產(chǎn)品分類
  • 上海自動化儀表一廠
    壓力變送器
    差壓變送器
    微差壓變送器
    精小型壓力變送器
    擴散硅壓力變送器
    單法蘭壓力變送器
    雙法蘭液位變送器
    節(jié)流裝置
  • 上海自動化儀表三廠
    熱電偶
    熱電阻
    端面熱電阻
    耐磨耐腐熱電偶
    電廠電站熱電偶
    耐磨耐腐熱電阻
    雙金屬溫度計
    一體化溫度變送器
    非接觸式溫度儀表
    儀表套管
    防爆熱電阻
    防爆熱電偶
    裝配式熱電偶
    法蘭式電熱偶
    鎧裝熱電阻
  • 上海自動化儀表四廠
    普通壓力表
    不銹鋼壓力表
    電接點壓力表
    特種壓力表
    雙針雙管壓力表
    精密壓力表
    隔膜壓力表
    膜片壓力表
    壓力表校驗器
    活塞壓力計
    數(shù)字壓力表
    電感壓力變送器
  • 上海自動化儀表五廠
    翻板液位計
    物位計
    浮筒液位送器
    液位控制器
    壓力表
    張力計
  • 上海自動化儀表六廠
  • 上海自動化儀表七廠
    閘閥
    截止閥
    止回閥
    球閥
    蝶閥
    安全閥
    調(diào)節(jié)閥
    電動閥門
    氣動閥門
    電磁閥
    旋塞閥
    減壓閥
    疏水閥
    水力控制閥
    針型閥
    襯氟閥門
    襯膠閥門
    銅閥門
    真空閥門
    排泥閥,排污閥
    排氣閥
    過濾器
    氨用低溫閥門
    氧氣閥門
  • 上海自動化儀表九廠
    電磁流量計
    渦街流量計
    渦輪流量計
    金屬管浮子流量計
    刮板流量計
    流量計附件
    腰輪流量計
  • 上海自動化儀表十一廠
    電動執(zhí)行機構(gòu)
    執(zhí)行機構(gòu)配件
    雙波紋管差壓計
  • 上海大華儀表廠
    XMT數(shù)顯調(diào)節(jié)儀
    中圓圖平衡記錄儀
    大圓圖自動平衡記錄儀
    XWF中長圖記錄儀
    EL小長圖記錄儀
    EH中長圖記錄儀
    記錄儀配件
    無紙記錄儀
    熱量顯示儀
  • 上海遠東儀表廠
    壓力控制器
    差壓控制器
    高壓控制器
    流量控制器
    微壓/微差壓控制器
    溫度控制器
    浮球液位控制器
  • 上海轉(zhuǎn)速表廠
    標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置
    轉(zhuǎn)速傳感器
    轉(zhuǎn)速表
    轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀
    轉(zhuǎn)速記錄儀
    接近開關(guān)
    轉(zhuǎn)換器
    轉(zhuǎn)速變送器
    手持式離心轉(zhuǎn)速表
    手持式離心轉(zhuǎn)速表
  • 上海自動化儀表有限公司
    調(diào)節(jié)控制器
    壓力變送器
    智能數(shù)顯儀
    蝶閥
    孔板流量計
  • 電感壓力變送器
  • 單/雙法蘭差壓（液位）變送器
新聞詳情

處理合成氨裝置熱網(wǎng)分程控制閥門故障方法

來源：上海儀表廠作者：上海自動化儀表

【描?述】---對于大型合成氨裝置熱網(wǎng)運行的穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響到整個裝置的安全運行。通過改進，解決了熱網(wǎng)高壓蒸汽調(diào)節(jié)閥填料泄漏、反饋桿脫落等影響裝置運行的問題，消除了影響裝置運行的重大隱患。閥門智能定位器的引入，實現(xiàn)閥門定位的智能化操作，提高閥門控制的靈敏性和精確性。

大型合成氨裝置熱網(wǎng)運行的穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響到整個裝置的安全運行。而穩(wěn)定重要前提之一是高中壓減壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)靈敏，動作可靠。因此，閥門問題是關(guān)系到整個裝置整體狀態(tài)，引起企業(yè)的高度關(guān)注。通過技術(shù)改造，消除了影響裝置運行的重大隱患，提高設(shè)備運行效率，責(zé)無旁貸落實到負責(zé)儀表運行和維護管理的技術(shù)人員肩上。
