화학 산업 내 PTA 생산 공장에서 고온 고압 증기 제어 밸브의 장기적이고 안정적인 작동은 전체 공정 시스템의 안전과 경제성에 매우 중요합니다. 한 PTA 공장에서 증기 조절 시스템의 제어 밸브 스템 누설이 발생했습니다. 이 밸브 누설 문제는 에너지 낭비를 초래했을 뿐만 아니라 생산 안전에도 위협을 가했습니다. 이 GRAT 사례 연구는 이 밸브 누설 고장의 원인을 체계적으로 분석하고 솔루션을 제공하여 유사한 작업 조건에서 밸브 선택 및 유지 관리에 대한 참고 자료를 제공합니다.
기술 사양
적용 분야: 고온 증기 조절 시스템, PTA 화학 공장
매체: 과열 증기
본체 재질: WCB
연결 유형: 플랜지
액추에이터 유형: 공압
작동 온도: 385℃
작동 압력: 4.3MPa
시운전 날짜: 2024년 12월
설치 위치: 증기 주 배관, PTA 공장
약 6개월 의 지속적인 작동 후, 이 제어 밸브의 밸브 스템 위치에서 상당한 증기 누설이 관찰되었습니다. 밸브 누설 속도는 시간이 지남에 따라 점차 증가하여 생산 안전 및 환경 성능에 심각한 영향을 미쳤습니다.
문제 해결 및 분석
현장에 도착한 GRAT 기술 지원팀은 고장난 제어 밸브를 분해하여 검사하고 다음과 같은 문제를 확인했습니다.
- 패킹 박스 영역에 심각한 누설 경로가 존재했습니다.
- 원래 PTFE 패킹은 명백한 노화 및 경화
- 일부 패킹 링은 심하게 마모되어 탄성 밀봉 능력
근본 원인 분석:
PTFE 패킹은 고온 환경에서 경화 및 노화되기 쉽습니다. 온도 변동이 클 경우 밀봉 성능이 크게 저하됩니다. 이 적용 분야의 증기 온도는 385℃에 도달하여 PTFE 패킹의 정상적인 사용 온도 제한(약 200℃)을 훨씬 초과했습니다. 이로 인해 빠른 패킹 고장이 발생하여 관찰된 증기 밸브 누설을 직접적으로 유발했습니다.
잠재적인 밸브 누설에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.
- 부족한 프리로드를 가진 느슨한 글랜드 볼트 (예: 장기적인 진동으로 인해)마모되거나 긁힌 밸브 스템 표면(예: 매체 내 고체 입자)
- 잘못된 패킹 설치 방법(예: 패킹 링 절단부가 엇갈리지 않음)
- 사용 조건에
- 적합하지 않은 패킹 재료 사용(예: 고온 적용 분야의 표준 패킹)솔루션 및 구현
특정 현장 조건을 기반으로, 당사 기술 인력은 밸브 누설을 막기 위한 맞춤형 솔루션을 개발했습니다.
패킹 재료 교체:
모든 원래 PTFE 패킹을 유연한 흑연 패킹으로 교체했습니다. 이 재료는 광범위한 온도 범위 (-200℃ ~ +600℃), 우수한 자기 윤활성, 및 뛰어난 열적 안정성을 제공하여 고온 밸브 누설 방지에 이상적입니다.최적화된 패킹 구조:
- 층상 유연 흑연 링과 중간 보강 링의 조합을 사용했습니다. 이 구조는 안정적인 밀봉 성능 을 보장하는 동시에 밸브 누설에 대항하기 위해 패킹 세트의 전체 강도를 향상시킵니다.표준화된 설치 절차:
- 표준 절차에 따라 패킹을 층별로 설치하여 모든 링 절단부가 엇갈리도록 했습니다. 토크 렌치를 사용하여 글랜드 볼트를 권장 토크로 균등하게 조였습니다.
72시간 의 지속적인 모니터링을 수행한 결과, 밸브 스템 씰에서 누설 없음을 보였습니다.
