連續重整反再系統隔離閥氣路改造

周永祥，盧永慧

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812）

1 工藝聯鎖說明

中海石油寧波大榭石化有限公司150×104噸/年連續重整聯合裝置采用國產超低壓連續重整成套工藝技術和國產催化劑PS-Ⅵ，以直餾石腦油、汽柴油加氫石腦油、裂解抽余油和加氫重石腦油為原料，生產含芳烴的高辛烷值汽油組分，并副產重整氫氣。

催化劑再生系統有兩組隔離系統。重整反應器出口至再生器是待生催化劑隔離系統，它隔離了反應器（氫氣環境）與再生器（有氧環境），閥門位號UZV-30401；再生器出口至再生器下部料斗出口是再生催化劑隔離系統，它隔離了再生器與反應器，閥門位號UZV-30801、UZV-30806。兩組隔離系統相同，一旦裝置出現故障，隔離系統關閉即隔離閥關閉，防止了隔離系統的上方氣體向下泄漏，也防止了隔離系統下方的氣體向上泄漏。

催化劑再生系統設置獨立的SIS系統即重整閉鎖料斗控制及再生器安全聯鎖系統（LHCS），控制邏輯如圖1所示。

圖1 聯鎖邏輯示意圖

再生系統出現操作波動，熱停車聯鎖，工藝調整操作聯鎖即可復位，催化劑再生循環不停運；如果隔離系統（隔離閥）出現關（開）不到位或關閉（打開）時間超時（≥10s）故障，則再生系統停止運行（冷停車）。

2 故障現象及原因分析

從2016年6月份開工以來3臺再生系統隔離聯鎖閥，在反再系統熱停車后，多次發生關斷時間超時（閥門從關閥命令發出后，超過10s后收到閥門關閉反饋信號）聯鎖，造成反再系統熱停車后觸發冷停車聯鎖，催化劑再生系統停止運行，催化劑不能再生，裝置將面臨停工，給生產帶來較大影響。

通過分析，氣路設計沒有問題，閥門失氣、失電動作方向、動作時間（設計要求小于5s）均滿足工藝要求。此閥門在相同或類似裝置應用較為成熟，未曾出現類似問題。

故障閥門清單如下表1。

表1

閥門出現關閉時間超時后，維護人員對氣路、元件、電路及相關聯鎖邏輯進行檢查都未發現異常；對氣動執行機構氣缸氣密性進行檢查測試，未發現氣缸密封有漏氣現象，因閥門為氣開閥，氣缸漏氣對閥門關閉超時沒有影響；設計彈簧扭距都在額定扭距1.5倍以上（詳見表1），現場不具備拆解、測試條件，未對彈簧進行實際扭距測試。在氣缸彈簧側排氣孔處，用凈化風往里通氣即可關閉閥門，由此可以判斷閥門本體亦可用。因為這3臺閥門為采用進口品牌，閥門供貨周期長，且價格昂貴；裝置連續運行閥門無法下線，不具備更換閥門的條件。為此，經多方研究論證，決定對閥門控制氣路進行改造。

3 閥門氣路改造

原有氣路圖如圖2所示：1為空氣過濾減壓閥，型號B38-442，氣源壓力0.7MPa，減壓后壓力0.5MPa；2為單向閥，型號2NRVSE122；3為電磁閥,型號WSNF8327B102，聯鎖ON/OFF信號來自LHCS系統；4為2位3通氣控閥,型號56C-53-RA-EH55-NC；5為隔離閥單作用執行機構。

正常運行時，電磁閥接收LHCS系統閉合ON信號，氣控閥控制氣路（單斜線氣路）打開，氣控閥4切換，主氣路（雙斜線氣路）打開，執行機構推動彈簧動作，彈簧側通過排氣孔通大氣，閥門打開。當聯鎖動作時，電磁閥失電（OFF），控制氣路關閉，主氣路關閉，氣缸通過氣控閥4排氣，彈簧復位，閥門關閉。

圖2 原有控制氣路圖

此次改造，增加2位5通氣控閥1臺、快排閥2臺，氣源管路及接頭若干。改造后氣路如圖3所示：1為空氣過濾減壓閥，型號B38-442，氣源壓力0.7MPa，減壓后壓力0.5MPa；2為單向閥，型號2NRVSE122；3為電磁閥,型號WSNF8327B102，聯鎖ON/OFF信號來自LHCS系統；4為2位5通氣控閥,型號VSA4120；5為快排閥，型號VGA342R；6為快排閥，型號HXQ1500；7為隔離閥單作用執行機構。

由于閥門在運行狀態，工藝生產不允許長時間測試、調試；初次改造時，只考慮在氣缸側加裝快排閥，使得閥門快速關閉。如圖3，沒有6號快排閥元件，彈簧側氣通過4號元件2位5通氣控閥排氣，在預制場氣路組裝完成后，不帶氣缸閥門測試氣路通過。

改造后氣路工作原理：正常運行時，電磁閥接收LHCS系統閉合ON信號，氣控閥控制氣路（單斜線氣路）打開，氣控閥4切換，主氣路（雙斜線氣路）打開，執行機構推動彈簧動作，閥門打開。當聯鎖動作時，電磁閥失電（OFF），控制氣路關閉，主氣路切換，氣缸通過5快排閥排氣，同時輔氣路（三斜線）往彈簧側進氣，并且彈簧復位，閥門關閉。

利用裝置電加熱器更換管束的短暫間隙，對3臺隔離閥進行了改造并調試。調試結果，閥門可快速關閉，關閉時間小于3s，但開閥時間大于10s，不能滿足閥門開關時間都小于10s的聯鎖要求。經過多次測試發現，閥門在電磁閥失電的瞬間，閥門延時2s才開始動作，且動作緩慢，在提高風壓無果后，對氣路進行了進一步完善，在彈簧側加裝6號元件，快排閥。調試結果閥門開關時間均小于5s。

圖3 改造后控制氣路圖

4 結語

改造后經調試，閥門滿足工藝要求，且運行平穩。類似改造可推廣在單作用聯鎖閥門無法關閉或打開時應用。但僅使用于裝置連續生產不具備停工檢修時作為臨時措施。在裝置具備停工檢修時，應對閥門選型進行改進，單作用加大執行機構扭距或者改用雙作用執行機構等措施。

[1]陳金星，劉家勝.兩位式控制閥的控制氣路改進[J].化工儀表及自動化，2002，29（2）.

[2]徐強.鎖渣閥動作超時的氣路改進方案[J].石油化工自動化，第50卷，第2期.