甲醇二期锅炉燃料气减压阀的故障分析与改进

王许(中海石油化学股份有限公司，海南 东方 572600)

0 引言

在原设计的基础上，寻找辅助锅炉燃气减压阀故障的原因，并通过改造和操作上的优化降低辅助锅炉燃气减压阀的故障率，通过对甲醇二期辅锅燃气减压阀的故障分析，并通过对实际操作和燃气管线及阀门进行改造，将辅助锅炉燃气减压阀故障率降低，从而达到有效提高甲醇产量，增加企业效益的目标。

1 锅炉减压阀故障原因分析

装置每次遇到负荷调整均会涉及到调整辅锅燃气压力，手动调整还需与主控配合，调高、调低、高多少、低多少全靠操作人员的经验行事，在如此高频率的调整自力式减压阀的环境下，对阀门本身性能也是一种考验，在此之前曾出现过减压阀弹簧断裂、膜片破损，调压失控从而导致辅锅跳车。减压阀故障主要因素如表1 所示。从图1 可以看出，减压阀故障的主要因素为：自力式调压阀故障的主要因素是阀内膜片磨损撕裂及弹簧断裂，会造成阀门关闭，无法正常控制压力，导致触发燃气压力低联锁跳车。

表1 减压阀故障主要因素

图1 减压阀故障率

2 锅炉减压阀缺陷分析与改造

2.1 锅炉减压阀缺陷分析

自力式调压阀的缺点，一是无法实现无差自动调节，二是阀内膜片磨损撕裂，甚至是弹簧断裂造成阀门关闭，这是其无法克服的自身缺陷。为了解决存在的问题，采用调节阀替代自力式调压阀的途径，实现性能升级并与主控实现数据链接，使之能够通过主控操作根据不同负荷任意调节出口压力。

考虑到现场有两个串联的自力式调压阀，而且中间还有分离除液器，我们认为只要将前面一个自力式调压阀改造为调节阀即可。之所以这样决定，一方面是因为后面自力式调压阀几乎没有发生过故障，另外利用库存的一台新自力阀备件替换旧阀就能够基本保证无故障运行，具体如图2 所示。

图2 自力式调压阀改造为调节阀示意图

2.2 设备选型分析

采购一台适用的调节阀，与工艺管道连接尽量保持与自力阀尺寸一致，利用带弹簧的气动薄膜执行机构，选用事故关闭类型。配置FF 现场总线数字式电气定位器，接受FCS 调节指令实现自动调节。采购一台量程2.5MPa 的FF 现场总线压力变送器一台，与阀后工艺管道取样阀连接，测量的压力信号传送到FCS。采购配套的密封垫和连接件，满足新增仪表与现场安装的需要。

订货参数：

(1)原自力阀型号：EZR 3in

铭牌数据：SERIAL NO: 10010036

TYPE：EZR DIAPH STYLE：17E97 130

% CAP：100/3 IN SPRING：L BLUE

(2)工艺介质

天然气(甲烷62%，二氧化碳21.5%)

入口压力：2.7MPa 入口温度：20℃

出口压力：0.4～0.8MPa 出口温度：20℃

最大流量： 13000m3/h

(3)调节阀数据(优先选择fisher、samson 产品)

阀门类型： Globe 管道连接：3inCL300/RF Flg/RF Flg

阀体材质：WCC Steel 阀座结构：Cage

流量特性：Equal Percent 执行器：Spring & Diaphragm

动作方式：FC 气源压力：0.4MPa

手轮配置：Side Mounted

阀门定位器(优先选择fisher、samson 产品)

输入信号：FOUNDATION Fieldbus

配件：Filter/Regulator

(4)压力变送器

信号类型：FOUNDATION Fieldbus

测量范围：0～1.6MPa 最大压力：2.5MPa

连接配件；气源球阀；两阀组；终端、三通接头、仪表支架；缠绕垫。

3 实施对策

设备、材料到齐后，于2014 年7 月10 日停辅锅检修，配合机修人员安装并焊接调节阀，仪表人员在技术员的监督和指导下现场安装PV10900 调节阀和PT10900 变送器，配气源管，电缆敷设及接线，再办理关键性操作票后，在FCS 系统新增调节阀和变送器进行组态、下装，完成后并调校好后，与主控联动调试，现已投运正常。

4 效果检查

截至目前，更换的调节阀运行良好，利用调节阀进行燃气压力控制，可以实现无论远控、站控和现场控制，均能有效控制压力，操作方便、快捷、安全，而且改造后可根据工况调整压力调节阀开度，准确调节压力。

5 结语

此项技改大大改善了辅锅正常运行的稳定性，在负荷变化的情况下，提高了辅锅调整燃气压力时的安全性和可靠性，克服了现场操作人员来回调压仅凭经验办事等缺点，为装置的长周期运行奠定了坚实的基础。