气动蝶阀在特稠油污水处理中的应用与分析

1. 概况

风城油田作业区一号稠油联合处理站于2008年12月建成投产, 主要担负着风城特超稠油的原油脱水集输处理、污水处理任务, 其中污水处理系统两级过滤采用的是GLWA100×10/0.8型全自动双滤料过滤器。

目前, 该双滤料过滤器采用PLC控制系统, 其整个工艺流程有:进水、过滤、排水、气冲洗、排气、水冲冼等, 通过81个气动蝶阀自动开、关来实现全过程自动运行, 具有自动化程度高等特点。但在运行近两年来一级过滤器自动控制系统气动蝶阀故障频次高, 其中53个气动蝶阀出现过故障, 占总量的65.4%, 严重影响了污水处理系统的平稳运行。

2. 污水过滤系统气动蝶阀故障影响因素分析

通过对故障气动蝶阀的分析, 气动蝶阀出现故障主要是气动执行机构活塞上的活塞密封 (俗称O型圈) 磨损严重, 造成漏气, 致使气动蝶阀因打不开。

2.1 气动蝶阀结构因素造成故障的分析

气动蝶阀由气动执行机构和蝶阀两部份组成, 其中蝶阀的结构与普通蝶阀结构一样, 气动执行机构则是由内部气路、醇缩醛轴承、活塞导环、输出轴承、外壳、端盖和活塞组成。

由于气动执行机构的驱动装置是全密封的, 无体外移动部件, 并且它的活塞密封是采用丁腈橡胶制成。因此, 从气动蝶阀的结构上看它的故障率不应该这么高。

2.2 气动蝶阀气源供给质量对蝶阀故障影响因素分析

气动执行机构工作主要是由空压机产生0.5MPa的压缩空气, 供气动阀开关。

经过细致分析发现, 造成气动蝶阀中气动执行机构的活塞密封磨损严重的原因, 是活塞在气缸内被仪表风推动的过程中, 由于仪表风含有杂质, 如灰、尘、细砂等, 这些压缩空气里的杂质在活塞反复运动的过程中对活塞密封造成了严重磨损, 使活塞密封起不到密封作用。就造成气动蝶阀频繁的发生故障。

2.3 气动控制系统对气动蝶阀故障的影响

一级过滤器采用了西门子PLC控制系统, 技术先进。其整个工艺流程如:加水、过滤、排水、气冲洗、排气、水冲冼等都是通过81个气动蝶阀自动开、关来实现全过程自动运行, 自动化程度很高。就其整个自动控制系统来说, 它的技术成熟, 故障较少。3.4过流介质对气动蝶阀故障的影响

由于过滤器过滤水温高, 85℃, 易结垢, 使得橡胶密封圈老化, 易变形, 造成气动密封效果差, 压力不足而无法正常开启气动蝶阀。

3. 采取措施及效果分析

3.1 在空气压缩机进气气路上加装了一个过滤板, 以尽可能多的过滤掉空气中的杂质, 提高气源质量。

3.2 在一级过滤器的空气压缩机仪表风出口处加装一个高效过滤器总成 (对压缩空气进行过滤, 起到脱水、脱杂质作用) , 保证进入启动执行机构内气源干净、可靠, 以进一步减少气动蝶阀故障的发生, 最大限度的保证生产的正常进行。

3.3 效果评价:经过近两年来的运行, 气动蝶阀故障率大为减少, 从2013年81个气动蝶阀, 53个气动蝶阀出现故障, 减少到2014年1-6月中只有21个气动蝶阀出现故障, 目前运行半年无故障出现。

通过以上的分析和实践都证明了, 气源设备的合理配置对保证气动仪表正常工作重要性。因此为了保证系统正常工作, 都应在气源设备配置中采用这一合理配置模式:即空气压缩机到高效过滤器总成再到每个分支上的空气过滤减压阀最后再到各个气动蝶阀或其它气动仪表。

4. 效益分析

通过采取空气压缩机进气气路管线上加装一个过滤板及在仪表风出口上安装高效过滤器总成后基本保证了过滤器能够正常工作。减少了气动蝶阀的故障率。减少了一定数量的气动蝶阀作为备件, 节省了设备费用。减轻了维护人员的工作量。

5. 结论及认识

通过以上我们所做的分析和实践都证明了, 气源设备的合理配置对保证气动仪表正常工作重要性。因为有了经过过滤干净的仪表风, 就可以保证这些气动仪表长期稳定的正常工作, 减小故障率, 延长了维护周期, 同时只需要准备很少的相同型号的气动蝶阀作为备件, 大大降低了配件的消耗, 节省了设备的费用。

摘要：本文主要针对特稠油污水处理过程, 气动仪表阀件因工作环境温度高、水质结垢严重、气源中夹杂水蒸汽等造成无法正常开关, 通过采取改善自动化仪表气源系统设备配置的措施, 起到优化气源, 解决自动控制系统过程中由于由于气源设备配置不合理的原因造成气动仪表 (特别是气动蝶阀、气动调节阀) 经常出现故障, 以至影响到正常的生产。

关键词：稠油污水,气动仪表,气源,故障