石化行业对执行器的校验和维护经验介绍

发布时间:2009-10-17  点击数:2490

       通常一个调节系统主要由一次仪表、DCS系统、执行器三部分组成,其中一次仪表、DCS系统目前日趋成熟,在实际生产中维护量变得越来越小,而执行器越来越被人们所重视,已成为实际生产中维护的重点。在石油、化工行业,执行器多以气动调节阀(风门)为主,是石油、化工装置中重要的仪表设备,因此调节阀工作的好坏,直接关系到DCS控制系统的投运和工艺装置 的"安、稳、长、优"运行。调节阀是调节系统的重要环节,一旦调节阀出现故障,整套调节系统就失灵。所以,在实际中对调节阀的校验、维修非常重要,下面就几种调节阀类型进行阐述:
1、气动薄膜调节阀
    a.带定位器的气动薄膜调节阀
    在校验这类调节阀时,首先确定气源压力,然后按规程校验,保证其线性、灵敏度达到规定要求。特别注意的是在调节阀定位器安装时,当调节阀在50%开度时定位器的反馈臂必须在水平位置。
    b.无定位器的气动薄膜调节阀
    无定位器的气动薄膜调节阀在校验时特别注意调节阀的信号范围,在名牌上标有弹簧范围即信号范围,然后按信号范围进行校验。
2、气缸式调节阀
    气缸式调节阀具有输出功率大、动作灵敏等优点.在校验时首先确定气源压力,然后按规程校验。如果发现线性不好、有跳跃现象,请对气缸做气密性实验,检查气缸、活塞、接头等是否漏气,如果故障还没消除,则可能是调节阀的填料太紧所致,处理填料既可正常。
3、风门执行机构
    风门执行机构是一种特殊调节阀,在校验这类调节阀时首先确定气源压力,然后按规程校验,此类调节阀随有定位器,但线性不太好,只要满足工艺要求既可。在巡检时要注意各接头是否漏气,气源压力是否正常,机械传动部分要定期加润滑油。
4、调速器
    机组调速器是一种特殊的调节装置,它分为执行机构和油动机两部分,仪表负责执行机构部分。在校验时首先确定气源压力、气垫压力,然后按规程进行校验满足工艺要求,在巡检时要特别注意气路管线是否有泄漏现象,一旦发现要及时处理。
5、隔膜调节阀
    隔膜阀是两位式调节阀,校验时首先确定气源压力,然后检查动作是否灵活、到位。如果有异常请检查隔膜是否破裂、填料是否正常。
6、电磁切断阀
    电磁切断阀包括机组停车电磁阀、和燃料系统的天然气切断阀。这类调节阀为两位式,校验时要特别注意电源电压是否正常,动作是否灵活、到位,有无泄漏现象等。
7、气开阀和气关阀的改变
    气开阀和气关阀是调节阀的固有属性,在调节阀制做时已经确定,只有改变执行机构才能改变气开、气关;如果是气缸式调节阀则可以通过改变上下气缸信号的位置既可。如果改变定位器或调节器的正、反作用是不能改变气开和气关的。 
8、放空阀和防喘振阀
    放空阀和防喘振阀在工艺正常时均为关闭状态,在校验这类调节阀时要特别注意工艺介质压力对阀芯的作用力,通过计算得出调节阀的启动值,对气关阀不一定是100KPa,可能是95kpA或90KPa ,气开阀不一定是20KPa启动,也可能是40KPa或50KPa,其目的是在工艺正常时确保调节阀关闭可靠且动作良好。确定启动值的方法应该是科学计算,但实际中有一定的难度,往往是根据经验确定一个较为保守且合理的启动值,往往对气开阀定为25~35KPa为启动值;对气关阀定为85~95KPa为经验启动值。

         例题: 一台气开式高压调节阀,带定位器,输入20~100KPa,输出40~200KPa,阀前后压差为30000KPa,阀芯直径8mm,阀行程20mm,膜头有效面积280cm2,阀摩擦力30Kgf。在常压下校验此阀,问达到什么程度,投运后才能正常工作?

解:(1)校行程。即输入20~100KPa,使输出为40~200KPa,阀走完全行程20mm。
(2)校验启动压力(流开型)
Po= (△P×πr2+F摩+Fe)/Ae
=(300×π(0.4×0.4)+30+280×0.05)/280
=70Kpa
式中的Fe为阀座的压紧力,一般取Fe=0.05Ae
求出启动值后,按下法调校:
(1)输入信号20~100KPa,调整定位器零点,使输出为零(40KPa)
(2)压缩弹簧,输入从20KPa 缓慢增加,直到输出为70KPa,调节阀开始启动为止。

        石油、化工装置一般运行1-2年后要进行年度大修,调节阀是石油、化工装置中重要的仪表设备,因此是检修的重点,检修后要保证装置"安稳长优"运行的目的。根据经验调节阀设备的大修除按常规检修要求外,实践中应重视下列几点:
检修人员进入检修现场之前,必须进行相关的安全教育.进入检修现场后,必须严格按要求穿着劳保服装和佩戴劳保用品。

检修过程中所有的更换部件,请注明调节阀位号,均装入专用的封口塑料袋内,保管好。
调节阀要进行彻底、完全的解体、清洗、检修。
对于高压差和在腐蚀性介质场合工作的调节阀,必须重点检查下列各项:
阀体内壁耐压、耐腐蚀的情况。
阀座是否腐蚀、冲刷利害。
阀芯是否腐蚀、冲刷、磨损,连接部件是否松动。
执行机构中膜片、O型密封圈是否老化、裂损,膜室是否在腐蚀情况。
各调节阀内垫、填料,要核对好尺寸、材质后,方予以更换。
薄膜气室、气缸气室的密封试验:
将0.25Mpa气压输入薄膜、气缸气室,切断气源,在10分钟内,气室内压力降低值不应超过0.005MPa。
阀体耐压试验:
        根据调节阀公称压力决定为其1.5倍的试验压力,出口上盲板,时间5分钟,阀体不应有泄漏。
对检修调节阀的填料、内垫、阀芯、阀杆、阀座进行测绘。
调节阀打开后、安装前,均应由专门技术人员确认后,方可进行检修、安装恢复。
所有检修工作完成后,必须对阀进行调校,开车时要跟踪保运,进行热把紧,以确保密封填料函及所有连接处均无渗漏现象。
张洪垠简介
        高级工程师。“国家科技进步二等奖” 获得者。精通DCS计算机控制系统、自动化过程控制技术和仪表专业技术,熟悉化工、石油等行业的生产过程,了解大中型化工企业情况,在大化肥、化工行业具有一定的影响力。负责承担完成了国家“八.五”重点科技攻关项目《大型合成氨和尿素装置优化控制和调度》和“九.五” 《流程工艺CIMS应用工程》。曾被聘为清华大学技术顾问、《化工自动化及仪表》、《石油化工自动化》杂志编委、中国化工DCS协会理事、中国化工自动化协会理事等职。在国家级和省部级科技刊物上发表学术论文近39篇,编著《CENTUM集散控制系统》一书(全书28.2万字,由化工出版社出版);整编和翻译了《大化肥联锁系统大全》、《尿素装置控制与联锁系统说明》等十二册技术资料。