焦炉煤气制氢工艺中程控阀内漏故障的分析

焦炉煤气制氢工艺中程控阀内漏故障的分析

孙慧

河南平煤神马首山化工科技有限公司

摘要：在焦炉煤气制氢工艺实施过程中，程控阀具有重要作用，但程控阀本身也容易产生各种故障问题，例如程控阀内漏故障，该故障一旦产生对所生产氢气产品质量、产量以及检修成本都会造成较大负面影响，必须予以注意。所以本文中就专门分析了程控阀内漏故障所造成的负面影响问题，并对其故障判断方法与常见故障处理方法进行了全面分析。

关键词：焦炉煤气制氢工艺；程控阀；内漏故障；判断方法；故障处理方法

目前的焦炉煤气制氢工艺中已经引入了远程智能化操控技术程序，例如程控阀，它所建立的是一种基于气动、液动方式的驱动切断阀。这种切断阀的技术优势在于它的运行维护成本偏低且不存在可视污染与环保风险，因此程控阀目前已经为焦化企业所广泛应用。

1. 程控阀内漏故障所造成的负面影响分析

一般来说，程控阀还被称之为“气动程控切断阀”，它其中包含了气动驱动与法兰连接两方面内容，共同构建形成了二位切断阀。程控阀的整体密封性能相当良好，存在启闭速度快、运行寿命长、反馈灵敏等等特点，可被应用于自动化程序控制体系中。但是，程控阀在生产运行过程中也容易出现故障问题，比较常见的故障就是程控阀内漏故障，一旦发生这一故障会对整个焦炉煤气制氢工艺流程与生产成果产生影响。

首先是质量影响，因为焦炉煤气制氢工艺的核心就是变温吸附工艺与变压吸附工艺，为确保吸附工艺始终保持稳定高效和持续，程控阀是不允许出现内漏故障的。如果出现内漏问题，则再生塔的再生时间会被延长，加热温度也会骤然降低，这使得再生塔无法再进行有效吸附，进而导致吸附量与吸附效果都大打折扣。在如此情况下，甚至会出现吸附床中吸附剂中毒问题，影响下一段工序。而在针对焦炉变压吸附这一方面，如果出现程控阀内漏则会造成相对严重的解吸气压力严重升高问题，这对于氢气产品的生产纯度而言影响巨大^[1]。

其次是产量影响，如果是在非吸附状态下，出现内漏故障所造成的直接后果就是吸附塔处理量明显降低，它在一定程度上影响了吸附塔压力，制约了氢气产量。另外，其它字吸附塔也会出现明显的内漏故障问题，它们制约了氢气产量提高，甚至还会出现不产氢情况。

再次是检修成本影响，程控阀内漏必然会增加阀门修复成本，甚至必要时也必须检修换新，成本更好。而对于生产连说，虽说程控阀更新周期较短，但在更换作业操作过程中必须进行系统泄压、置换处理，因此这也在某种程度上增加了检修成本，延误了正常生产^[2]。

2. 程控阀内漏故障的判断方法

程控阀内漏故障是必须快速解决的，因为它对氢气质量与产量都会产生较大影响，在故障判断过程中需要采用离线查漏与在线查漏两种方法。

1. 离线查漏方法

所谓离线查漏即在制氢系统停运过程中利用氮气介质进行程控阀密封性排查。这一过程中对离线判断操作要求不高，结合备用制氢系统检修停运状态展开技术操作。一般来说，离线查漏的方法主要参考如下：

首先，需要建立各个工序入口，直接连接氮气介质，结合系统程控阀开关进行分析，确保打开氮气，监视吸附塔压力有效改变，确保普查系统阀无任何内漏问题。其次，要实施单塔冲压，确保任一程控阀管理到位，分析吸附塔压力变化情况，判断功吸附塔程控阀内漏问题，例如可采用逐塔试验。

