甲醇二期鍋爐燃料氣減壓閥的故障分析與改進

王許(中海石油化學股份有限公司，海南 東方 572600)

0 引言

在原設計的基礎上，尋找輔助鍋爐燃氣減壓閥故障的原因，并通過改造和操作上的優化降低輔助鍋爐燃氣減壓閥的故障率，通過對甲醇二期輔鍋燃氣減壓閥的故障分析，并通過對實際操作和燃氣管線及閥門進行改造，將輔助鍋爐燃氣減壓閥故障率降低，從而達到有效提高甲醇產量，增加企業效益的目標。

1 鍋爐減壓閥故障原因分析

裝置每次遇到負荷調整均會涉及到調整輔鍋燃氣壓力，手動調整還需與主控配合，調高、調低、高多少、低多少全靠操作人員的經驗行事，在如此高頻率的調整自力式減壓閥的環境下，對閥門本身性能也是一種考驗，在此之前曾出現過減壓閥彈簧斷裂、膜片破損，調壓失控從而導致輔鍋跳車。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：自力式調壓閥故障的主要因素是閥內膜片磨損撕裂及彈簧斷裂，會造成閥門關閉，無法正常控制壓力，導致觸發燃氣壓力低聯鎖跳車。

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

自力式調壓閥的缺點，一是無法實現無差自動調節，二是閥內膜片磨損撕裂，甚至是彈簧斷裂造成閥門關閉，這是其無法克服的自身缺陷。為了解決存在的問題，采用調節閥替代自力式調壓閥的途徑，實現性能升級并與主控實現數據鏈接，使之能夠通過主控操作根據不同負荷任意調節出口壓力。

考慮到現場有兩個串聯的自力式調壓閥，而且中間還有分離除液器，我們認為只要將前面一個自力式調壓閥改造為調節閥即可。之所以這樣決定，一方面是因為后面自力式調壓閥幾乎沒有發生過故障，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行，具體如圖2 所示。

圖2 自力式調壓閥改造為調節閥示意圖

2.2 設備選型分析

采購一臺適用的調節閥，與工藝管道連接盡量保持與自力閥尺寸一致，利用帶彈簧的氣動薄膜執行機構，選用事故關閉類型。配置FF 現場總線數字式電氣定位器，接受FCS 調節指令實現自動調節。采購一臺量程2.5MPa 的FF 現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，滿足新增儀表與現場安裝的需要。

訂貨參數：

(1)原自力閥型號：EZR 3in

銘牌數據：SERIAL NO: 10010036

TYPE：EZR DIAPH STYLE：17E97 130

% CAP：100/3 IN SPRING：L BLUE

(2)工藝介質

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)調節閥數據(優先選擇fisher、samson 產品)

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

閥體材質：WCC Steel 閥座結構：Cage

流量特性：Equal Percent 執行器：Spring & Diaphragm

動作方式：FC 氣源壓力：0.4MPa

手輪配置：Side Mounted

閥門定位器(優先選擇fisher、samson 產品)

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 實施對策

設備、材料到齊后，于2014 年7 月10 日停輔鍋檢修，配合機修人員安裝并焊接調節閥，儀表人員在技術員的監督和指導下現場安裝PV10900 調節閥和PT10900 變送器，配氣源管，電纜敷設及接線，再辦理關鍵性操作票后，在FCS 系統新增調節閥和變送器進行組態、下裝，完成后并調校好后，與主控聯動調試，現已投運正常。

4 效果檢查

截至目前，更換的調節閥運行良好，利用調節閥進行燃氣壓力控制，可以實現無論遠控、站控和現場控制，均能有效控制壓力，操作方便、快捷、安全，而且改造后可根據工況調整壓力調節閥開度，準確調節壓力。

5 結語

此項技改大大改善了輔鍋正常運行的穩定性，在負荷變化的情況下，提高了輔鍋調整燃氣壓力時的安全性和可靠性，克服了現場操作人員來回調壓僅憑經驗辦事等缺點，為裝置的長周期運行奠定了堅實的基礎。