ในโรงงานผลิต PTA ภายในอุตสาหกรรมเคมี การทำงานที่เสถียรในระยะยาวของวาล์วควบคุมไอน้ำแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยและเศรษฐกิจของระบบกระบวนการทั้งหมด โรงงาน PTA แห่งหนึ่งประสบปัญหาการรั่วไหลของก้านวาล์วควบคุมในระบบควบคุมไอน้ำ ปัญหาการรั่วไหลของวาล์วนี้ไม่เพียงแต่ส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานเท่านั้น แต่ยังเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยในการผลิตอีกด้วย กรณีศึกษา GRAT นี้จะวิเคราะห์สาเหตุของความล้มเหลวของการรั่วไหลของวาล์วนี้อย่างเป็นระบบและให้แนวทางแก้ไข โดยให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเลือกและการบำรุงรักษาวาล์วในสภาพการทำงานที่คล้ายคลึงกัน
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
การใช้งาน: ระบบควบคุมไอน้ำอุณหภูมิสูง, โรงงานเคมี PTA
ตัวกลาง: ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
วัสดุตัวเรือน: WCB
ประเภทการเชื่อมต่อ: หน้าแปลน
ประเภทแอคทูเอเตอร์: นิวเมติก
อุณหภูมิใช้งาน: 385℃
แรงดันใช้งาน: 4.3MPa
วันที่ทดสอบการใช้งาน: ธันวาคม 2024
ตำแหน่งการติดตั้ง: ท่อเมนไอน้ำ, โรงงาน PTA
หลังจากประมาณหกเดือน ของการทำงานอย่างต่อเนื่อง พบการรั่วไหลของไอน้ำอย่างมีนัยสำคัญที่ตำแหน่งก้านวาล์วของวาล์วควบคุมนี้ อัตราการรั่วไหลของวาล์วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามกาลเวลา ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความปลอดภัยในการผลิตและประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม
การแก้ไขปัญหาและการวิเคราะห์
เมื่อมาถึง ทีมสนับสนุนด้านเทคนิคของ GRAT ได้ถอดวาล์วควบคุมที่ผิดพลาดเพื่อตรวจสอบและระบุปัญหาดังต่อไปนี้:
- มีเส้นทางการรั่วไหลที่รุนแรงในบริเวณกล่องบรรจุ
- บรรจุภัณฑ์ PTFE เดิมแสดงสัญญาณที่ชัดเจนของการเสื่อมสภาพและการแข็งตัว.
- วงแหวนบรรจุภัณฑ์บางส่วนสึกหรออย่างรุนแรงและสูญเสียความสามารถในการซีลแบบยืดหยุ่น.
การวิเคราะห์สาเหตุหลัก:
บรรจุภัณฑ์ PTFE มีแนวโน้มที่จะแข็งตัวและเสื่อมสภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ประสิทธิภาพการซีลของมันลดลงอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดใหญ่ อุณหภูมิไอน้ำในการใช้งานนี้สูงถึง385℃ซึ่งเกินขีดจำกัดอุณหภูมิการใช้งานปกติสำหรับบรรจุภัณฑ์ PTFE (ประมาณ200℃) สิ่งนี้ทำให้เกิดความล้มเหลวของบรรจุภัณฑ์อย่างรวดเร็วนำไปสู่การรั่วไหลของวาล์วไอน้ำที่สังเกตได้โดยตรง
ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการรั่วไหลของวาล์วที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่:
- สลักเกลียวต่อมหลวมที่มีแรงพรีโหลดไม่เพียงพอ (เช่น เนื่องจากการสั่นสะเทือนในระยะยาว)
- พื้นผิวก้านวาล์วสึกหรอหรือเป็นรอย (เช่น จากอนุภาคของแข็งในตัวกลาง)
- วิธีการติดตั้งบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ถูกต้อง (เช่น การตัดวงแหวนบรรจุภัณฑ์ไม่เหลื่อมกัน)
- การใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ไม่เหมาะสมกับสภาพการใช้งาน (เช่น บรรจุภัณฑ์มาตรฐานในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง)
แนวทางแก้ไขและการนำไปใช้
จากสภาพหน้างานเฉพาะ บุคลากรด้านเทคนิคของเราได้พัฒนาแนวทางแก้ไขปัญหาเป้าหมายเพื่อหยุดการรั่วไหลของวาล์ว:
การเปลี่ยนวัสดุบรรจุภัณฑ์: บรรจุภัณฑ์ PTFE เดิมทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยบรรจุภัณฑ์กราไฟต์แบบยืดหยุ่นวัสดุนี้มีช่วงอุณหภูมิกว้าง (-200℃ ถึง +600℃),การหล่อลื่นตัวเองที่ดีเยี่ยม และความเสถียรทางความร้อนที่เหนือกว่า ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการป้องกันการรั่วไหลของวาล์วที่อุณหภูมิสูง
- โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม: มีการใช้การผสมผสานระหว่างวงแหวนกราไฟต์แบบยืดหยุ่นแบบหลายชั้นและวงแหวนเสริมแรงกลาง โครงสร้างนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการซีลที่เชื่อถือได้ ในขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มความแข็งแรงโดยรวมของชุดบรรจุภัณฑ์เพื่อต่อสู้กับการรั่วไหลของวาล์ว
- ขั้นตอนการติดตั้งที่เป็นมาตรฐาน: บรรจุภัณฑ์ถูกติดตั้งทีละชั้นตามขั้นตอนมาตรฐาน ทำให้มั่นใจได้ว่าการตัดวงแหวนทั้งหมดเหลื่อมกัน ประแจทอร์คถูกใช้เพื่อขันสลักเกลียวต่อมให้แน่นอย่างสม่ำเสมอถึงแรงบิดที่แนะนำ.
หลังจากเปลี่ยนบรรจุภัณฑ์และปรับปรุงกระบวนการติดตั้งแล้ว วาล์วควบคุมก็กลับมาทำงานได้อย่างเสถียร หลังจาก72 ชั่วโมง ของการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องตรวจจับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายแบบพกพาที่หลายจุดรอบๆ ต่อม ซีลก้านวาล์วแสดงไม่มีการรั่วไหล.
