PSA裝置程控閥門維護處理優(yōu)化

黃濤

接 要：程控閥是一種通過氣動、液動等方式進行驅(qū)動的切斷閥，該閥門通過DCS集散控制系統(tǒng)及PLC可編程控制器相連，實現(xiàn)計算機程序的遠程控制。程控閥是變壓吸附裝置制氫（PSA）系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的重要部件。變壓吸附的主要工序有吸附、均壓、順放、逆放、沖洗等步驟，每一個工序的完成均是通過程控閥在一定時間的啟閉來實現(xiàn)的。因而程控閥需要頻繁的動作，操作和性能均高于一般的普通閥門。

關鍵詞：PSA裝置程控閥門;處理;優(yōu)化

1 選用閥門簡介

高頻齒輪齒條執(zhí)行機構(gòu)動作形式為，壓縮空氣進入氣缸，推動活塞作直線運動，活塞通過利用活塞銷與撥叉U型槽設計，將活塞的直線運動轉(zhuǎn)為撥叉的旋轉(zhuǎn)運動，撥叉旋轉(zhuǎn)帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對閥門的控制。

閥體采用三偏心硬密封蝶閥，其三偏心結(jié)構(gòu)特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時、使閘板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線。經(jīng)過第三次偏心后、閘板的密封斷面不再是真圓，而是橢圓。其密封面形狀也因此而不對稱，一邊傾斜于本體中心線，另一邊則平行于本體中心線。如圖2所示。

2 裝置運行常見問題及分析

①本裝置配有兩套PSA裝置，共使用高平執(zhí)行機構(gòu)配三偏心蝶閥32臺，在本裝置運行過程中發(fā)現(xiàn)以下問題：裝置運行過程中14臺閥門內(nèi)漏，閥門卡死，在18年大修時拆開閥門，共有22臺三偏心蝶閥閥板固定螺栓脫落，其中12臺閥門密封損壞。

解決措施：將32臺三偏心閥閥板上固定螺栓全部焊接固定，保證三偏心蝶閥內(nèi)部無可直接拆卸部件;

②閥門動作較為頻繁，20min閥門就要開關一次，因此閥門執(zhí)行機構(gòu)訂貨要求為高頻執(zhí)行機構(gòu)，使用過程中發(fā)現(xiàn)齒輪齒條容易磨損，尤其齒條的第一級和第二級齒條易斷裂，部分執(zhí)行機構(gòu)的開限位螺栓松動。

解決措施：a.三偏心蝶閥流量特性，閥門開到95%時，流量已經(jīng)達到最大值，因以將閥門全開位置設置限位在95%，降低關閥時齒條受力不在第一齒槽上，防止齒條損壞;b.針對限位松動，制定定期巡檢計劃，在限位螺栓上制作正常位置標記，巡檢以標記確定執(zhí)行機構(gòu)限位是否松動;c.上報備件，要求廠家提供高頻執(zhí)行機構(gòu)，同時要求齒條進行加長，閥門動作時首次受力變?yōu)榈?齒，延長執(zhí)行機構(gòu)使用壽命;

③閥門附件電磁閥動作延遲，冬季拆解電磁閥后，發(fā)現(xiàn)電磁閥閥芯有結(jié)冰現(xiàn)象，電磁閥閥芯有明顯磨損，如圖3。

解決措施：a.PSA單元處于全場儀表風末端，裝置用氣量較大，冬季電磁閥閥體氣溫較低，儀表風長時間經(jīng)過易聚集冷凝水，造成電磁閥閥芯結(jié)冰，因此我們在進PSA單元入口處增加氣動三聯(lián)件進行解決，保證儀表風經(jīng)過電磁閥后不結(jié)冰;b.電磁閥閥芯內(nèi)潤滑脂不適用低溫壞境，采買低溫電磁閥專用潤滑脂進行重新涂抹;c.電磁閥閥芯磨損有劃痕，進行打磨處理后涂抹，保證閥芯動作靈敏。

3 使用維護總結(jié)

①注意現(xiàn)場使用環(huán)境，尤其是電磁閥及換向閥的防水、防潮;

②所使用的氣源必須干凈，高頻執(zhí)行機構(gòu)進氣口盡可能帶油霧器，以減輕氣缸對活塞密封的磨損;

③通過集控室和現(xiàn)場巡檢，對發(fā)現(xiàn)的問題及時處理;

④做好易損件（電磁閥、氣控閥、密封圈等）的備件工作，在連續(xù)使用一個大修周期后，視情況增加齒輪齒條黃油，齒輪齒條如磨損嚴重，立即更換執(zhí)行機構(gòu)。

4 結(jié)束語

PSA是接近等溫變化的過程，他是利用氣體介質(zhì)中不同組分在吸附劑上的吸附容量不同，在一定的工作條件下進行選擇吸附，采用降壓使吸附劑再生，再生產(chǎn)過程中要求周期性的切換閥門，且閥門數(shù)量多，動作頻繁，人工操作無法進行。因此在本PSA裝置入口逆放氣切斷閥使用高頻設計的齒輪齒條執(zhí)行機構(gòu)配三偏心蝶閥使用。

參考文獻：

[1]劉錦民，劉杰，王建峰，等.PSA氣動程控閥閥芯閥桿損傷原因分析及故障處理[J].石油和化工設備，2017.