连续重整反再系统隔离阀气路改造

2018-03-02周永祥卢永慧

中国设备工程 2018年2期

周永祥，卢永慧

（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江宁波 315812）

1 工艺联锁说明

中海石油宁波大榭石化有限公司150×104吨/年连续重整联合装置采用国产超低压连续重整成套工艺技术和国产催化剂PS-Ⅵ，以直馏石脑油、汽柴油加氢石脑油、裂解抽余油和加氢重石脑油为原料，生产含芳烃的高辛烷值汽油组分，并副产重整氢气。

催化剂再生系统有两组隔离系统。重整反应器出口至再生器是待生催化剂隔离系统，它隔离了反应器（氢气环境）与再生器（有氧环境），阀门位号UZV-30401；再生器出口至再生器下部料斗出口是再生催化剂隔离系统，它隔离了再生器与反应器，阀门位号UZV-30801、UZV-30806。两组隔离系统相同，一旦装置出现故障，隔离系统关闭即隔离阀关闭，防止了隔离系统的上方气体向下泄漏，也防止了隔离系统下方的气体向上泄漏。

催化剂再生系统设置独立的SIS系统即重整闭锁料斗控制及再生器安全联锁系统（LHCS），控制逻辑如图1所示。

图1 联锁逻辑示意图

再生系统出现操作波动，热停车联锁，工艺调整操作联锁即可复位，催化剂再生循环不停运；如果隔离系统（隔离阀）出现关（开）不到位或关闭（打开）时间超时（≥10s）故障，则再生系统停止运行（冷停车）。

2 故障现象及原因分析

从2016年6月份开工以来3台再生系统隔离联锁阀，在反再系统热停车后，多次发生关断时间超时（阀门从关阀命令发出后，超过10s后收到阀门关闭反馈信号）联锁，造成反再系统热停车后触发冷停车联锁，催化剂再生系统停止运行，催化剂不能再生，装置将面临停工，给生产带来较大影响。

通过分析，气路设计没有问题，阀门失气、失电动作方向、动作时间（设计要求小于5s）均满足工艺要求。此阀门在相同或类似装置应用较为成熟，未曾出现类似问题。

故障阀门清单如下表1。

表1

阀门出现关闭时间超时后，维护人员对气路、元件、电路及相关联锁逻辑进行检查都未发现异常；对气动执行机构气缸气密性进行检查测试，未发现气缸密封有漏气现象，因阀门为气开阀，气缸漏气对阀门关闭超时没有影响；设计弹簧扭距都在额定扭距1.5倍以上（详见表1），现场不具备拆解、测试条件，未对弹簧进行实际扭距测试。在气缸弹簧侧排气孔处，用净化风往里通气即可关闭阀门，由此可以判断阀门本体亦可用。因为这3台阀门为采用进口品牌，阀门供货周期长，且价格昂贵；装置连续运行阀门无法下线，不具备更换阀门的条件。为此，经多方研究论证，决定对阀门控制气路进行改造。

3 阀门气路改造

原有气路图如图2所示：1为空气过滤减压阀，型号B38-442，气源压力0.7MPa，减压后压力0.5MPa；2为单向阀，型号2NRVSE122；3为电磁阀,型号WSNF8327B102，联锁ON/OFF信号来自LHCS系统；4为2位3通气控阀,型号56C-53-RA-EH55-NC；5为隔离阀单作用执行机构。

正常运行时，电磁阀接收LHCS系统闭合ON信号，气控阀控制气路（单斜线气路）打开，气控阀4切换，主气路（双斜线气路）打开，执行机构推动弹簧动作，弹簧侧通过排气孔通大气，阀门打开。当联锁动作时，电磁阀失电（OFF），控制气路关闭，主气路关闭，气缸通过气控阀4排气，弹簧复位，阀门关闭。

图2 原有控制气路图

此次改造，增加2位5通气控阀1台、快排阀2台，气源管路及接头若干。改造后气路如图3所示：1为空气过滤减压阀，型号B38-442，气源压力0.7MPa，减压后压力0.5MPa；2为单向阀，型号2NRVSE122；3为电磁阀,型号WSNF8327B102，联锁ON/OFF信号来自LHCS系统；4为2位5通气控阀,型号VSA4120；5为快排阀，型号VGA342R；6为快排阀，型号HXQ1500；7为隔离阀单作用执行机构。

由于阀门在运行状态，工艺生产不允许长时间测试、调试；初次改造时，只考虑在气缸侧加装快排阀，使得阀门快速关闭。如图3，没有6号快排阀元件，弹簧侧气通过4号元件2位5通气控阀排气，在预制场气路组装完成后，不带气缸阀门测试气路通过。

改造后气路工作原理：正常运行时，电磁阀接收LHCS系统闭合ON信号，气控阀控制气路（单斜线气路）打开，气控阀4切换，主气路（双斜线气路）打开，执行机构推动弹簧动作，阀门打开。当联锁动作时，电磁阀失电（OFF），控制气路关闭，主气路切换，气缸通过5快排阀排气，同时辅气路（三斜线）往弹簧侧进气，并且弹簧复位，阀门关闭。

利用装置电加热器更换管束的短暂间隙，对3台隔离阀进行了改造并调试。调试结果，阀门可快速关闭，关闭时间小于3s，但开阀时间大于10s，不能满足阀门开关时间都小于10s的联锁要求。经过多次测试发现，阀门在电磁阀失电的瞬间，阀门延时2s才开始动作，且动作缓慢，在提高风压无果后，对气路进行了进一步完善，在弹簧侧加装6号元件，快排阀。调试结果阀门开关时间均小于5s。