尿素合成塔压力调节阀应用总结

    （1）原设计采用老式气动薄膜高压调节阀，调节阀的阀体由下阀体、中间阀体、上阀盖组成，中间采用槽式镶装，平面密封共有4个泄漏点，对装配要求高，曾多次因平面密封泄漏而停车拆卸调节阀以修整密封面。后在4个密封面加装F46薄垫，虽然解决了泄漏问题，但更换阀座和衬套时，由于阀体与阀座和衬套经过紧固挤压后稍有变形，拆卸较困难，加上需重新车制修理阀体上的镶装槽和密封面，再装配紧固，所以，拆装调节阀的工作量非常大。

    （2）因采用独立上阀盖，故阀体部件长度较长，工作时易由于介质走近路而造成偏流，使上阀盖顶部介质不流通而近似盲区，导致尿液易在上阀盖颈部结晶，封堵阀杆与填料的间隙。曾多次出现由于结晶引起阀杆与填料摩擦阻力大，造成阀头动作不灵活而导致尿素合成塔压力波动。采用蒸汽吹扫上阀体，虽有效果，但只能暂时缓解。后采取在阀体外部加装夹套蒸汽伴热、加厚保温层等措施，都未能彻底解决问题。

    （3）因阀杆为台阶式结构，不仅刚性差、抗扰度弱，而且由于阀杆细长、A4材质较脆等因素，所以在台阶处曾发生2次断裂事故。

    （4）该调节阀安装在尿素合成塔出口管线上，工作时的调节阀前后压差达18MPa，介质的冲刷、气蚀对调节阀的影响非常大；且该调节阀为单座结构，高压尿液单侧冲刷力大，偏磨现象严重。即使在正常运行条件下，因冲刷、气蚀作用，阀芯和阀座的使用寿命也不到1年。

    2  改进措施

    2006年，决定改用PMS防结晶尿素专用高压调节阀，阀体选用锻316L材质，阀内件最初为A4材质，后改为U3材质。

    （1）新高压调节阀采用多弹簧气动薄膜执行器，其弹簧范围为250～300kPa，不仅体积小，而且输出力大，拆卸和安装较方便。

    （2）新高压调节阀的阀体部件由阀体、下阀体、阀笼、阀芯组成，取消了上阀盖，使阀体部件的长度大幅缩短。阀笼由阀座和节流导向套组合为一体，且阀笼与阀体采用了透镜式密封，因此密封性能好、可靠性高，易检修和装配。

    （3）由于增设了节流导向套，强制流体不走近路，使其在阀体内均匀分布，没有不流动介质的盲区，避免在阀体顶部填料部位出现结晶现象，解决了因介质结晶而影响阀杆正常动作的问题。

    （4）介质由阀笼座内孔进入，经特殊排列孔流出，避免了对局部部位过大的冲刷和气蚀，形成的旋转流动可使阀芯自动定心，使阀芯导向部分与阀笼导向部分的偏磨损现象大幅降低。由于上节流导向套承担了一部分压差，作用在阀头（座）的压差相应减小，冲刷和气蚀作用也相应减弱，极大地提高了阀内件的使用寿命。在更换阀笼重新装配时，必须调整好阀笼的方位，即节流导向套上节流孔稀少区域盲区部位中心就是阀体侧出口管的中心位置，如果安装错误，会影响节流和流体在阀体内均匀分布性能，缩短阀内件的使用寿命。

    （5）由于阀芯改为光滑直杆无台阶式，减小了调节时上下移动的阻力，同时由于阀杆改为粗短结构，强度增大，阀芯的可靠性大幅提高。

    （6）由于U3材质比A4材质的耐冲刷和耐气蚀性能好，所以阀内件的抗冲刷和耐气蚀性能明显提高。当阀内件冲刷、气蚀后，可用相同材质焊条进行补焊，再用车床按原尺寸车制修复。

    （7）原阀内件流量系数为KV10.0，实际使用时的最大开度不到70%，略偏大。故定制了流量系数为KV8.5的阀内件，最大开度在80%左右，完全能满足生产控制要求。

    （8）为保证调节阀的整体可靠性，应定期更换空气过滤减压器和电气阀门定位器，更换下的部件经维修后可继续应用于不太重要的部位。整机静态调校应根据输入电信号和实际阀位调整电气阀门定位器和弹簧刚度进行，使之对应相同，若投运后阀位偏离，说明执行机构输出力不够。为防止由于振动引起部件松动，在调试正常后，对定位器上相关可动部件进行黏固处理。

    3  应用效果

    经多年摸索和改进，使尿素合成塔压力调节阀的稳定性、可靠性有了极大提高，尤其是选用PMS防结晶尿素专用高压调节阀，使以上问题得到解决，阀内件的使用寿命可达4年。