复杂控制气路调节阀的控制改造.pdf

2 0 1 4 ， 2 4 2 刘杨生等复杂控制气路调节闽的控制改造 1 7 复杂控制气路调节阀的控制改造 刘杨生’ 李合辉刘翠芬河南能源化工集团中原大化公司濮阳4 5 7 0 0 4 摘要 对复杂控制气路调节阀存在的问题进行了分析，对控制气路部分进行了改造。 关键词控制气路气控阀改造 在 自动化较高 的化工控制系统 中，调节 阀作 为 自 动调节系统的终端执行装置，接受控制信号， 实现对化工流程的连续调节，运行期间出现的故 障直接关系着生产装置的安全运行。据现场实际 统计大约 7 0 ％的故障来源于调节阀。 1 概述 某合成氨装置中，一段炉是转化工段的核心， 引起一段炉停运的任何联锁动作均将导致其后续 工艺系统的停车，其中一段炉炉膛负压的控制是 关键。空气压缩机燃气透平出口燃烧乏气，一部 分作为一段炉燃烧空气，由A V一 0 3 0 1 0控制进一 段炉燃烧空气的氧含量，保证一段炉内燃气燃烧 充分；另一部分至一段炉对流段利用余热，由 P V 一 0 3 0 4 8 A ／ B辅助控制炉膛负压；还有一部分 由 H V一 0 2 0 0 1 控制进行放空。这些阀门控制的气道 口径大，采用了相同的多翻板连杆推动机构，需 要 的动力较大 ，气 动执行机构及控制气路较复杂。 为精确控制，P V一 0 3 0 0 8 采用 A阀 小阀 、B阀 大阀分别控制 ，根据工况需要开启其 中一个或 两个。这些阀门参与联锁 T R I P 0 3 ． 5控制，保证一 段炉系统在正常的负压下安全运行。当燃气透平 跳车或一段炉膛压力升 高大于 1 0 0 P a时，T R I P o 3 ． 5动作切断一段炉燃烧空气 A V一 0 3 0 1 0和对 流段乏气排放阀P V一 0 3 008 A ／ B ，同时打开乏气放 空阀H V一 0 2 0 0 1 ，并向T R I P B发出一个跳车信号。 这些阀门屡 次在开车或行程校验时 出现失 控不动 作现象 ，危害炉膛负压的控制。 2 存在问题 P V- 0 3 0 4 8 A ／ B的作用是稳定调节从燃气轮机 排出的高温乏气去一段炉对流段 ，辅助控制炉膛 负压。在大 修 中做 行 程 校验 和开 车 时 P V 一 0 3 008 A ／ B阀不动作，该阀是气缸式调节阀，气路 非常复杂，初 步检 查发 现 电磁 阀线 圈磁 性不 够 ， 导致电磁阀输 出气量小，气控阀不切换，阀门不 动作。更换电磁阀后仍不行，无法控制炉膛负压， 负压联锁开关就会连锁引起跳车。A V一 0 3 0 1 0在 大修后开车不动作，检查电磁阀有电，开阀侧气 路不通，阀门调节失灵，无法正常开启一段炉加 热系统 。 3 原 因分析 3 ． 1 控制介绍 以P V一 0 3 008 B阀控制为例，原控制气路图见 图 1 。 图 1 原控 制气 路图 控制图中 I 、I I 、I I I 、Ⅳ 分别是四个气控阀。 P L T是控制气 口，R是放空 口，P 、A是通气 口。 其中气控阀I I 、I I I 、I V是 F C事故关型，P L T有气 时气控阀 P _A通，P L T无气时 P A不通，A R 通；气控阀 I 是 F O事故开型，P L T有气时 P - _ A 刘杨生中级化工仪控技师。1 9 8 6年毕业 于河南省商丘技工学校计算机专业。现从事化工仪控维修技术工作。联系 电话 1 3 7 81 3 0 6 0 9 7，Ema i l l r l O O 1 6 3 ． c o r n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 C H E MI C A L E N GI N E E R I N G D E S I GN 化工设计 2 0 1 4 ， 2 4 2 不通，A R通，P L T无气时 P A通。 