1 熱網(wǎng)流程簡介
某企業(yè)國產(chǎn)化45萬噸合成氨裝置中，蒸汽系統(tǒng)有3個等級，高壓（11.9MPa,510℃），中壓（4.9MPa,385℃）和低壓蒸汽
（0.44MPa,167℃）。高壓過熱蒸汽來自二段轉(zhuǎn)化出口廢熱鍋爐（E1401）、對流段蒸汽發(fā)生器（B1401 E07）、變換廢熱鍋爐（E1501）及合成氣廢熱鍋爐（E1801）產(chǎn)生的飽和蒸汽并經(jīng)高壓蒸汽過熱器（E1403）及一段爐對流段第一、二蒸汽過熱器（B1401 E03A/B）過熱得到。裝置正常運行時，副產(chǎn)的高壓過熱蒸汽總量約為273t/h。
為滿足合成氨裝置開車需要，并補足正常生產(chǎn)時所需蒸汽量，裝置設(shè)置了一臺燃氣高壓鍋爐，其最大產(chǎn)汽量為130t/h，正常生產(chǎn)時，鍋爐的產(chǎn)汽量約73t/h。正常生產(chǎn)時，高壓蒸汽全部通過天然氣壓縮機透平（ST1201）,合成氣壓縮機透平（ST1801）,氨氣壓縮機透平（ST1901）做功后，抽出中壓蒸汽，滿足中壓蒸汽用戶需求。同時為了裝置開車和平衡蒸汽，備有3臺高壓蒸汽減壓閥，其中1臺HV-8021為快開閥。正常生產(chǎn)時，如果3臺高壓蒸汽透平任意1臺跳車，該閥2秒內(nèi)迅速到達設(shè)定閥位，將高壓蒸汽迅速減至中壓蒸汽管網(wǎng)，其他2臺閥門PCV-8023A/B由PIC-8023分程調(diào)節(jié)器控制，在裝置開車階段或者任何1臺壓縮機停運時，高壓蒸汽經(jīng)PCV-8023A/B兩個調(diào)節(jié)閥減壓供應(yīng)中壓蒸汽。當(dāng)中壓蒸汽壓力超過設(shè)定值時，中壓蒸汽通過分程調(diào)節(jié)器PIC-8032控制的PCV-8032A/B 2臺閥門打開放空，穩(wěn)定中壓蒸汽壓力。
2 存在問題及現(xiàn)象
2.1 閥門系統(tǒng)構(gòu)成及工作狀態(tài)
國產(chǎn)DCS系統(tǒng)中，采用了2個分程調(diào)節(jié)器模塊PIC-8023和PIC8032來控制熱網(wǎng)閥門,PIC-8023控制PCV-8023A,8023B這2臺閥門由美國萊斯利公司制造。A閥最大流量35t/h,B閥最大流量 361t/h，工作壓力 11.76MPa,溫度 520℃。PIC8032 控制PCV-8032A,8032B這2臺閥門由美國Copes-Vulcan 公司制造，A、B最大流量均為130t/h，工作壓力4.4MPa,溫度430℃。A閥在信號0%～50%范圍內(nèi)動作；B閥在信號50%～100% 的范內(nèi)動作。4臺閥共同特點動作速度快，行程長，定位器選用西門子電氣定位器SIPART PS2 6DR5210系列，閥內(nèi)均采用迷宮減壓方式解決惡劣條件下的閃蒸、氣蝕、振動和噪音,并精確調(diào)節(jié)流量和壓力。經(jīng)過一段時間運行，閥門暴露出以下問題。
2.2 填料容易泄漏
合成氨裝置開車和運行時，3臺蒸汽透平的抽氣量不能滿足中壓蒸汽用戶需求量，常需要使用打開熱網(wǎng)減壓閥平衡蒸汽，分程控制的特點是先開A閥后開B閥，PCV-8023A流通量小長期處于全開狀態(tài)，只能頻繁使用PCV-8023B來調(diào)節(jié)，閥桿頻繁動作，閥門石墨填料磨損嚴重，出現(xiàn)泄漏高壓蒸汽現(xiàn)象，只能依靠定期巡檢，及時緊固填料函壓蓋來暫時控制泄漏。
2.3 定位器反饋桿容易脫落
PCV-8023B蒸汽減壓閥，行程200mm，使用西門子定位器反饋長杠桿還不夠長，又焊接加長到165mm，執(zhí)行機構(gòu)推桿和閥桿連接部位反饋支架設(shè)計不夠合理，常出現(xiàn)固定螺栓松動，反饋桿脫落現(xiàn)象。閥門不動作，每次在線處理，都會造成閥位波動，影響高中壓蒸汽壓力穩(wěn)定，繼而造成5臺壓縮機透平轉(zhuǎn)速波動。
2.4 調(diào)節(jié)閥微小開度動作不靈敏
PV-8032B中壓蒸汽放空閥，行程228mm,同樣使用西門子定位器長行程杠桿加長至165mm，常出現(xiàn)5%以下開度不靈敏，經(jīng)常需要在PIC8032調(diào)節(jié)器手動輸出5%以上，閥門才開始動作，為了防止在自動狀態(tài)，閥門從零位開始，打開速度慢，在DCS系統(tǒng)內(nèi)將調(diào)節(jié)器輸出下限設(shè)定為5%，這樣PIC8032投自動時，閥位最小保持5%開度，浪費寶貴的中壓蒸汽。
