“國(guó)產(chǎn)化改造后，合成氨裝置轉(zhuǎn)化氣余熱回收器中心管旁通閥已在900至990℃的極端高溫工況下穩(wěn)定運(yùn)行超4個(gè)月。”8月6日，中國(guó)石油天然氣股份有限公司寧夏石化分公司(以下簡(jiǎn)稱“寧夏石化”)機(jī)動(dòng)設(shè)備部管理人員馮梓良高興地說。

　　轉(zhuǎn)化氣余熱回收器中心管旁通閥是合成氨裝置的核心部件，承擔(dān)著調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化氣余熱回收器出口溫度的關(guān)鍵任務(wù)，需要直接接觸近1000℃高溫的氣體，并承受3.97兆帕的高壓。此前，該閥門一直依賴于德國(guó)進(jìn)口。然而，2023年10月，原來的“洋閥門”出現(xiàn)閥頭變形和閥桿斷裂等問題，導(dǎo)致裝置被迫停工12天，直接經(jīng)濟(jì)損失超過500萬元。更令人無奈的是，進(jìn)口備件的采購(gòu)周期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，單套成本高達(dá)150萬元，維修費(fèi)用每次約50萬元。

　　為解決這一制約裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸問題，寧夏石化與天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院、吳忠儀表等國(guó)內(nèi)科研院所和企業(yè)聯(lián)合組建攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，對(duì)該閥門展開全方位技術(shù)攻關(guān)。該團(tuán)隊(duì)通過拆解分析進(jìn)口閥門的故障機(jī)理，發(fā)現(xiàn)其使用的合金在高溫環(huán)境下存在硬度降低和熱膨脹量增大的問題。此外，還存在采用水平安裝方式導(dǎo)致應(yīng)力集中，以及頻繁自動(dòng)調(diào)節(jié)加劇磨損等設(shè)計(jì)問題。

　　針對(duì)上述挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)采取了一系列措施：在材料選擇上，使用國(guó)產(chǎn)鎳基高溫合金H06601替代進(jìn)口材料;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，創(chuàng)新采用球面閥頭和自找正密封設(shè)計(jì)，通過弧面配合抵消熱膨脹應(yīng)力，將導(dǎo)流支撐圈改為孔罩結(jié)構(gòu)以減輕重量，并預(yù)留6毫米間隙以避免卡澀;在控制邏輯上，采用工藝溫度手動(dòng)調(diào)節(jié)，減少部件高頻損耗。同時(shí)，在制造環(huán)節(jié)建立“材料復(fù)驗(yàn)—加工監(jiān)控—高溫試車”三級(jí)質(zhì)控體系，通過五軸加工實(shí)現(xiàn)零部件一體化成型，確保產(chǎn)品的可靠性。

　　經(jīng)過一系列國(guó)產(chǎn)化改造，攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)取得了顯著成果：?jiǎn)翁组y門的總成本下降了95萬元，較進(jìn)口閥門價(jià)格降低63%;備件供應(yīng)周期也從6個(gè)月縮短至15天以內(nèi)，維修響應(yīng)速度提升了90%，且自運(yùn)行以來未出現(xiàn)卡澀、斷裂等故障，顯著增強(qiáng)了設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行保障能力。