正常运行时，电磁阀带电通气，控制气经电 磁阀后连至各气控阀 P L T口之气路送至四个气控 阀 P L T端，阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ打开，阀 I 关闭。I ／ P转 换器接受主控 4 2 0 m A信号，转换后输出至气动 定位器 ，两路输出 C 1 、C 2 ，C l 经气控 阀Ⅳ气路至 调节阀气缸开阀侧；C 2经气控阀 I I 、Ⅱ I 关调节阀 气路至调节阀气缸关阀侧。上止逆阀保证关阀气 不能去气控阀 I 放空。这样随主控 4 2 0 m A信号 开、关调节阀门。 需要强调的是气控阀I 的线路，它的作用是在 电磁阀失电或失去气源的事故状态下，强制去关 闭调节阀P V一 0 3 0 4 8 B ，实现调节阀的事故关功能。 这时阀 I 打开，当有气源时，气源经下止逆阀、阀 I 、上止逆 阀、关 阀气 路去关调节 阀；无气 源时 ， 平时储存在气罐内的气源，经阀 I 、上止逆阀、关 阀气路去关调节阀。下止逆阀保证气罐内的气源 不致流失 。同时 ，气控阀 I I I 的作用是在 电磁阀失 电、失去气源的事故状态下关闭并保证事故关阀 气不致由此放空，因为气控阀 I Ⅱ的 P 、A气 口是 反接的 ，P L T失气后 A关闭，A R导通 ，P口 是接在事故关 阀气侧，保证 了事故关 阀气不能 放空。 3 ． 2 P V- 0 3 0 4 8 B不能动作原因分析 1 经观察该阀门有时动作缓慢。检查发现 阀门气缸有串气现象，更换了双气缸的活塞密封 环，有时可以动作，即使能动作但全关后再启动 非常困难。 2 由于阀门是多翻板连杆机构，启动不顺， 怀疑是否是阀门运行动作阻力大。检查各个联轴 节及轴承，发现这些地方 由于阀 门运行环境温度 高 ，干涩活动阻力大。加注耐高 温润滑脂 ，手动 开关灵活了。 3 再次停车后开车，又出现该阀不动作。 检查发现，不论给多少信号，关阀侧始终有气， 阀门全关。断开定位器 C 2侧输出，关 阀侧仍有 气。怀疑气控阀I 故障不切换。换了阀 I 后，现象 依旧，说明不是阀I 故障。 4 分析认为，气控阀不切换的原因是控制 气压不足，控制气压低的原因可能有① 测量电 磁阀供电电压 ，不带负载为2 0 V D C左右，带负载 时为 1 4 V D C左右，电磁阀功率3 W，可能带负载能 力不足使电磁阀不能完全开启；② V P一 4 1 气动定 位器是耗气型定位器，其中控制 C l 、C 2 两路输出 的平衡滑阀阀芯长期滑动磨损 ，漏气量增大，已 使阀门定位不准确，必定使整个回路耗气量增大， 控制气压降低， 气控阀不能切换；③一旦停车 P L C 也会进行相应的检查或其他原因，阀门的电磁阀 往往会断电，气控阀复位，恢复送电时由于上述 原因会造成电磁阀开启不足、定位器分压太大， 气控阀控制气压低，气控阀不能切换。 4 控制气路改造 同样以P V一 0 3 048 B为例，改造后的气路控制 图见图2 。 图 2 改造后的气 路控 制图 综合故障原因，除更换气动定位器、定期给 各联轴节轴承加注耐高温润滑脂外，另引一路气 源直接给电磁阀供气，并将电磁阀更换成大通量、 低功耗阀，提高控制气压力，经过试验四个气控 阀均能正常切换，问题得到圆满解决。 5 结语 大 修 将 P V 一0 3 0 4 8 B 、P V 一0 3 048 A、A V 一 0 3 0 1 0进行了控制气路改造，改造后开车控制气路 均切换控制正常，阀门动作 自如。经过近一年的 生产运行实践，这三台阀门工作正常，至今没有 出现过一次故障。这种改造简单易行、成本低、 实用性强，为合成装置其他控制阀故障排除摸索 出一条新路 。 收稿 日 期 2 0 1 3 1 1 - 2 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m