尿素裝置蒸汽調(diào)節(jié)閥誤動(dòng)分析及預(yù)防措施

1、尿素裝置蒸汽調(diào)節(jié)閥尿素裝置蒸汽調(diào)節(jié)閥誤動(dòng)分析及預(yù)防措施誤動(dòng)分析及預(yù)防措施目錄目錄1、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203在工藝中的作用在工藝中的作用2、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203的動(dòng)作原理的動(dòng)作原理3、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障4、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施5、總結(jié)、總結(jié)33 3引言引言 隨著石油化工工業(yè)的迅猛發(fā)展，裝置規(guī)模越來越大型化、連續(xù)化、加之化工生產(chǎn)過程具有易燃、易爆、高溫、高壓、有毒、有腐蝕的特點(diǎn)。在化工生產(chǎn)中調(diào)節(jié)閥的供氣系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)故障，如氣源管線堵塞、管道漏氣和元器件損壞等。我公司80萬噸尿素生產(chǎn)裝置曾出現(xiàn)幾起閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件（過濾減壓

2、閥、鎖定閥、氣動(dòng)放大器、滑閥等）泄漏問題。一旦泄漏或者誤動(dòng)，將影響閥門的正常調(diào)節(jié)，如果泄漏量增大，更是會(huì)改變閥門的開關(guān)狀態(tài)。44 4引言引言 調(diào)節(jié)閥是現(xiàn)場化工生產(chǎn)系統(tǒng)的重要的最終執(zhí)行器，調(diào)節(jié)閥的性能直接關(guān)系著化工生產(chǎn)系統(tǒng)的完整性。本文重點(diǎn)分析了蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203的執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣路，在不同情況下閥門的最終開關(guān)狀態(tài)。并由鎖定閥老化引發(fā)對(duì)今后工作中儀器儀表誤動(dòng)預(yù)防措施的思考。55 51、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203在工藝中的作用在工藝中的作用 PV3023是尿素裝置關(guān)鍵的閥門之一，105T/HR的主蒸汽經(jīng)過二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的做功后，約95T/HR作為抽汽出來，經(jīng)過PV3023進(jìn)入汽包319D，為

3、高壓汽提塔302C提供熱源，使得高壓系統(tǒng)未反應(yīng)的氨和二氧化碳大部分在高壓圈循環(huán)，只有少量的到后系統(tǒng)。從工藝流程上看，該調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行對(duì)工藝有極其重要的作用。66 61、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203在工藝中的作用在工藝中的作用 在正常生產(chǎn)中，如果PV3023突然關(guān)閉。有兩大危害： 一是蒸汽系統(tǒng)抽汽管網(wǎng)必然超壓。對(duì)管道造成威脅，對(duì)壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅，甚至可能影響合成裝置的蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定； 二是對(duì)工藝系統(tǒng)的影響。PV3023關(guān)閉，高壓汽提塔無蒸汽加熱，甲銨分解率驟降，處理不及時(shí)，低壓會(huì)嚴(yán)重超壓蒸發(fā)真空維持不住，造粒會(huì)被迫退出，水解解析也會(huì)波動(dòng)，最終工藝?yán)淠翰缓细瘢到y(tǒng)都會(huì)波動(dòng)紊亂，甚

4、至最終被迫全系統(tǒng)停車！ 77 72、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203的動(dòng)作原理的動(dòng)作原理2.1蒸汽調(diào)節(jié)閥蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203結(jié)構(gòu)和動(dòng)作結(jié)構(gòu)和動(dòng)作 從閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)上看，該閥為雙作用氣缸閥。正常調(diào)節(jié)時(shí)，主控工藝人員設(shè)定一定的閥門開度，在DCS內(nèi)部轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流值（4-20mA對(duì)應(yīng)0-100%閥門開度）。再通過現(xiàn)場閥門上的雙作用定位器轉(zhuǎn)換為2路不同的輸出氣路到閥門的上氣缸和下氣缸。因上下氣缸的儀表空氣壓力不同，從而實(shí)現(xiàn)不同閥位的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。88 82、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203的動(dòng)作原理的動(dòng)作原理2.2 PV3203執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣路組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣路組成 根據(jù)該閥特性，定位器入口儀表風(fēng)壓力為4

5、00Kpa。閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣路見圖1：單向閥：單方向流通，防止氣源倒流。儲(chǔ)氣罐：氣源故障時(shí)代替氣源工作一段時(shí)間或提供閥門保位用。/過濾器減壓閥：保證氣源質(zhì)量和調(diào)壓。鎖定閥：故障時(shí)保證閥門處于安全位置。/氣動(dòng)放大器：與定位器配合實(shí)現(xiàn)小氣控制大氣的氣路提高調(diào)節(jié)速度。/兩位三通滑閥：實(shí)現(xiàn)氣路自動(dòng)切換。閥門定位器:改變調(diào)節(jié)閥的工作特性 實(shí)現(xiàn)正確定位。 99 92.3正常生產(chǎn)時(shí)，閥門氣路的動(dòng)作原理 單向閥 儲(chǔ)氣罐 /過濾器減壓閥 鎖止閥 /氣動(dòng)放大器 /兩位三通滑閥 閥門定位器 1010103、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障3.1.誤動(dòng)事故發(fā)現(xiàn)誤動(dòng)事故發(fā)現(xiàn) 2013年12月8日20:30，化

