高壓加氫裝置儀表選型安裝設(shè)計(jì)中的分析

白俊強(qiáng)(中海瀝青（營口）有限責(zé)任公司，遼寧營口115200)

高壓加氫裝置儀表選型安裝設(shè)計(jì)中的分析

白俊強(qiáng)(中海瀝青（營口）有限責(zé)任公司，遼寧營口115200)

為了分析高壓加氫裝置儀表選型安裝設(shè)計(jì)過程中要點(diǎn)及問題，筆者針對高壓調(diào)節(jié)閥的選型、計(jì)算、加氫裝置聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝過程中的問題等進(jìn)行了分析。

高壓加氫裝置儀表；選型安裝設(shè)計(jì)；問題及對策

在進(jìn)行高壓加氫裝置儀表設(shè)計(jì)安裝過程中儀表選型及儀表安裝屬于最為主要及重要的問題，高壓加氫裝置儀表在選型安裝方面具有行業(yè)內(nèi)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，但儀表選型及安裝隨著高壓加氫裝置操作溫度、壓力、工藝及工藝設(shè)備等影響變得更加特殊及復(fù)雜。為了減少高壓加氫裝置儀表專業(yè)工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，本文將針對高壓加氫裝置儀表選型及安裝設(shè)計(jì)的特殊性進(jìn)行分析及探討。

1 高壓加氫裝置儀表選型及計(jì)算

1.1 高壓調(diào)節(jié)閥的選型

高壓調(diào)節(jié)閥除在高粘度、高壓差的場合使用角形閥之外，一般情況下均采用直通閥。直通閥選用流開方向，具有較好的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)閥閥芯為正作用閥芯，側(cè)進(jìn)底出調(diào)節(jié)閥流向?yàn)榱鏖]狀態(tài)，底進(jìn)側(cè)出則剛好相反。調(diào)節(jié)閥泄漏等級依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/FCI 70-2或中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-4213，一般情況下選擇ANSI IV級。調(diào)節(jié)閥氣源壓力應(yīng)小于0.45MPa，重要的調(diào)節(jié)閥或無副線狀態(tài)下的調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)計(jì)側(cè)裝車輪。在遇到事故時(shí)調(diào)節(jié)閥儀表應(yīng)處于安全的位置，為了避免或減少風(fēng)事故對儀表產(chǎn)生的影響及帶來的危險(xiǎn)應(yīng)增加調(diào)節(jié)閥的機(jī)械限位。在對噪音進(jìn)行控制的過程中可以采用約束條件的原理對特殊閥芯設(shè)計(jì)防止汽蝕，消除空化作用，還可以選用低噪音控制閥降低噪音的污染及傷害，并根據(jù)IEC60534-8計(jì)算所得的工作噪聲應(yīng)≤85dB。調(diào)節(jié)閥的材質(zhì)必須能夠承受工藝介質(zhì)的腐蝕，并且應(yīng)符合工藝管道等級表的材料規(guī)定。各種材料的壓力-溫度等級必須符合ASME B16.34。在可能發(fā)生磨損或閃蒸的場合，調(diào)節(jié)閥閥芯材質(zhì)必須采用相應(yīng)的材質(zhì)和處理方法。有氣蝕的工況，需采用防氣蝕結(jié)構(gòu)。含有催化劑介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件應(yīng)采用HRC硬度大于55的硬質(zhì)耐磨材料（例如：440C等）。特別是含有硫化氫介質(zhì)的工況，調(diào)節(jié)閥的材質(zhì)應(yīng)符合NACE MR0103標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。閥門氣動管路，采用不銹鋼Tubing管。