其次，要采用辅助现场听声判断来分析内漏阀问题，主要参考现场经验，结合吸附塔入口阀分析其介质影响，如此可检查出程控阀内漏可能性明显偏高^[3]。

2. 在线查漏方法

另外可针对程控阀采用在线查漏方法，主要采用在线方法对出入口程控阀的内漏问题进行判断，它所采用的是吸附塔再生工艺原理，结合再生温度、再生时间等等进行判断分析，合理判断故障程控阀，建立生产配合调整机制，避免系统憋压问题出现。例如对故障程控阀进行在线查漏过程中，需要对吸附塔的逆放问题进行分析，了解冲洗步序不受影响，同时分析其期间产氢量严重降低问题。在结合终升升压变缓问题进行分析，确保调节阀开度逐渐变大。在在线查漏过程中需要对程控阀内漏问题的叠加效应以及吸附工艺进行分析，结合不同判断难度分析其故障特殊情况，配合现场听声查漏，解决故障塔问题，即要在生产不间断情况下做好在线查漏工作^[4]。

3. 程控阀内漏故障的处理方法

在气动程控阀内漏故障处理过程中，需要结合常见故障进行针对性分析，下文分析6点。

第一，程控阀内漏故障发生主要是因为其密封部分存在杂质，密封环压伤与损坏、平衡活塞问题，所以需要结合阀门内漏问题进行分析，结合程控阀分解问题分析，有效清理杂物，确保密封环更换到位。要更换密封组件解决故障问题。

第二，程控阀支架密封组件容易损坏，其支架导向套位置容易磨损，所以必须修复更换支架密封组件，必要时也必须更换支架导套、阀杆等等。

第三，程控阀检测密封组件容易损坏直接导致气缸外漏，所以在分析导向套密封组件过程中也需要做到定期更换检测密封组件

^[5]。

第四，如果程控阀中电磁阀出现故障，必须对其气源故障、活塞卡涩问题进行分析，解决组件损坏所导致的气缸误动作亦或动作缓慢问题。在这一过程中必须更换电磁阀，检查气路中问题，有效修复并更换活塞密封组件。

第五，要对生产介质中所存在的杂质问题进行调整，确保合理分析密封件磨损，保证解决限位失灵所造成的阀门开关执行不到位等等问题。该过程中必须对杂物进行清理，更换密封组件限位问题，解决程控阀故障。

第六，要了解程控阀可能存在的反馈回路故障与电池阀故障问题，必须合理反馈阀位反馈故障问题，结合阀位反馈功能进行分析，检查恢复故障。考虑到程控阀本身综合性能表现良好，所以对在生气出口介质杂质进行调整，确保降低程控阀整体故障率。再者，日常中应该做好程控阀维护保养工作，确保防潮、防尘到位，明确阀门密封性能，明确相关安全标准，定期检查阀门使用状况与密封状况，建立良好的程控阀维护检修执行标准^[6]。

总结：

综上所述，程控阀内漏故障问题严重，所以在判断故障过程中要做好离线与在线监测工作，提出正确故障处理方法，提高焦炉煤气制氢工艺生产效率。

参考文献：

[1] 周伟. 分体阀杆式程控阀故障原因探究及改进[J]. 装备维修技术, 2019,170(02):149+152.

[2] 孙得利, 谷和鹏, 崔占磊,等. 制氢PSA冲洗程控阀故障分析及处理[J]. 云南化工, 2020,253(06):135-137.

[3] 乔波涛, 宋世超. 降低S-Zorb装置闭锁料斗程控阀维修频次浅析[J]. 建筑工程与管理, 2019, 001(004):P.122-125.

[4] 温涛, 王琪, 任勇. CPS硫磺回收装置二通阀,三通阀故障分析与解决措施[J]. 化工自动化及仪表, 2020,354(03):21-24.

[5] 杨明、许志红、刘红星. 变压吸附系统程控阀故障原因分析及对策[J]. 中氮肥, 2020,216(06):59-62.

[6] 于丹. 程控阀阀位开关在S Zorb装置中出现的问题及改进措施[J]. 石化技术, 2019, 026(006):37-38,36.