高壓加氫裝置儀表選型安裝設計中的分析

白俊強(中海瀝青（營口）有限責任公司，遼寧營口115200)

高壓加氫裝置儀表選型安裝設計中的分析

白俊強(中海瀝青（營口）有限責任公司，遼寧營口115200)

為了分析高壓加氫裝置儀表選型安裝設計過程中要點及問題，筆者針對高壓調節(jié)閥的選型、計算、加氫裝置聯(lián)鎖系統(tǒng)的設計及安裝過程中的問題等進行了分析。

高壓加氫裝置儀表；選型安裝設計；問題及對策

在進行高壓加氫裝置儀表設計安裝過程中儀表選型及儀表安裝屬于最為主要及重要的問題，高壓加氫裝置儀表在選型安裝方面具有行業(yè)內相關的設計規(guī)定及標準，但儀表選型及安裝隨著高壓加氫裝置操作溫度、壓力、工藝及工藝設備等影響變得更加特殊及復雜。為了減少高壓加氫裝置儀表專業(yè)工程設計人員在設計過程中出現(xiàn)的錯誤，本文將針對高壓加氫裝置儀表選型及安裝設計的特殊性進行分析及探討。

1 高壓加氫裝置儀表選型及計算

1.1 高壓調節(jié)閥的選型

高壓調節(jié)閥除在高粘度、高壓差的場合使用角形閥之外，一般情況下均采用直通閥。直通閥選用流開方向，具有較好的穩(wěn)定性，調節(jié)閥閥芯為正作用閥芯，側進底出調節(jié)閥流向為流閉狀態(tài)，底進側出則剛好相反。調節(jié)閥泄漏等級依據(jù)標準ANSI/FCI 70-2或中國國家標準GB/T-4213，一般情況下選擇ANSI IV級。調節(jié)閥氣源壓力應小于0.45MPa，重要的調節(jié)閥或無副線狀態(tài)下的調節(jié)閥應設計側裝車輪。在遇到事故時調節(jié)閥儀表應處于安全的位置，為了避免或減少風事故對儀表產(chǎn)生的影響及帶來的危險應增加調節(jié)閥的機械限位。在對噪音進行控制的過程中可以采用約束條件的原理對特殊閥芯設計防止汽蝕，消除空化作用，還可以選用低噪音控制閥降低噪音的污染及傷害，并根據(jù)IEC60534-8計算所得的工作噪聲應≤85dB。調節(jié)閥的材質必須能夠承受工藝介質的腐蝕，并且應符合工藝管道等級表的材料規(guī)定。各種材料的壓力-溫度等級必須符合ASME B16.34。在可能發(fā)生磨損或閃蒸的場合，調節(jié)閥閥芯材質必須采用相應的材質和處理方法。有氣蝕的工況，需采用防氣蝕結構。含有催化劑介質的調節(jié)閥閥內件應采用HRC硬度大于55的硬質耐磨材料（例如：440C等）。特別是含有硫化氫介質的工況，調節(jié)閥的材質應符合NACE MR0103標準的規(guī)定。閥門氣動管路，采用不銹鋼Tubing管。

1.2 高壓調節(jié)閥的計算

按照調節(jié)閥的工藝條件數(shù)據(jù)來計算調節(jié)閥的CV值、工作噪聲、閥門開度等，根據(jù)計算結果和工藝介質參數(shù)，綜合考慮最大流量、最小流量、正常流量和調節(jié)品質等因素，確定調節(jié)閥的口徑和閥芯內徑。調節(jié)閥的口徑不應小于DN25，除特殊情況外，不允許小于工藝管道直徑縮徑兩級。調節(jié)閥的固有流量特性常見的有三種，等百分比、線性和快開，首選等百分比特性。具有等百分比流量特性的閥門可用于壓力控制場合、大部分的壓力降正常地由系統(tǒng)本身吸收而相對小部分留給控制閥的場合、以及預期有高度變化的壓力降情況的場合。具有線性特性的閥門常常指定用于液位控制以及需要恒定增益的流體控制場合。有快開流量特性的控制閥常用于開/關場合。調節(jié)閥額定流量系數(shù)的選擇應根據(jù)閥門的流量特性曲線決定，通常最小開度不宜低于10%，最大開度不宜超過90%。正常操作時，線性特性的調節(jié)閥開度應選擇在40%～60%之間，等百分比特性的調節(jié)閥開度應選擇在30%～75%之間。

2 加氫裝置連鎖系統(tǒng)的設計及安裝過程中的問題

2.1 加氫裝置連鎖系統(tǒng)設計

在進行邏輯圖設計過程中首先應對工藝正常時聯(lián)鎖輸入、輸出應采用的觸點進行確定，工藝正常時常開觸點或常閉觸點與繼電器并不是完全相同的。失電狀態(tài)下斷開的繼電器觸點為繼電器的常開觸點，失電狀態(tài)下閉合的繼電器觸點為繼電器的常閉觸點，我國在進行加氫裝置連鎖系統(tǒng)設計過程中一般采用常開觸點，一旦出現(xiàn)繼電器正常斷電的現(xiàn)象，可以通過繼電器之間的轉換常閉觸點或常開觸點型式與工藝正常時觸點型式完全一致。

2.2 高壓加氫裝置儀表選型設計完成后安裝過程中應注意的問題及事項

由于高壓加氫裝置具有易燃易爆、高溫高壓等煉油裝置的特征及危險，為了防止出現(xiàn)人身安全事故在安裝加氫裝置的設計過程中應將安全性因素充分考慮進去。A.在進行等級壓力表取源閥后應通過三通及截止閥設置壓力表的泄壓管線，對測量引線的安全泄壓問題進行有力保障，避免人身安全事故的發(fā)生；B.壓力取源部件一般采用3/4承插焊截止閥，若出現(xiàn)在儀表測量引線根部的踩踏事件，由于其堅韌性不容易被踩斷，避免安全事故的出現(xiàn)；C.所有高壓儀表測量引線放空管應加上管帽，防止高壓儀表測量引線放空閥使用之后出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象；D.選用法蘭連接熱電偶，為了減少焊口的數(shù)量應在工藝管道上開口焊接分支管，繼而與熱電偶配對法蘭直接進行焊接，最后與熱電偶進行連接，避免使用螺紋導致高溫、高壓、易燃及危害等帶來的危險現(xiàn)象；E.在安裝高壓物位儀表的過程中應盡量減少高壓設備上儀表開口的數(shù)量，保證高質量，為了避免設備與法蘭連接的過程中出現(xiàn)誤差導致無法安裝的現(xiàn)象，應將物位連通管及浮筒進行連接，通過連通管彌補設備制造等因素引起的安裝誤差現(xiàn)象，保證安裝的順利進行。

3 結語

高壓加氫裝置由于操作溫度較高、壓力較大及工藝較為復雜等因素，若在較長周期安全生產(chǎn)過程中進行高壓加氫裝置儀表選型安裝設計過程中應針對工藝設備、基礎設計、工藝包設計、高溫高壓儀表等進行綜合考慮，為了保證設計安裝質量，應嚴格按照相關規(guī)范進行儀表的選型、安裝等，保證高壓加氫裝置的安全性。

[1]卜錦海.高壓加氫裝置儀表選型安裝設計中的若干問題[J].石油化工自動化,2001,01:3-10.

[2]曹銳.加氫裝置熱高壓分離器底出口調節(jié)閥的選型[J].石油化工自動化,2011,04:56-59.