转炉OG水封逆止阀日常维护及故障处理

时间：2024-11-06

鲁鹏

（马钢股份公司第四钢轧总厂，安徽马鞍山 243000）

马钢第四钢轧总厂现有三座300吨转炉，煤气净化回收工艺全部采用新OG法（即第四代湿法）。煤气回收的主要控制阀门包括三通阀、旁通阀和水封逆止阀，在生产过程中三个阀之间相互协调工作是转炉煤气安全稳定回收的重要环节。在检修作业过程中，水封逆止阀和V型水封共同作用组成安全阀，是防止煤气倒灌的可靠方式，因此水封逆止阀在转炉OG系统中发挥着重要作用。本文就马钢四钢轧转炉煤气回收系统水封逆止阀的日常维护及故障处理论述几点认识。

1 水封逆止阀工作原理

1.1 主要结构

水封逆止阀主要由固定的阀体外壳、可转动的阀瓣（包括弧形的封盖、半圆形侧板、平衡配重、轴）、液压驱动装置以及液位控制装置、给排水管路、液位计等附属装置。

1.2 工作原理

水封逆止阀的动作主要由液压缸推动阀瓣的转动来实现阀的开启和关闭。当煤气进行放散时，液压缸带动阀瓣转动至煤气管道上方，此时阀门处于关闭状态。通过液位控制装置的溢流，阀内保持一定的液位将弧形封盖的下沿浸入液面下一定深度，从而有效的隔断煤气管道和后方煤气柜管路的联通。当阀门接到动作指令后，液压缸带动阀瓣转动约110°，此时阀门开启，煤气管路联通煤气开始回收。

2 水封逆止阀的日常维护

图1 水封逆止阀

马钢第四钢轧总厂共有三条新OG除尘系统，自2007年先后投产以来三个水封逆止阀均保持着安全稳定的工作状态，这得益于我们日常的细致维护与故障处理的总结和提升。由于水封逆止阀属于煤气管道并且平时也无法直观了解到阀瓣的工作情况这一特性，所以阀门内的故障处理主要是在炉役检修期间。因此日常的点检和定修过程中关注水封逆止阀的工作状态和发现潜在的问题就显得格外重要。下文主要论述一些水封逆止阀日常运行过程中出现的问题及对策。

2.1 水封逆止阀溢流水

水封逆止阀在日常工作中的关键是水封，因此依靠液位控制装置来保证阀内一定高度的水位是水封逆止阀能够安全工作的前提。因此在日常点检过程中，我们首先要保证水封逆止阀处于溢流状态。当出现溢流水不正常时一般有以下几个原因：

（1）当溢流水过大或者过小时，一般为水封逆止阀的进水阀门开度问题，需要人为将阀门调整至合适的开度。需要注意的是由于水封逆止阀内体积较大而且溢流水需要经过阀体外的液位控制装置等机构，因此当进水阀门调整后需要经过一定时间后才能准确判断出溢流水的真实情况。同时当阀门在刚刚开启或关闭动作时也会引起溢流水突然变大或者变小的情况，这些都是正常现象待补水正常后溢流水就会恢复正常。

（2）在检查水封逆止阀的溢流水情况的同时，日常点检中也需要关注水封逆止阀阀前煤气管道排水管的水量大小。因为一些问题需要结合两者的出水量情况进行综合判断。当水封逆止阀的溢流水较大且阀前排水管出水量较大时，可以判断出水封逆止阀的进水量过大，因为水封逆止阀的液位控制装置溢流水量由内管大小决定。因此当进水量过大时，无法及时溢流的水翻入水封逆止阀内的煤气管道从阀前的排水管中排出。当溢流水较小甚至没有，同时排水管水量很大时，可以判断出水封逆止阀的水位控制装置有堵塞情况。因为水封逆止阀内使用的循环水为转炉浊环水系统，加上阀内长时间的烟尘堆积都可能导致溢流水管堵塞。所以在每次炉役检修期间都需要对水位控制装置进行高压冲洗，确保内部无淤泥堵塞。

2.2 水封逆止阀轴封及驱动机构

水封逆止阀在较长时间的使用过后伴随着轴的反复转动，轴端密封压盖开始出现逐渐向外松动的迹象，其表现为轴端出现渗水的情况，随着渗水逐渐扩大也可能会有少量煤气从水封逆止阀内飘散出来，造成一定的安全隐患。在日常点检过程中需要密切关注轴封是否有漏水情况，当出现漏水时需要及时对称紧固轴端压盖螺栓，在炉役检修期间，需要将两侧轴端的压盖打开重新更换里面的密封填料。水封逆止阀的动作是由液压缸在单侧驱动，并且每一炉吹炼期间都需要来回动作一次。因此在长期频繁的动作和传递扭矩的情况下，驱动机构的运行情况及其支撑结构的强度和刚度都有可能出现问题。我厂就曾出现过水封逆止阀在工作过程中将液压缸固定螺钉拉开的情况，在经过重新穿孔更换固定螺栓并加装卡板后恢复正常。同样驱动机构的液压运行情况也是日常维护中的重点。

3 水封逆止阀故障处理

水封逆止阀属于煤气回收管道上的重要环节，并且在生产过程中动作频繁。所以充分了解其内部工作情况对设备维护及生产的安全有重大意义，我厂在炉役检修期间都会进入阀体内部了解阀瓣工况，下面就我厂出现的水封逆止阀故障及处理方法进行讨论。

3.1 水封逆止阀问题

在检查一座投产已超过6年的水封逆止阀内部情况时发现几处较严重的问题：①阀瓣与配重连接螺栓部分脱落；②阀瓣驱动侧插入槽钢有轻微变形；③游动侧轴与连接管焊缝断开，轴与连接体之间发生滚键导致阀瓣位置相对轴发生偏转。

3.2 处理方案

①首先需要将水封逆止阀阀瓣动作至打开位置，在阀体内制作支架，利用千斤顶及葫芦等工具将配重和阀瓣相对位置扶正。②针对阀瓣驱动侧的槽钢变形将阀瓣的插入槽钢与连接体间满焊，阀瓣与配重的槽钢加焊钢板进行加固，阀瓣与连接体之间进行加焊。③水封逆止阀的轴采用的是三段式的组合型通轴，两端轴头用键连接在轴套上，轴套焊接在侧板上，两轴套之间以一空心连接管连接，连接管从烟道内部套管中穿过。对于游动侧轴与连接体间的滚键，在轴与连接体接触的一圈范围内从两侧尽可能的进行满焊，同时在外侧几个方向上加焊筋板用来固定轴与连接体的相对位置。游动侧的轴头与连接管断裂的焊缝进行重新焊接加固。④完成设备层面的故障处理后，在该水封逆止阀日常工作中也需要操作人员在煤气回收时密切关注水封逆止阀前后煤气管道的压力差，判断好水封逆止阀是否正常开启。若出现故障后需要及时将三通阀动作至放散侧将煤气放散。