Di pabrik produksi PTA dalam industri kimia, pengoperasian jangka panjang yang stabil dari katup kontrol uap bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi sangat penting untuk keselamatan dan ekonomi seluruh sistem proses. Sebuah pabrik PTA mengalami kebocoran batang katup kontrol dalam sistem pengaturan uapnya. Masalah kebocoran katup ini tidak hanya mengakibatkan pemborosan energi tetapi juga menimbulkan ancaman bagi keselamatan produksi. Studi kasus GRAT ini akan menganalisis secara sistematis penyebab kegagalan kebocoran katup ini dan memberikan solusi, menawarkan referensi untuk pemilihan dan pemeliharaan katup dalam kondisi kerja yang serupa.
Spesifikasi Teknis
Aplikasi: Sistem Pengaturan Uap Suhu Tinggi, Pabrik Kimia PTA
Medium: Uap Superpanas
Material Badan: WCB
Tipe Sambungan: Berflange
Tipe Aktuator: Pneumatik
Suhu Operasi: 385℃
Tekanan Operasi: 4.3MPa
Tanggal Penugasan: Desember 2024
Lokasi Pemasangan: Saluran Utama Uap, Pabrik PTA
Setelah sekitar enam bulan operasi terus-menerus, kebocoran uap yang signifikan diamati pada posisi batang katup dari katup kontrol ini. Tingkat kebocoran katup secara bertahap meningkat seiring waktu, yang sangat berdampak pada keselamatan produksi dan kinerja lingkungan.
Pemecahan Masalah & Analisis
Setelah tiba, tim dukungan teknis GRAT membongkar katup kontrol yang rusak untuk inspeksi dan mengidentifikasi masalah berikut:
- Jalur kebocoran parah ada di area kotak isian.
- Pengemasan PTFE asli menunjukkan tanda-tanda yang jelas dari penuaan dan pengerasan.
- Beberapa cincin pengemasan sangat aus dan telah kehilangan kemampuan penyegelan elastisnya.
Analisis Akar Penyebab:
Pengemasan PTFE rentan terhadap pengerasan dan penuaan di lingkungan bersuhu tinggi. Kinerja penyegelannya menurun secara signifikan dengan fluktuasi suhu yang besar. Suhu uap dalam aplikasi ini mencapai 385℃, jauh melebihi batas suhu layanan normal untuk pengemasan PTFE (sekitar 200℃). Hal ini menyebabkan kegagalan pengemasan yang cepat, yang secara langsung menyebabkan kebocoran katup uap yang diamati.
Faktor kunci yang memengaruhi potensi kebocoran katup meliputi:
- Baut kelenjar yang longgar dengan preload yang tidak mencukupi (misalnya, karena getaran jangka panjang)
- Permukaan batang katup yang aus atau tergores (misalnya, dari partikel padat dalam medium)
- Metode pemasangan pengemasan yang salah (misalnya, potongan cincin pengemasan tidak terhuyung)
- Penggunaan bahan pengemasan tidak cocok untuk kondisi layanan (misalnya, pengemasan standar dalam aplikasi bersuhu tinggi)
Solusi & Implementasi
Berdasarkan kondisi lokasi tertentu, personel teknis kami mengembangkan solusi yang ditargetkan untuk menghentikan kebocoran katup:
Penggantian Material Pengemasan: Semua pengemasan PTFE asli diganti dengan pengemasan grafit fleksibel. Bahan ini menawarkan rentang suhu yang luas (-200℃ hingga +600℃), sangat baik pelumasan diri, dan stabilitas termal yang unggul, menjadikannya ideal untuk mencegah kebocoran katup bersuhu tinggi.
- Struktur Pengemasan yang Dioptimalkan: Kombinasi cincin grafit fleksibel berlapis dan cincin penguat antara digunakan. Struktur ini memastikan kinerja penyegelan yang andal sambil meningkatkan kekuatan keseluruhan dari set pengemasan untuk mengatasi kebocoran katup.
- Prosedur Pemasangan yang Standar: Pengemasan dipasang lapis demi lapis sesuai dengan prosedur standar, memastikan semua potongan cincin terhuyung. Kunci torsi digunakan untuk mengencangkan baut kelenjar secara merata ke torsi yang direkomendasikan.
Setelah mengganti pengemasan dan mengoptimalkan proses pemasangan, katup kontrol melanjutkan operasi yang stabil. Setelah 72 jam pemantauan terus-menerus menggunakan detektor senyawa organik volatil portabel di beberapa titik di sekitar kelenjar, segel batang katup menunjukkan tidak ada kebocoran.
