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尿素裝置中合成塔壓力調(diào)節(jié)閥在線維護(hù)
發(fā)布于：2019/11/12 9:09:11 點(diǎn)擊量：166
水溶液全循環(huán)法尿素裝置中合成塔壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是最重要的自調(diào)系統(tǒng)。合成塔壓力調(diào)節(jié)閥（P4閥）安裝在合成塔出口。出合成塔的工藝介質(zhì)都需要通過(guò)P4閥流向中壓分解系統(tǒng)。
P4閥具有以下特點(diǎn)：
（1）尿液易結(jié)晶且不設(shè)旁路閥；
（2）閥前后壓差高，近18MPa；
（3）介質(zhì)流速高，波動(dòng)影響大；
（4）在線維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)大，閥門可能大幅度開(kāi)關(guān)，會(huì)造成合成塔超壓或中壓系統(tǒng)超壓，引起大范圍的工藝波動(dòng)甚至引發(fā)事故。
P4閥的上述特點(diǎn)決定了其正確維護(hù)及P4閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行是尿素裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提。
P4閥日常生產(chǎn)維護(hù)中常見(jiàn)的故障及解決方法：
1 閥門開(kāi)度不到位 氣源壓力低，導(dǎo)致膜頭壓力不夠，閥門開(kāi)度不到位，這時(shí)應(yīng)查看各接頭及氣源管線是否有漏氣現(xiàn)象，并對(duì)有漏氣處的氣源接頭進(jìn)行緊固處理。
2 膜頭漏氣 這時(shí)可將調(diào)節(jié)閥打到手輪控制，保持手輪控制閥位，然后拆下到膜頭的氣源管，同時(shí)迅速用手堵住管口，再慢慢將手輪打到自由狀態(tài)，檢查閥門輸出行程是否變化，若膜頭漏氣，則會(huì)看到閥門緩慢關(guān)閉，此時(shí)則應(yīng)將閥門打到手輪狀態(tài)，更換膜片。
3 閥門不動(dòng)或動(dòng)作遲緩 此時(shí)，操作人員可以從DCS操作畫面上看到合成塔壓力超壓，P4閥閥位輸出較正常時(shí)偏差許多，甚至到全開(kāi)度位置。
這是由于P4閥卡住，閥門不動(dòng)或動(dòng)作遲緩導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)測(cè)量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)定值，在比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)作用下，輸出達(dá)到積分飽和。
這一般是由兩種原因造成的：
（1）尿液結(jié)晶；
（2）閥芯偏磨，閥芯與閥座摩擦。
尿液結(jié)晶在傳統(tǒng)的ZMBS-220K閥門上較為常見(jiàn)，一般發(fā)生在填料函處，從而造成閥桿運(yùn)動(dòng)不靈活，致使P4閥無(wú)法正常運(yùn)行。處理尿液結(jié)晶的一般方法，即蒸汽吹除填料函處，促使結(jié)晶的尿液融化，使閥門恢復(fù)正常。但如果尿液結(jié)晶頻繁，反復(fù)用蒸汽吹除填料函處，最終將導(dǎo)致“V”形聚四氟乙烯填料老化，造成閥桿永久性卡澀或填料密封性能變差，影響到正常生產(chǎn)。另外，由于P4閥前后壓差大，流速快，閥芯的導(dǎo)向不穩(wěn)定，使閥芯和閥座摩擦，影響調(diào)節(jié)品質(zhì)。現(xiàn)在，部分尿素生產(chǎn)企業(yè)，通過(guò)不斷地摸索，對(duì)閥芯及閥桿部分作了加工，使結(jié)晶問(wèn)題有所改善。
針對(duì)P4閥閥芯偏磨閥卡問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)廠家，對(duì)P4閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)：將導(dǎo)向套增長(zhǎng)，并將導(dǎo)向套的下部分開(kāi)孔做成了籠式， 同時(shí)，將其與閥座導(dǎo)向連接，使閥芯的導(dǎo)向更加穩(wěn)定可靠，保證了閥芯與閥座的同軸度，避免了閥芯與閥座的磨損，延長(zhǎng)了使用周期。
