣系統(tǒng)的應(yīng)用依然比較多。
應(yīng)用最多的位置當(dāng)屬吹風(fēng)閥，近 70% 的單爐系統(tǒng)都是采用 1 臺(tái)閘板閥，加 1 臺(tái)油壓蝶閥為一閥組用于入爐風(fēng)閥位置。因閘板閥在風(fēng)管上呈直線連接不會(huì)因閥門(mén)安裝產(chǎn)生彎角，吹風(fēng)阻力應(yīng)該不會(huì)產(chǎn)生。然而，吹風(fēng)阻力是否就小了呢？原設(shè)計(jì)的閘板閥存在有兩個(gè)方面的不足，一是內(nèi)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜易脫落故障率高，維修費(fèi)高。二是閘板行程不夠，開(kāi)啟時(shí)閘板有 20%~25% 懸于閥口處，提不上去產(chǎn)生阻力。
改進(jìn)方法：
（1）內(nèi)件改進(jìn)，原設(shè)計(jì)內(nèi)件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)繁瑣，聯(lián)接和緊固方法不合理。實(shí)際生產(chǎn)中因吹風(fēng)閘板閥出故障影響生產(chǎn)的機(jī)率最高，老式閘板閥內(nèi)件共 12 件：閘板兩片、閥芯一件、下楔一件、漲鐵塊兩件、聯(lián)接耳環(huán)二件、緊固螺栓四顆，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆，裝都十分困難。
改進(jìn)后，內(nèi)件分為六件，減少一半。由兩片自帶子、母爪扣的閘板和一件上楔、一件下楔組成。四件通過(guò)巧妙的相互鉤、掛聯(lián)為一套。啟閉時(shí)漲、縮靈活可靠。
（2）閥桿與上楔聯(lián)結(jié)方式改進(jìn)，原聯(lián)接方式為，原設(shè)計(jì)閥桿下端為“T”字形結(jié)構(gòu)，與閥芯上端的“。”形扣槽勾掛聯(lián)接，該機(jī)構(gòu)活動(dòng)余隙打，易脫落。
改進(jìn)方法：
上楔上部設(shè)內(nèi)螺紋孔。閥桿去掉“T”字形頭，下端改為外螺絲頭與上楔緊固為一體，再防脫銷。改進(jìn)后特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易脫落、使用周期長(zhǎng)，故障率減少 60% 以上。
（3）閥板行程改進(jìn)，閥板提高高度不夠直接影響吹風(fēng)流量，等于該處縮小了通徑。使吹風(fēng)效率下降，吹風(fēng)時(shí)間延長(zhǎng)。
改進(jìn)后的的設(shè)計(jì)既能使閥板全部打開(kāi)又增設(shè)，防過(guò)位措施，使老式設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題得到有效解決。
2、新型油壓座板閥（以下簡(jiǎn)稱座板閥）
座板閥目前在煤氣系統(tǒng)應(yīng)用最廣、用量最大，大至 DN1000，小至 DN20。規(guī)格多，處安全蝶閥位置外，其他閥位均能使用座板閥。因此，座板閥改進(jìn)的意義更大。
改進(jìn)方法：
（1）座板閥的第一項(xiàng)改進(jìn)：將上封蓋由“平板”形，改為“凸”形。
為閥板設(shè)計(jì)了一個(gè)“藏身之處”閥板打開(kāi)時(shí)全部縮入閥蓋上的空腔內(nèi)。一是讓開(kāi)通道增大了流通面積，二是避免了氣體夾帶灰塵的沖刷。而原設(shè)計(jì)閥板打開(kāi)是懸于閥體的氣體通道內(nèi)，占有有效通徑 20% 左右。增加氣體阻力、影響制氣效率、改進(jìn)后通徑利用率 100%。
（2）改進(jìn)密封形式：
斜面密封已使用多年，總結(jié)得知，密封上易粘連異物、常有垢類物質(zhì)出現(xiàn)在局部范圍內(nèi)，而且易片狀脫落影響密封性能。改為線密形式后密封面縮小、密封面受力增大。
不易產(chǎn)生異物粘連開(kāi)，關(guān)撞擊產(chǎn)生自研磨、自修復(fù)效果。使用時(shí)間延長(zhǎng)后密封面自動(dòng)增寬，密封效果保持長(zhǎng)久。
3、油壓蝶閥的改進(jìn)方式（以下簡(jiǎn)稱蝶閥）
油壓蝶閥早些年稱“安全擋板”，蝶閥實(shí)際上是個(gè)聯(lián)動(dòng)的組合閥，其結(jié)構(gòu)是一個(gè)蝶板閥加一個(gè)小放空閥。
