中原大化集团有限责任公司尿素装置采用意大利斯纳姆氨汽提尿素生产工艺，其生产的特点是高温、高压，整个生产过程中存在有强腐蚀、易结晶的甲铵及尿液。由于强烈的冲刷及腐蚀作用，时常出现调节阀损坏现象，特别是高压系统的调节阀，事故多，寿命短，处理过程复杂并且时间较长，严重威胁着尿素装置的长周期运行。

      1 高压氨泵出口氨回流阀阀体的改造

      FV-09102A/B是尿素装置高压氨泵出口高压氨回流控制阀，阀前压力26MPa，阀后压力1.8MPa，由于此阀所受静压高、差压大，生产中多次出现阀体和密封件冲刷气蚀损坏，造成液氨泄漏事故，严重威胁着现场工作人员的人身安全。后将此阀由原来的单级减压改型为多级减压阀，仍出现阀体穿孔漏氨现象。解体检修发现导流套物料出口处，阀体大面积冲刷气蚀。

      通过分析认为，阀体冲刷气蚀的主要原因是阀前后差压过高以及阀体材质选型不当。2002年将此阀阀体更换为316L不锈钢，此问题得到彻底解决。

      2 汽提塔液位控制阀损坏原因及改进

      自开车以来，尿素装置汽提塔液位控制阀LV-09202多次出现震动、填料泄漏及阀杆、导向套、阀座损坏事故，严重威胁尿素装置的安稳运行。

      在正常生产过程中，此阀长期处于小开度下工作，急剧的流速压力变化导致阀杆产生剧烈的震动。在高压差、强腐蚀性的环境下，钝化层很快遭到破坏，加快了腐蚀速度，严重影响阀的使用寿命。检修过程中发现阀杆、导向套及阀座腐蚀损坏较为严重。

      通过对此阀进行分析，认为造成事故的主要原因有以下几点：

      ① 选型时流通能力过大；
      ② 导向套强度不够；
      ③ 阀杆悬空过长。

      为了彻底解决问题，我们对此阀进行了技术改造：

      ① 将原导向套取出，经精确测量得到尺寸数值，加工加长了导向套。
      ② 用四根加强筋把导向套末端与阀体焊接成一体，从而增加了导向套的强度，减小了导向套与阀体、阀杆的配合间隙。

      改造后，消除了导向套以及阀杆的振动，阀门的使用寿命由原来运行50多天延长到目前的3年多。

      3 尿素合成塔出口控制阀HV-09203的技术改造

      尿素合成塔出口控制阀HV-09203是一个蝶阀，自开车以来，连续多次出现阀杆从中部断裂。分析认为故障原因主要有以下几点：

      ① 阀杆太细，而且钻有两个销钉孔，强度大大降低。
      ② 执行机构推杆活动范围过大，致使阀处于关闭状态，阀杆与阀盘之间扭力过大。
      ③ 阀盘在阀体内定位不准确，造成下部摩擦，迫使阀杆扭矩增大。
      ④ 阀杆与阀盘处于高差压、强腐蚀性介质中，外力和腐蚀使阀杆断裂。

      对该阀的结构和工艺条件的要求进行分析，研究决定对该阀进行技术改造。其改造方案为：

      ① 阀体填料函底孔由Φ18.5改为Φ21.9。
      ② 阀盘内孔由Φ18.0改为Φ21.0，其余尺寸不变，保证填料环尺寸不变。
      ③ 把阀杆双导向和阀盘配合部直径加大3.0mm为21.0mm，截面积比原来增加171%，强度大大提高。
      ④ 为确定阀盘在阀体中准确位置，测出填料函底孔与阀杆加大处准确尺寸，采用填料底环把阀盘阀杆准确定位。

      采取以上改造措施后，该阀的运行周期由原来10天左右提高到目前的两年以上。

      4 高压合成回路压力控制阀PV-09207A阀芯的改造

      PV-09207A是尿素装置高压合成回路压力控制阀，原小开度下自控一直良好，当DCS输出MV值为0时，阀全关，高压系统压力迅速上升；当MV值上升到1%时，此阀未发现明显动作时，高压系统压力又迅速下降，造成高压系统压力大幅度波动，严重影响生产工艺及操作。通过对此阀进行解体检查及对故障现象进行分析，我们认为此阀故障的主要原因有以下三点：

      ① 调节阀口径选择过大。
      ② 流量特性选择不当。
      ③ 长期的冲刷及腐蚀。

      我们对以上原因进行分析，认为把原设计的线性特性改为等百分比特性能够解决此问题。理由为：

      ① 等百分比流量特性是单位位移变化所引起的流量变化，与此点的原有流量成比例，而流量相对变化值是一个常数，也即小开度情况下流量小，流量变化也小，调节平稳缓和，因而在小开度情况下适应性比直线特性强。
      ② 等百分比特性大量流量集中在后面，调节阀开度为70%时，相对流量只有36.2%；90%时为71.2%，所以一般情况下选等百分比流量特性的调节阀比选直线特性的阀口径要大一个档次，这样正好可以解决PV-09207A阀口径选择过大的问题。

      基于以上原因，我们对此阀阀芯进行了改造，首先将阀芯外径堆焊加大；其次将阀芯由线性加工为等百分比特性。改进后，此阀应用情况良好，正常产时开度可控制在30%~45%之间，避开了小开度不稳定区，彻底解决了此阀失控问题。

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司