4 電氣閥門定位器調(diào)節(jié)滯后 定位器反饋凸輪或反饋桿松動(dòng)導(dǎo)致閥門行程波動(dòng)大，調(diào)節(jié)滯后。定位器問(wèn)題是P4閥無(wú)法正常運(yùn)行的另一個(gè)原因，在開(kāi)車狀態(tài)下，修復(fù)調(diào)校閥門，存在很大風(fēng)險(xiǎn)。
檢修調(diào)校閥門定位器的操作方法：
4.1 電氣閥門定位器的檢修調(diào)校過(guò)程
4.1.1 聯(lián)系化工人員用手輪控制P4閥的開(kāi)度，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。
4.1.2 摘除定位器和膜頭之間的輸出接頭（因手輪機(jī)構(gòu)僅能限制一個(gè)特定方向的行程，不能同時(shí)限制兩個(gè)方向的行程），以免檢修定位器時(shí)輸出增大，造成P4閥開(kāi)度增大，使手輪無(wú)法正常控制，造成系統(tǒng)波動(dòng)。
4.1.3 修復(fù)或更換定位器。確保電器部分完好，量程參照閥門行程應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。然后將零點(diǎn)調(diào)整螺釘調(diào)至最低，即保證接好電器部分后，定位器無(wú)輸出。
4.1.4 通知總控室將閥門輸出信號(hào)調(diào)至目前閥門開(kāi)度對(duì)應(yīng)的信號(hào)，然后接好定位器與膜頭之間的輸出接頭及接線部分。此時(shí)慢慢調(diào)整定位器調(diào)零旋鈕，使輸出壓力逐漸升高，同時(shí)，另一只手握住手輪向閥門開(kāi)度方向微微用力，直至手輪有輕松感（即手輪已脫離，膜頭壓力已代替了手輪），停止調(diào)整調(diào)零旋鈕，這時(shí)即可通知總控室實(shí)現(xiàn)微機(jī)操作，然后將手輪旋至自由位置。最后一步之所以這么做是有道理可循的。 我們?cè)鴩L試在摘除定位器輸出接頭后，通過(guò)堵住輸出接頭，根據(jù)定位器輸出壓力表壓力來(lái)確定閥門動(dòng)作位置，結(jié)果當(dāng)然行不通。
定位器一個(gè)顯著特點(diǎn)：送一個(gè)開(kāi)度信號(hào)，若閥門不到位，定位器輸出將繼續(xù)增大，直至推動(dòng)閥門或輸出壓力至氣源壓力，反之亦然。其實(shí)，也就是通過(guò)反饋機(jī)構(gòu)的作用，以達(dá)到力的平衡，最終保證閥門開(kāi)度與總控室操作閥位信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。同理，閥門不動(dòng)的情況下，送一個(gè)開(kāi)度增大（或減小）的信號(hào)，定位器輸出將增至氣源壓力（或減至無(wú)輸出壓力），除非隨著信號(hào)變化使反饋桿移至相應(yīng)開(kāi)度，這顯然難以操作。
正確的方法是：根據(jù)當(dāng)前閥門開(kāi)度送相應(yīng)信號(hào)，通過(guò)將調(diào)零旋鈕從最小逐漸增至膜頭的推力，最終代替手輪，使反饋信號(hào)與輸入信號(hào)達(dá)到平衡，從而實(shí)現(xiàn)從手輪操作向自動(dòng)操作的無(wú)擾動(dòng)切換。
4.2 電氣閥門定位器的在線更換
4.2.1 通知操作工將P4調(diào)節(jié)系統(tǒng)打到手動(dòng)狀態(tài)，并將P4閥打到手輪控制。
4.2.2 根據(jù)目前閥門開(kāi)度，估計(jì)此時(shí)反饋桿的角度，裝好定位器。如為同型號(hào)的定位器，可參考原來(lái)的定位器安裝位置進(jìn)行安裝。應(yīng)注意P4閥為反作用氣開(kāi)閥，反饋凸輪方向一定要檢查好，確保構(gòu)成負(fù)反饋，否則定位器無(wú)法正常工作。
4.2.3 將定位器機(jī)械連接部分接好后，接入4～20mA的直流（DC）輸入信號(hào)。
4.2.4 根據(jù)目前手輪控制開(kāi)度，估計(jì)對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)大小，在DCS監(jiān)控畫面上給出相應(yīng)閥位信號(hào)。
4.2.5 接好定位器與調(diào)節(jié)閥連接的氣源接頭，最后接上定位器輸入氣源，按照上述提到的調(diào)校方法進(jìn)行調(diào)校。
綜上所述，重要調(diào)節(jié)閥在正常生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生故障，需要維修時(shí)，只要方法得當(dāng)，可進(jìn)行在線維修，避免閥位波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成影響。