作用在于風(fēng)閥關(guān)閉后，兩閥之間的帶壓余氣能通過(guò)放空放掉，起到保證安全的作用。
由于其具有特殊的重要性，現(xiàn)在稱之“安全蝶閥”，該閥的可靠性直接影響安全生產(chǎn)。要求必需具有密封性和可靠性，原設(shè)計(jì)存在缺陷故障率高。
主要是易脫銷、斷銷、行程不夠，關(guān)不嚴(yán)等。問(wèn)題在于原設(shè)計(jì)的主蝶板軸為兩節(jié)“半軸”分別固定在蝶板兩側(cè)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠造成故障率高。常出現(xiàn)外部部分工作正常，而蝶板不動(dòng)無(wú)空氣入爐，原因還不易查找。
改進(jìn)方法：
將主軸改為由一條加粗的整軸貫穿蝶板中心，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，定位準(zhǔn)確，密封性能好，可靠性提高，故障率同比降低 70% 以上。從而對(duì)安全生產(chǎn)起到有力的保證作用。
4、選材質(zhì)量要提高
為適應(yīng)當(dāng)今強(qiáng)化生產(chǎn)的條件下，風(fēng)速快，沖刷力大和劣質(zhì)煤氣化時(shí)上、下行溫度高的特點(diǎn)。延長(zhǎng)油壓閥門(mén)的使用壽命，提高連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)行的水平。油壓閥門(mén)各主要部件的材質(zhì)需要提高檔次。提高抗裂、耐磨能力。
目前，為油壓閥門(mén)配套的緩沖型油壓缸已在部分廠家應(yīng)用。因緩沖油缸能在閥門(mén)將近關(guān)到位時(shí)，突然減慢活塞桿的吐伸速度，使閥板與閥口撞擊減少，從而減緩密封面磨損。
同時(shí)也減輕了十字頭等聯(lián)接部件的撞擊力，從而降低了故障率延長(zhǎng)了使用周期。
另外，油壓缸內(nèi)密封填料也有較大改進(jìn)，聚四氟乙烯填料使用壽命比原來(lái)填料增加幾倍，同樣也是在向著延長(zhǎng)使用周期、減少故障率方向邁進(jìn)。
這兩項(xiàng)改進(jìn)應(yīng)用價(jià)值極高，推廣速度較快，今后將發(fā)展為廣泛應(yīng)用。閥體部分原來(lái)基本采用 HT-Zo 普通鑄鐵，改為 H 下 250 耐熱鑄鐵就能滿足需要。部分廠將關(guān)鍵部位如除塵前位置使用的上行閥、熱回收閥等的閥板、閥圈、閥桿改為不銹鋼材質(zhì)。更加延長(zhǎng)了使用壽命，這一點(diǎn)是十分有益的。一般位置的座板閥密封件采用球墨鑄鐵就能滿足需要，但不宜再使用普通鑄鐵件。
5、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)油壓閥門(mén)性能、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的改進(jìn)，主要體現(xiàn)了以下兩個(gè)方面的重大意義。
（1）通過(guò)改進(jìn)閥板打開(kāi)時(shí)的提升高度，使有效通徑全部利用。從而消除存在多少年來(lái)的閥門(mén)阻力問(wèn)題，系統(tǒng)阻力相應(yīng)降低。使煤氣爐吹風(fēng)和制氣效率相應(yīng)提高。相當(dāng)于將管道家杜了 100 咖左右的通徑。
（2）改進(jìn)后，油壓閥門(mén)可靠性提高，故障率明顯下降，煤氣爐安全性能提高，連續(xù)運(yùn)行能力增強(qiáng)。特別適合當(dāng)今要求提高連續(xù)性生產(chǎn)水平的形勢(shì)。
油壓閥門(mén)在煤氣系統(tǒng)所占份額比較小，在選配時(shí)更應(yīng)該比性能，比質(zhì)量，比可靠性。否則，如生產(chǎn)中一個(gè)油壓閥門(mén)出故障，整臺(tái)爐則不能工作。更易造成氧含量高、局部爆炸或惡性事故，煤氣系統(tǒng)每一個(gè)油壓閥門(mén)都是關(guān)鍵部件。
可見(jiàn)，油壓閥門(mén)的性能、質(zhì)量和可靠性，直接而又很大程度的影響著煤氣系統(tǒng)的生產(chǎn)效率以及安全和節(jié)能。各f企業(yè)應(yīng)慎重對(duì)待該問(wèn)題。