实际运行条件与初始设计规范之间的差异经常导致设备问题,需要工厂人员和合作伙伴协调和迅速采取行动。K+S Potash Canada公司在萨斯喀彻温省穆斯乔(Moose Jaw, Saskatchewan)附近的一家新工厂的控制阀就面临着这样的挑战。
我们在2024年4月的《全球矿业评论》第45-48页上发表了题为“尽在掌控”的文章,描述了K+S如何与艾默生及其当地影响力合作伙伴斯巴达控制公司(Spartan Controls)合作解决这些问题。
PART 1: 项目背景
K+S拥有125年的开采和加工盐和钾肥的经验,其穆斯乔溶矿于2017年开始生产。
该工厂在具有挑战性的条件下使用数百个控制阀,包括腐蚀性泥浆,高氯化物浓度和高温。
钾盐溶液开采包括向钻孔注水,并在采矿洞穴中溶解钾盐、盐和矿物质。产生的卤水被送回地表,并经过处理以回收钾盐和其他矿物质。
PART 2: 识别阀门问题
新工厂很快就遇到了大尺寸阀门和服务泥浆环境的各种尺寸阀门的问题,主要是由于工艺条件与设计规范不同。K+S联系了斯巴达控制公司,后者联系了艾默生专家寻求额外帮助。团队一起合作,识别出多个阀门问题,并为每个问题确定了适当的解决方案。
阀门高频动作
最初的工厂设计包括大型Bettis™执行器和Fisher™Vee-Ball™阀门,搭配Fisher FIELDVUE™数字阀门控制器。不幸的是,其中一些较大的阀门组件动作过于频繁,导致执行机构连接件和O型圈损坏。
故障排除小组发现,在调试过程中,数字定位器的增益设定不正确,因此工厂人员将增益和死区调整到合适的增益值,并且他们还对这些阀门的控制回路进行了调整,以进一步减少不必要的阀门往复动作。
损坏的执行机构连接件被修复,O型圈升级为更适合高频往复动作的材质。总之,这些干预措施显著减少了往复和维护工作。
安装方向
虽然大多数控制阀可以在任何方向上运行都没有问题,但垂直安装会增加大型旋转阀的磨损。由于密封和轴承故障,一些垂直安装的大型阀门需要频繁维修,只需将这些阀门旋转到水平位置即可消除这些问题。
控制和可靠性问题
少数阀门出现动作缓慢、流量不稳和气蚀损坏,许多情况下是由于当前运行条件与初始阀门选择和规格之间的差异。在根据实际运行条件修改尺寸计算后,团队为每种应用选择了更合适的阀门和执行器。
复杂的腐蚀
整个工厂的多个阀门都经历了严重的侵蚀和腐蚀,冶金分析显示了点蚀、侵蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和氯化物侵蚀的挑战性组合。团队通过改变阀门组件材料来满足使用条件来解决这个问题,一年后,改进的阀门几乎没有损坏的迹象。
PART 3: 合作关系的价值
通过这些综合提升手段,该工厂每年节省大约13万至14万美元的维修和维护费用。这种节省并不罕见,任何遇到意外问题的新过程设施都应该与本地合作伙伴和自动化供应商合作,以了解并解决他们的问题。
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