甲醇二期鍋爐燃料氣減壓閥的故障分析與改進(jìn)

王許(中海石油化學(xué)股份有限公司，海南 東方 572600)

0 引言

在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，尋找輔助鍋爐燃?xì)鉁p壓閥故障的原因，并通過改造和操作上的優(yōu)化降低輔助鍋爐燃?xì)鉁p壓閥的故障率，通過對甲醇二期輔鍋燃?xì)鉁p壓閥的故障分析，并通過對實(shí)際操作和燃?xì)夤芫€及閥門進(jìn)行改造，將輔助鍋爐燃?xì)鉁p壓閥故障率降低，從而達(dá)到有效提高甲醇產(chǎn)量，增加企業(yè)效益的目標(biāo)。

1 鍋爐減壓閥故障原因分析

裝置每次遇到負(fù)荷調(diào)整均會(huì)涉及到調(diào)整輔鍋燃?xì)鈮毫Γ謩?dòng)調(diào)整還需與主控配合，調(diào)高、調(diào)低、高多少、低多少全靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)行事，在如此高頻率的調(diào)整自力式減壓閥的環(huán)境下，對閥門本身性能也是一種考驗(yàn)，在此之前曾出現(xiàn)過減壓閥彈簧斷裂、膜片破損，調(diào)壓失控從而導(dǎo)致輔鍋跳車。減壓閥故障主要因素如表1 所示。從圖1 可以看出，減壓閥故障的主要因素為：自力式調(diào)壓閥故障的主要因素是閥內(nèi)膜片磨損撕裂及彈簧斷裂，會(huì)造成閥門關(guān)閉，無法正?？刂茐毫?，導(dǎo)致觸發(fā)燃?xì)鈮毫Φ吐?lián)鎖跳車。

表1 減壓閥故障主要因素

圖1 減壓閥故障率

2 鍋爐減壓閥缺陷分析與改造

2.1 鍋爐減壓閥缺陷分析

自力式調(diào)壓閥的缺點(diǎn)，一是無法實(shí)現(xiàn)無差自動(dòng)調(diào)節(jié)，二是閥內(nèi)膜片磨損撕裂，甚至是彈簧斷裂造成閥門關(guān)閉，這是其無法克服的自身缺陷。為了解決存在的問題，采用調(diào)節(jié)閥替代自力式調(diào)壓閥的途徑，實(shí)現(xiàn)性能升級并與主控實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈接，使之能夠通過主控操作根據(jù)不同負(fù)荷任意調(diào)節(jié)出口壓力。

考慮到現(xiàn)場有兩個(gè)串聯(lián)的自力式調(diào)壓閥，而且中間還有分離除液器，我們認(rèn)為只要將前面一個(gè)自力式調(diào)壓閥改造為調(diào)節(jié)閥即可。之所以這樣決定，一方面是因?yàn)楹竺孀粤κ秸{(diào)壓閥幾乎沒有發(fā)生過故障，另外利用庫存的一臺新自力閥備件替換舊閥就能夠基本保證無故障運(yùn)行，具體如圖2 所示。

圖2 自力式調(diào)壓閥改造為調(diào)節(jié)閥示意圖

2.2 設(shè)備選型分析

采購一臺適用的調(diào)節(jié)閥，與工藝管道連接盡量保持與自力閥尺寸一致，利用帶彈簧的氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用事故關(guān)閉類型。配置FF 現(xiàn)場總線數(shù)字式電氣定位器，接受FCS 調(diào)節(jié)指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。采購一臺量程2.5MPa 的FF 現(xiàn)場總線壓力變送器一臺，與閥后工藝管道取樣閥連接，測量的壓力信號傳送到FCS。采購配套的密封墊和連接件，滿足新增儀表與現(xiàn)場安裝的需要。

訂貨參數(shù)：

(1)原自力閥型號：EZR 3in

銘牌數(shù)據(jù)：SERIAL NO: 10010036

TYPE：EZR DIAPH STYLE：17E97 130

% CAP：100/3 IN SPRING：L BLUE

(2)工藝介質(zhì)

天然氣(甲烷62%，二氧化碳21.5%)

入口壓力：2.7MPa 入口溫度：20℃

出口壓力：0.4～0.8MPa 出口溫度：20℃

最大流量： 13000m3/h

(3)調(diào)節(jié)閥數(shù)據(jù)(優(yōu)先選擇fisher、samson 產(chǎn)品)

閥門類型： Globe 管道連接：3inCL300/RF Flg/RF Flg

閥體材質(zhì)：WCC Steel 閥座結(jié)構(gòu)：Cage

流量特性：Equal Percent 執(zhí)行器：Spring & Diaphragm

動(dòng)作方式：FC 氣源壓力：0.4MPa

手輪配置：Side Mounted

閥門定位器(優(yōu)先選擇fisher、samson 產(chǎn)品)

輸入信號：FOUNDATION Fieldbus

配件：Filter/Regulator

(4)壓力變送器

信號類型：FOUNDATION Fieldbus

測量范圍：0～1.6MPa 最大壓力：2.5MPa

連接配件；氣源球閥；兩閥組；終端、三通接頭、儀表支架；纏繞墊。

3 實(shí)施對策

設(shè)備、材料到齊后，于2014 年7 月10 日停輔鍋檢修，配合機(jī)修人員安裝并焊接調(diào)節(jié)閥，儀表人員在技術(shù)員的監(jiān)督和指導(dǎo)下現(xiàn)場安裝PV10900 調(diào)節(jié)閥和PT10900 變送器，配氣源管，電纜敷設(shè)及接線，再辦理關(guān)鍵性操作票后，在FCS 系統(tǒng)新增調(diào)節(jié)閥和變送器進(jìn)行組態(tài)、下裝，完成后并調(diào)校好后，與主控聯(lián)動(dòng)調(diào)試，現(xiàn)已投運(yùn)正常。

4 效果檢查

截至目前，更換的調(diào)節(jié)閥運(yùn)行良好，利用調(diào)節(jié)閥進(jìn)行燃?xì)鈮毫刂?，可以?shí)現(xiàn)無論遠(yuǎn)控、站控和現(xiàn)場控制，均能有效控制壓力，操作方便、快捷、安全，而且改造后可根據(jù)工況調(diào)整壓力調(diào)節(jié)閥開度，準(zhǔn)確調(diào)節(jié)壓力。

5 結(jié)語

此項(xiàng)技改大大改善了輔鍋正常運(yùn)行的穩(wěn)定性，在負(fù)荷變化的情況下，提高了輔鍋調(diào)整燃?xì)鈮毫r(shí)的安全性和可靠性，克服了現(xiàn)場操作人員來回調(diào)壓僅憑經(jīng)驗(yàn)辦事等缺點(diǎn)，為裝置的長周期運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。