6、工儀表維護(hù)人員在進(jìn)行正常巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)尿素裝置蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203執(zhí)行機(jī)構(gòu)上氣路中的鎖定閥膜片大量漏氣?；x表人員迅速報(bào)告主控讓其做好事故預(yù)案，同時(shí)快速地分析該閥門氣路。1111113、 PV3203鎖定閥故障時(shí)氣路控制圖鎖定閥故障時(shí)氣路控制圖 單向閥 儲(chǔ)氣罐 /過濾器減壓閥 鎖止閥 /氣動(dòng)放大器 /兩位三通滑閥 閥門定位器 1212123、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障 3.2 PV3203鎖定閥故障的工藝后果鎖定閥故障的工藝后果 從以上氣路分析可以得知，鎖止閥膜片漏氣量若進(jìn)一步擴(kuò)大，將導(dǎo)致鎖止閥斷氣，蒸汽調(diào)節(jié)閥PV3203將會(huì)突然全關(guān)，處于事故狀態(tài)。若旁路閥打開不及時(shí)將會(huì)瞬間引

7、起二氧化碳?jí)嚎s系統(tǒng)抽汽壓力突漲，導(dǎo)致抽汽安全閥瞬間起跳，95T/HR中壓蒸汽回流。若此次故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，不僅會(huì)引起尿素裝置跳車，更有可能因蒸汽大幅度波動(dòng)，造成合成裝置停車。1313133、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障、蒸汽調(diào)節(jié)閥鎖定閥故障 3.3 PV3203鎖定閥故障的處理鎖定閥故障的處理 當(dāng)晚21:00，在儀表人員監(jiān)控下，工藝人員漸漸打開旁路閥，欲切出PV3203。在其過程中PV3203突然迅速全關(guān)，所幸旁路閥已打開，才避免了大幅度中壓蒸汽波動(dòng)帶來的恐怖后果。隨后，儀表人員更換氣動(dòng)保位閥調(diào)試閥門正常后投運(yùn)，裝置運(yùn)行正常。1414144、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施 通過上面事故，

8、不難發(fā)現(xiàn)，之所以會(huì)出現(xiàn)閥門突然全關(guān)是由于儀器儀表元器件老化引起的。從故障的低頻率和事故的嚴(yán)重性來看，閥門的元器件老化及操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)占主導(dǎo)因素。為此，中海石油化學(xué)股份有限公司化肥二部作出以下工作措施：1515154、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施4.1 開展五防檢查。開展五防檢查。 “防雷、防臺(tái)風(fēng)、防高溫、防火、防鼠”，把能引起儀器儀表誤動(dòng)的各個(gè)自然因素影響降到最低。4.2.加強(qiáng)對(duì)化工儀表維護(hù)人員的技術(shù)培訓(xùn)。加強(qiáng)對(duì)化工儀表維護(hù)人員的技術(shù)培訓(xùn)。 不斷提高儀表人員的工作能力和工作素質(zhì)。嚴(yán)格執(zhí)行工作票和關(guān)鍵性操作票制度，從而將人為因素造成的誤動(dòng)性降到零。161616四、儀器儀表誤

9、動(dòng)的防范措施四、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施4.3. 針對(duì)每一次化工停車事故進(jìn)行徹底分析。針對(duì)每一次化工停車事故進(jìn)行徹底分析。 系統(tǒng)地排查出問題的所在，并制定相應(yīng)的反事故措施或相應(yīng)的檢修應(yīng)急預(yù)案，舉一反三排查及處理相關(guān)隱患。171717四、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施四、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施4.4隱患排查。隱患排查。 特別是對(duì)重大閥門閥體和氣路附件的檢查，對(duì)各種大小隱患按照小隱患不過班、大隱患不過天、重大隱患連軸轉(zhuǎn)的要求開展隱患排查和管理工作。通過強(qiáng)化消缺從而消除導(dǎo)致檢測儀表和閥門誤動(dòng)的各種因素。做到盡早檢測、發(fā)現(xiàn)故障，然后預(yù)防、軟化、控制和排除故障，避免誤動(dòng)事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。1818184、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施、儀器儀表誤動(dòng)的防范措施 通過檢查排除了諸如FT2810一次檢測元件堵塞、FV2810定位器膜片老化、LV1001A滑閥微漏、FT1002電阻偏大等一系列重大隱患。從而為化工裝置的“長、安、穩(wěn)”運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的護(hù)航保障，為公司避免了多次重大經(jīng)濟(jì)損失，創(chuàng)造了良好的公司效益。1919195、總結(jié)、總結(jié) 在儀器儀表日常的維護(hù)和裝置檢修中，必須將可能發(fā)生的所有異常情況都考慮到，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的故障安全型和可靠控制調(diào)節(jié)。 在儀器儀表技術(shù)日趨高度自動(dòng)化、智能化、精細(xì)化的情況下