PSA装置中内漏程控阀的判断与维修

赖建文（广东众和化塑有限公司，广东 茂名 525000）

PSA装置中内漏程控阀的判断与维修

赖建文（广东众和化塑有限公司，广东 茂名 525000）

本文介绍PSA（变压吸附）装置工艺过程及程控阀的使用情况，讲述如何通过“压力比较法”准确判断出内漏的程控阀，并提出在装置不停车的情况下维修内漏程控阀的方法。

PSA;程控阀;内漏;切塔;维修

本PSA（变压吸附）装置采用变压吸附分离技术，将苯乙烯尾气、加氢尾气等经压缩机增压至3.0Mpa后进入PSA（变压吸附）提纯氢系统，将除H2组分以外的组分分离出，得到纯度≥99.0%的工业氢气。

PSA工艺过程由吸附、均压降压、顺放、逆放、冲洗、均压升压和产品最终升压共6个工序组成，其整个工艺过程（吸附与再生）通过几十台程控阀按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现。因此，程控阀的长周期稳定运行对确保装置正常运行起着核心作用。

1 程控阀内漏及判断

1.1 程控阀内漏表现

本PSA装置使用的程控阀为平板阀，其结构原理为：它由阀体，执行机构，支架，阀瓣组成。当驱动气（仪表风）进入气缸一端时，推动活塞从气缸一端运动到另一端，由于活塞的上下移动，从而，通过阀杆带动阀瓣上下运动，而实现程控阀的开关。该程控阀在生产使用中性能较好，常见故障表现在阀片被冲刷而发生内漏。

若程控阀出现内漏，各吸附塔之间的压力通过内漏的程控阀互窜，出现如下4种现象：

（1）系统压力异常，在程控阀内漏的吸附塔,在均压过程中，压力会出现升高或者下降变化，原较规整的趋势图呈现波动。

（2）解吸气的流量明显增大。

（3）原较稳定的产品在线分析仪数值呈现波动。

（4）产量明显降低。

1.2 程控阀内漏判断

在日常生产中若某台程控阀出现内漏，则影响PSA装置的正常运行，引起系统压力和产品质量波动，需及时准确做出判断，作维修处理。判断程控阀内漏的主要方法为：压力比较法，因PSA的吸附、均压降压、顺放、逆放、冲洗、均压升压和产品最终升压的各个工序是通过对应的程控阀的开关来实现的，正常状态下，各个工序的压力是恒定不变的，若某一工序对应的程控阀出现内漏，则该工序的压力就会出现波动，从而可判断出内漏的程控阀。下面以生产中的实例来介绍如何判断出内漏的程控阀。

1.2.1 程控阀内漏

当运行中的PSA装置某台程控阀突然发生内漏时，其系统压力波动情况通过趋势图呈现，如图：D塔在三均降时压力出现异常波动，同时B塔、C塔、E塔也出现异常波动。

1.2.2 内漏程控阀分析

（1）B、E塔二均时，两塔压力同时下降（此时KV104B、E是开的，可判断此两阀正常。

（2）D塔4均降时降不下，此时B、E塔为二均：KV104B、E，可推断：KV104D内漏，E、B塔压力窜入D塔，造成其压力降不下。

（3）后期的C、E塔压力波动，处于下降，因：此时C、E塔做二、三均，KV104C、E开，而KV104D内漏，D塔正为冲洗阶段，所以C、E塔压力经KV104D排出。

根据上述现象，可进一步断定是KV104D内漏。

其它程控阀的内漏判断，则同理。

1.2.3 内漏程控阀维修

（1）通常情况下的维修

为确保PSA装置运行的可靠性，PSA装置设计是配制了一套自动切塔与恢复程序。即：当某一台吸附塔出现故障时，可将其脱出工作线，让剩余的各个吸附塔继续工作。通常情况下，当某一台吸附塔的程控阀出现内漏时，可将该塔切出，维修内漏的程控阀；待维修完后，再将该塔恢复即可。

（2）公共程控阀的维修

通常情况下PSA装置的产品、均压阀（1-7号阀）出现内漏时，可采取切塔的方法维修，但8、9、10号阀出现内漏则必须停车维修，因其为公共阀，通过切塔不能将其隔离出。下面以生产中的实例来介绍如何实现在不停车的情况下维修9、10号阀。

在PSA装置工艺流程中，9号阀是顺放气公共阀，与5号阀（二均、三均压、顺放阀）和顺放罐相连；10号阀是冲洗气公共阀，与4号阀（冲洗入口阀）和顺放罐相连。

PSA装置工艺流程中，将某台吸附塔切出后，其公共阀仍处于工作状态中，若需在不停车的状态下对其维修，还需做相应的操作：首先，要通过“压力比较法”，准确的判断是否是公共阀内漏；经确认无误后，为确保装置正常运行，避免非计划停车，可作如下“切塔操作”的处置：9号阀为顺放公共阀，与5号阀联通，7塔运行时，5号阀在二、三均压和顺放时开；若切塔后（6塔运行），5号阀只负责顺放的工序，所以可在切塔的情况下，将5号阀对应的手阀关闭，与9号阀隔离开，这样6塔吸附工序的顺放气源就不会经9号阀进入顺放气罐，同时将顺放时间TPP在20秒缩至1秒，确保即使在5号阀对应的手阀关不严或内漏时塔内气体也不会窜至顺放罐。

经以上操作顺利维修好9号阀。

若需维修10号阀，同理；8号阀为终升公共阀，其维修也同理。

2 结语

在PSA（变压吸附）装置中，程控阀如果出现内漏，会导致PSA系统串压，使产品气的质量和产量降低。本文总结出PSA（变压吸附）装置中程控阀的内漏判断和维修方法及经验，当程控阀发生内漏时，能快速作出正确判断，并及时维修，有效确保装置的长、满、优安全运行，避免装置非计划停车，为公司完成生产任务提供了有力的保障。

[1]《广东众和化塑有限公司PSA提纯氢装置技术方案》.

[2]《广东众和化塑有限公司PSA装置操作规程》.

[3]《平板阀使用说明书》.

赖建文，男，大专学历，毕业于广东石油化工学院，现于广东众和化塑有限公司PSA装置从事PSA工艺技术、质量、计量等工作。

作者简介：赖建文（1976-），性别:男，民族：汉，当前职务：工艺员，当前职称：助工，学历：大专，研究方向：PSA工艺技术。