連續(xù)重整反再系統(tǒng)隔離閥氣路改造

周永祥，盧永慧

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812）

1 工藝聯(lián)鎖說明

中海石油寧波大榭石化有限公司150×104噸/年連續(xù)重整聯(lián)合裝置采用國產(chǎn)超低壓連續(xù)重整成套工藝技術(shù)和國產(chǎn)催化劑PS-Ⅵ，以直餾石腦油、汽柴油加氫石腦油、裂解抽余油和加氫重石腦油為原料，生產(chǎn)含芳烴的高辛烷值汽油組分，并副產(chǎn)重整氫氣。

催化劑再生系統(tǒng)有兩組隔離系統(tǒng)。重整反應(yīng)器出口至再生器是待生催化劑隔離系統(tǒng)，它隔離了反應(yīng)器（氫氣環(huán)境）與再生器（有氧環(huán)境），閥門位號(hào)UZV-30401；再生器出口至再生器下部料斗出口是再生催化劑隔離系統(tǒng)，它隔離了再生器與反應(yīng)器，閥門位號(hào)UZV-30801、UZV-30806。兩組隔離系統(tǒng)相同，一旦裝置出現(xiàn)故障，隔離系統(tǒng)關(guān)閉即隔離閥關(guān)閉，防止了隔離系統(tǒng)的上方氣體向下泄漏，也防止了隔離系統(tǒng)下方的氣體向上泄漏。

催化劑再生系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的SIS系統(tǒng)即重整閉鎖料斗控制及再生器安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（LHCS），控制邏輯如圖1所示。

圖1 聯(lián)鎖邏輯示意圖

再生系統(tǒng)出現(xiàn)操作波動(dòng)，熱停車聯(lián)鎖，工藝調(diào)整操作聯(lián)鎖即可復(fù)位，催化劑再生循環(huán)不停運(yùn)；如果隔離系統(tǒng)（隔離閥）出現(xiàn)關(guān)（開）不到位或關(guān)閉（打開）時(shí)間超時(shí)（≥10s）故障，則再生系統(tǒng)停止運(yùn)行（冷停車）。

2 故障現(xiàn)象及原因分析

從2016年6月份開工以來3臺(tái)再生系統(tǒng)隔離聯(lián)鎖閥，在反再系統(tǒng)熱停車后，多次發(fā)生關(guān)斷時(shí)間超時(shí)（閥門從關(guān)閥命令發(fā)出后，超過10s后收到閥門關(guān)閉反饋信號(hào)）聯(lián)鎖，造成反再系統(tǒng)熱停車后觸發(fā)冷停車聯(lián)鎖，催化劑再生系統(tǒng)停止運(yùn)行，催化劑不能再生，裝置將面臨停工，給生產(chǎn)帶來較大影響。

通過分析，氣路設(shè)計(jì)沒有問題，閥門失氣、失電動(dòng)作方向、動(dòng)作時(shí)間（設(shè)計(jì)要求小于5s）均滿足工藝要求。此閥門在相同或類似裝置應(yīng)用較為成熟，未曾出現(xiàn)類似問題。

故障閥門清單如下表1。

表1

閥門出現(xiàn)關(guān)閉時(shí)間超時(shí)后，維護(hù)人員對(duì)氣路、元件、電路及相關(guān)聯(lián)鎖邏輯進(jìn)行檢查都未發(fā)現(xiàn)異常；對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸氣密性進(jìn)行檢查測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)氣缸密封有漏氣現(xiàn)象，因閥門為氣開閥，氣缸漏氣對(duì)閥門關(guān)閉超時(shí)沒有影響；設(shè)計(jì)彈簧扭距都在額定扭距1.5倍以上（詳見表1），現(xiàn)場(chǎng)不具備拆解、測(cè)試條件，未對(duì)彈簧進(jìn)行實(shí)際扭距測(cè)試。在氣缸彈簧側(cè)排氣孔處，用凈化風(fēng)往里通氣即可關(guān)閉閥門，由此可以判斷閥門本體亦可用。因?yàn)檫@3臺(tái)閥門為采用進(jìn)口品牌，閥門供貨周期長，且價(jià)格昂貴；裝置連續(xù)運(yùn)行閥門無法下線，不具備更換閥門的條件。為此，經(jīng)多方研究論證，決定對(duì)閥門控制氣路進(jìn)行改造。

