PSA装置程控阀门维护处理优化

黄涛

接 要：程控阀是一种通过气动、液动等方式进行驱动的切断阀，该阀门通过DCS集散控制系统及PLC可编程控制器相连，实现计算机程序的远程控制。程控阀是变压吸附装置制氢（PSA）系统运转的重要部件。变压吸附的主要工序有吸附、均压、顺放、逆放、冲洗等步骤，每一个工序的完成均是通过程控阀在一定时间的启闭来实现的。因而程控阀需要频繁的动作，操作和性能均高于一般的普通阀门。

关键词：PSA装置程控阀门;处理;优化

1 选用阀门简介

高频齿轮齿条执行机构动作形式为，压缩空气进入气缸，推动活塞作直线运动，活塞通过利用活塞销与拨叉U型槽设计，将活塞的直线运动转为拨叉的旋转运动，拨叉旋转带动输出轴转动，从而实现对阀门的控制。

阀体采用三偏心硬密封蝶阀，其三偏心结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使闸板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线。经过第三次偏心后、闸板的密封断面不再是真圆，而是椭圆。其密封面形状也因此而不对称，一边倾斜于本体中心线，另一边则平行于本体中心线。如图2所示。

2 装置运行常见问题及分析

①本装置配有两套PSA装置，共使用高平执行机构配三偏心蝶阀32台，在本装置运行过程中发现以下问题：装置运行过程中14台阀门内漏，阀门卡死，在18年大修时拆开阀门，共有22台三偏心蝶阀阀板固定螺栓脱落，其中12台阀门密封损坏。

解决措施：将32台三偏心阀阀板上固定螺栓全部焊接固定，保证三偏心蝶阀内部无可直接拆卸部件;

②阀门动作较为频繁，20min阀门就要开关一次，因此阀门执行机构订货要求为高频执行机构，使用过程中发现齿轮齿条容易磨损，尤其齿条的第一级和第二级齿条易断裂，部分执行机构的开限位螺栓松动。

解决措施：a.三偏心蝶阀流量特性，阀门开到95%时，流量已经达到最大值，因以将阀门全开位置设置限位在95%，降低关阀时齿条受力不在第一齿槽上，防止齿条损坏;b.针对限位松动，制定定期巡检计划，在限位螺栓上制作正常位置标记，巡检以标记确定执行机构限位是否松动;c.上报备件，要求厂家提供高频执行机构，同时要求齿条进行加长，阀门动作时首次受力变为第3齿，延长执行机构使用寿命;

③阀门附件电磁阀动作延迟，冬季拆解电磁阀后，发现电磁阀阀芯有结冰现象，电磁阀阀芯有明显磨损，如图3。

解决措施：a.PSA单元处于全场仪表风末端，装置用气量较大，冬季电磁阀阀体气温较低，仪表风长时间经过易聚集冷凝水，造成电磁阀阀芯结冰，因此我们在进PSA单元入口处增加气动三联件进行解决，保证仪表风经过电磁阀后不结冰;b.电磁阀阀芯內润滑脂不适用低温坏境，采买低温电磁阀专用润滑脂进行重新涂抹;c.电磁阀阀芯磨损有划痕，进行打磨处理后涂抹，保证阀芯动作灵敏。

3 使用维护总结

①注意现场使用环境，尤其是电磁阀及换向阀的防水、防潮;

②所使用的气源必须干净，高频执行机构进气口尽可能带油雾器，以减轻气缸对活塞密封的磨损;

③通过集控室和现场巡检，对发现的问题及时处理;

④做好易损件（电磁阀、气控阀、密封圈等）的备件工作，在连续使用一个大修周期后，视情况增加齿轮齿条黄油，齿轮齿条如磨损严重，立即更换执行机构。

4 结束语

PSA是接近等温变化的过程，他是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同，在一定的工作条件下进行选择吸附，采用降压使吸附剂再生，再生产过程中要求周期性的切换阀门，且阀门数量多，动作频繁，人工操作无法进行。因此在本PSA装置入口逆放气切断阀使用高频设计的齿轮齿条执行机构配三偏心蝶阀使用。

参考文献：

[1]刘锦民，刘杰，王建峰，等.PSA气动程控阀阀芯阀杆损伤原因分析及故障处理[J].石油和化工设备，2017.