1.2 高壓調(diào)節(jié)閥的計(jì)算

按照調(diào)節(jié)閥的工藝條件數(shù)據(jù)來計(jì)算調(diào)節(jié)閥的CV值、工作噪聲、閥門開度等，根據(jù)計(jì)算結(jié)果和工藝介質(zhì)參數(shù)，綜合考慮最大流量、最小流量、正常流量和調(diào)節(jié)品質(zhì)等因素，確定調(diào)節(jié)閥的口徑和閥芯內(nèi)徑。調(diào)節(jié)閥的口徑不應(yīng)小于DN25，除特殊情況外，不允許小于工藝管道直徑縮徑兩級。調(diào)節(jié)閥的固有流量特性常見的有三種，等百分比、線性和快開，首選等百分比特性。具有等百分比流量特性的閥門可用于壓力控制場合、大部分的壓力降正常地由系統(tǒng)本身吸收而相對小部分留給控制閥的場合、以及預(yù)期有高度變化的壓力降情況的場合。具有線性特性的閥門常常指定用于液位控制以及需要恒定增益的流體控制場合。有快開流量特性的控制閥常用于開/關(guān)場合。調(diào)節(jié)閥額定流量系數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)閥門的流量特性曲線決定，通常最小開度不宜低于10%，最大開度不宜超過90%。正常操作時(shí)，線性特性的調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)選擇在40%～60%之間，等百分比特性的調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)選擇在30%～75%之間。

2 加氫裝置連鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝過程中的問題

2.1 加氫裝置連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行邏輯圖設(shè)計(jì)過程中首先應(yīng)對工藝正常時(shí)聯(lián)鎖輸入、輸出應(yīng)采用的觸點(diǎn)進(jìn)行確定，工藝正常時(shí)常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)與繼電器并不是完全相同的。失電狀態(tài)下斷開的繼電器觸點(diǎn)為繼電器的常開觸點(diǎn)，失電狀態(tài)下閉合的繼電器觸點(diǎn)為繼電器的常閉觸點(diǎn)，我國在進(jìn)行加氫裝置連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中一般采用常開觸點(diǎn)，一旦出現(xiàn)繼電器正常斷電的現(xiàn)象，可以通過繼電器之間的轉(zhuǎn)換常閉觸點(diǎn)或常開觸點(diǎn)型式與工藝正常時(shí)觸點(diǎn)型式完全一致。

2.2 高壓加氫裝置儀表選型設(shè)計(jì)完成后安裝過程中應(yīng)注意的問題及事項(xiàng)

由于高壓加氫裝置具有易燃易爆、高溫高壓等煉油裝置的特征及危險(xiǎn)，為了防止出現(xiàn)人身安全事故在安裝加氫裝置的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)將安全性因素充分考慮進(jìn)去。A.在進(jìn)行等級壓力表取源閥后應(yīng)通過三通及截止閥設(shè)置壓力表的泄壓管線，對測量引線的安全泄壓問題進(jìn)行有力保障，避免人身安全事故的發(fā)生；B.壓力取源部件一般采用3/4承插焊截止閥，若出現(xiàn)在儀表測量引線根部的踩踏事件，由于其堅(jiān)韌性不容易被踩斷，避免安全事故的出現(xiàn)；C.所有高壓儀表測量引線放空管應(yīng)加上管帽，防止高壓儀表測量引線放空閥使用之后出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象；D.選用法蘭連接熱電偶，為了減少焊口的數(shù)量應(yīng)在工藝管道上開口焊接分支管，繼而與熱電偶配對法蘭直接進(jìn)行焊接，最后與熱電偶進(jìn)行連接，避免使用螺紋導(dǎo)致高溫、高壓、易燃及危害等帶來的危險(xiǎn)現(xiàn)象；E.在安裝高壓物位儀表的過程中應(yīng)盡量減少高壓設(shè)備上儀表開口的數(shù)量，保證高質(zhì)量，為了避免設(shè)備與法蘭連接的過程中出現(xiàn)誤差導(dǎo)致無法安裝的現(xiàn)象，應(yīng)將物位連通管及浮筒進(jìn)行連接，通過連通管彌補(bǔ)設(shè)備制造等因素引起的安裝誤差現(xiàn)象，保證安裝的順利進(jìn)行。

3 結(jié)語

高壓加氫裝置由于操作溫度較高、壓力較大及工藝較為復(fù)雜等因素，若在較長周期安全生產(chǎn)過程中進(jìn)行高壓加氫裝置儀表選型安裝設(shè)計(jì)過程中應(yīng)針對工藝設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工藝包設(shè)計(jì)、高溫高壓儀表等進(jìn)行綜合考慮，為了保證設(shè)計(jì)安裝質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行儀表的選型、安裝等，保證高壓加氫裝置的安全性。

[1]卜錦海.高壓加氫裝置儀表選型安裝設(shè)計(jì)中的若干問題[J].石油化工自動化,2001,01:3-10.

[2]曹銳.加氫裝置熱高壓分離器底出口調(diào)節(jié)閥的選型[J].石油化工自動化,2011,04:56-59.