3 閥門氣路改造

原有氣路圖如圖2所示：1為空氣過濾減壓閥，型號(hào)B38-442，氣源壓力0.7MPa，減壓后壓力0.5MPa；2為單向閥，型號(hào)2NRVSE122；3為電磁閥,型號(hào)WSNF8327B102，聯(lián)鎖ON/OFF信號(hào)來自LHCS系統(tǒng)；4為2位3通氣控閥,型號(hào)56C-53-RA-EH55-NC；5為隔離閥單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥接收LHCS系統(tǒng)閉合ON信號(hào)，氣控閥控制氣路（單斜線氣路）打開，氣控閥4切換，主氣路（雙斜線氣路）打開，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)彈簧動(dòng)作，彈簧側(cè)通過排氣孔通大氣，閥門打開。當(dāng)聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)，電磁閥失電（OFF），控制氣路關(guān)閉，主氣路關(guān)閉，氣缸通過氣控閥4排氣，彈簧復(fù)位，閥門關(guān)閉。

圖2 原有控制氣路圖

此次改造，增加2位5通氣控閥1臺(tái)、快排閥2臺(tái)，氣源管路及接頭若干。改造后氣路如圖3所示：1為空氣過濾減壓閥，型號(hào)B38-442，氣源壓力0.7MPa，減壓后壓力0.5MPa；2為單向閥，型號(hào)2NRVSE122；3為電磁閥,型號(hào)WSNF8327B102，聯(lián)鎖ON/OFF信號(hào)來自LHCS系統(tǒng)；4為2位5通氣控閥,型號(hào)VSA4120；5為快排閥，型號(hào)VGA342R；6為快排閥，型號(hào)HXQ1500；7為隔離閥單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

由于閥門在運(yùn)行狀態(tài)，工藝生產(chǎn)不允許長時(shí)間測(cè)試、調(diào)試；初次改造時(shí)，只考慮在氣缸側(cè)加裝快排閥，使得閥門快速關(guān)閉。如圖3，沒有6號(hào)快排閥元件，彈簧側(cè)氣通過4號(hào)元件2位5通氣控閥排氣，在預(yù)制場(chǎng)氣路組裝完成后，不帶氣缸閥門測(cè)試氣路通過。

改造后氣路工作原理：正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥接收LHCS系統(tǒng)閉合ON信號(hào)，氣控閥控制氣路（單斜線氣路）打開，氣控閥4切換，主氣路（雙斜線氣路）打開，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)彈簧動(dòng)作，閥門打開。當(dāng)聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)，電磁閥失電（OFF），控制氣路關(guān)閉，主氣路切換，氣缸通過5快排閥排氣，同時(shí)輔氣路（三斜線）往彈簧側(cè)進(jìn)氣，并且彈簧復(fù)位，閥門關(guān)閉。

利用裝置電加熱器更換管束的短暫間隙，對(duì)3臺(tái)隔離閥進(jìn)行了改造并調(diào)試。調(diào)試結(jié)果，閥門可快速關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間小于3s，但開閥時(shí)間大于10s，不能滿足閥門開關(guān)時(shí)間都小于10s的聯(lián)鎖要求。經(jīng)過多次測(cè)試發(fā)現(xiàn)，閥門在電磁閥失電的瞬間，閥門延時(shí)2s才開始動(dòng)作，且動(dòng)作緩慢，在提高風(fēng)壓無果后，對(duì)氣路進(jìn)行了進(jìn)一步完善，在彈簧側(cè)加裝6號(hào)元件，快排閥。調(diào)試結(jié)果閥門開關(guān)時(shí)間均小于5s。

圖3 改造后控制氣路圖

4 結(jié)語

改造后經(jīng)調(diào)試，閥門滿足工藝要求，且運(yùn)行平穩(wěn)。類似改造可推廣在單作用聯(lián)鎖閥門無法關(guān)閉或打開時(shí)應(yīng)用。但僅使用于裝置連續(xù)生產(chǎn)不具備停工檢修時(shí)作為臨時(shí)措施。在裝置具備停工檢修時(shí)，應(yīng)對(duì)閥門選型進(jìn)行改進(jìn)，單作用加大執(zhí)行機(jī)構(gòu)扭距或者改用雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)等措施。

[1]陳金星，劉家勝.兩位式控制閥的控制氣路改進(jìn)[J].化工儀表及自動(dòng)化，2002，29（2）.

[2]徐強(qiáng).鎖渣閥動(dòng)作超時(shí)的氣路改進(jìn)方案[J].石油化工自動(dòng)化，第50卷，第2期.