3 解決措施及改造方案
3.1 閥門填料反復(fù)泄漏的原因
經(jīng)過反復(fù)分析，歸納閥門填料反復(fù)泄漏的主要原因為： （1）高溫蒸汽閥門填料選用材質(zhì)、類型不對； （2）安裝方法不當(dāng)； （3）閥桿磨損、變形、光潔度下降； （4）使用填料時間很長，老化或調(diào)節(jié)閥動作比較頻繁引起填料損傷造成泄漏。
3.2 防止填料發(fā)生泄漏的措施
（1）針對調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的場合選用合適的填料； （2）檢修安裝填料時，檢修人員按照上一圈填料與下一圈填料上下錯開90°或120°的要求，每安裝一圈用專用填料棒壓緊，使填料受力均勻，填料壓入圈數(shù)以未超出填料函為準(zhǔn)； （3）提高閥桿的光潔度； （4）閥門更換填料投入使用初期，儀表維護人員加強巡檢頻次，及時檢查填料是否泄漏。如有泄漏及時緊固，防止填料泄漏擴大。
3.3 引入DVC6200智能定位器
Fisher DVC6200智能閥門定位器是美國費希爾控制設(shè)備國際有限公司設(shè)計生產(chǎn)的一款基于微處理器（CPU）的閥門智能定位器，可以把4～20mA電流信號轉(zhuǎn)換成氣動輸出信號實現(xiàn)對閥門的精確控制。該智能閥門定位器由4～20mA回路供電，通過HART協(xié)議通訊。殼內(nèi)選裝壓力表，還可選集成空氣過濾減壓閥、集成限位開關(guān)、集成閥位變送器。針對加長反饋桿容易脫落和小開度動作不靈敏現(xiàn)象，使用DVC6200智能定位器進行改造，可以實現(xiàn)閥門定位的智能化操作，提高閥門控制的靈敏性和精確性。
4 改造實施情況
首先確定改造方案 ，由于調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)為大氣缸，決定用DVC6200雙輸出定位器替代使用中的西門子定位器。拆除原定位器及反饋部件后安裝了DVC6200定位器，重新加工制作了反饋磁條固定件，用HART475手操器對DVC 6200定位器參數(shù)進行設(shè)置，調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)氣源帶塵，I/P轉(zhuǎn)換器無輸出，氣源壓力未按銘牌設(shè)置，閥門動作速度偏慢等一系列問題，通過清理過濾減壓閥，增加過濾減壓閥設(shè)定壓力，修改氣路管線。經(jīng)反復(fù)校驗，閥門動作靈敏。在DCS輸出1.5%，閥位就有變化，線性良好，聯(lián)系工藝人員現(xiàn)場確認后投入使用。
DVC6200智能閥門電氣定位器是在原來DVC6000系列的升級產(chǎn)品，增加了無連接、無接觸反饋技術(shù)，這種無連接、無接觸反饋技術(shù)通過消除連接處的磨損來提高可靠性，采用磁鐵和霍爾效應(yīng)傳感器來檢測閥門位置。非常適合改造的2臺閥門定位器反饋桿因振動發(fā)生松脫問題，DVC6200雙輸出定位器解決了原來閥門定位器由于反饋桿超長帶來了的脫落和小開度動作不靈敏問題，改造后氣路示意圖如圖1所示。
改造后氣路示意圖
5 改造后的效果
2019年12月以來，熱網(wǎng)閥門問題逐漸暴露和困擾生產(chǎn)。通過與以前大量使用DVC6000系列比較，F(xiàn)isherDVC6200 系列智能定位器的優(yōu)勢得以體現(xiàn)。無反饋、無接觸連接是其突出優(yōu)點，定位器模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，安裝簡易，調(diào)校方便，漂移量??；可動部件少，受振動、溫度等環(huán)境因素影響小，適用于單/雙作用執(zhí)行機構(gòu)，輸出能力大，可用來控制多種從小型到大型的執(zhí)行機構(gòu)；定位器小循環(huán)反饋功能能提高定位器的響應(yīng)速度，對大閥門也能作出精確的響應(yīng)?；谶@些優(yōu)點，確定了上述解決熱網(wǎng)閥門問題的方案。
經(jīng)相關(guān)的技改方案的實施，2020年3月中旬大型合成氨裝置開車。改造后的熱網(wǎng)蒸汽閥門投入使用并經(jīng)受考驗。運行至今，所列問題得到圓滿解決，熱網(wǎng)減壓閥PV-8023B操作穩(wěn)定，放空閥PV-8032B能夠完全關(guān)閉，未出現(xiàn)因為閥門問題造成裝置波動，給裝置順利開車和節(jié)能降耗創(chuàng)造良好條件，同時也為裝置上其他閥門填料的處理和定位器改造提供了智慧和方案。