变压吸附(PSA)装置程控阀常见故障分析与处理措施

变压吸附(PSA)装置程控阀常见故障分析与处理措施

谢庆

扬子石化电仪中心    江苏省南京   211500

摘要：变压吸附 (PSA) 装置是自动化极高的一套装置，装置内每一个吸附塔都经历了非常多的工艺步骤，所有的工艺步骤均是借助程控阀频繁、有序以及稳定的启闭切换所实现。然而，在实际的操作期间，变压吸附 (PSA) 装置控阀常常会发生一些故障，从而对PSA装置运行期间的安全性以及稳定性造成直接影响，程控阀在工作期间非常容易发生故障，使其出现故障的原因也不同。在实际的工作期间，必须掌握好变压吸附(PSA)装置程控阀可能出现的故障情况，并且针对故障情况及时采取有效的处理措施。因此，如何对其所存在的故障进行判断以及处理是让其至恢复运行的关键之处。本文正是基于此，首先对变压吸附(PSA)装置程控阀常见故障实施了深入化地分析之后依据相关地故障全面总结了处理措施，以期指导实践。

关键词：变压吸附(PSA)装置程控阀；故障；处理措施

前言

  变压吸附(PSA)装置程控阀如果发生了故障，不单单会对PSA装置的顺畅运行造成直接的影响，还很有可能会对整个生产线的运行造成影响。变压吸附(PSA)装置程控阀所各自的功能都不同，再加上其所出现的故障类型也不一，如果其发生故障将会使得产品不合格，甚至会导致整个生产线停止，还会降低产品的气收率，导致工艺气体或者产品气流量发生波动[1]。为了更好的解决其所存在的故障问题，必须对其变压吸附(PSA)装置程控阀的常见故障进行分析，总结出相关的解决措施。

一、变压吸附(PSA)装置程控阀的常见故障以及发生原因

变压吸附(PSA)装置程控阀容易发生DCS显示阀位反馈呈现出报警的状态。发生该故障的有着几个方面的原因。原因之一为程控阀出现阀检移位，使得阀芯旋转进而使得程控阀反馈连杆发生偏移。原因之二为反馈回路安全栅出现损害。原因之三为程控阀气源压力缺乏所出现的阀门动作问题。PSA程控阀容易发生内漏的问题，该问题主要为平衡缸位置的密封圈发生损害从而出现的内漏情况。气缸之中的仪表空气压力降低导致阀门无法紧闭而发生内漏；因为阀芯位置的密封垫片发生问题，使得吸附剂进入至程控阀管道内，使其黏附至密封片上，损坏道密封片以及安装反了阀门流向安全位置。此外，变压吸附(PSA)装置程控阀在阀门关闭不到位的情况，该情况主要是因为在长时间的工作期间，阀门的密封件发生磨损；驱动装置发生问题；驱动装置缺乏驱动力等等。该装置还会发生阀门打不开的问题，该问题的发生主要是因为装置管道压力较大所造成，此外，驱动装置动力缺乏和驱动装置发生故障也会出现该问题[2]。

二、变压吸附(PSA)装置程控阀常见故障的处理措施

（一）时间转移法

时间转移法指的是PSA程控阀发生开关严重延迟以及程控阀无法打开等等情况时，在生产线运行期间，维修人员无法实施处理，或者因为其他原因无法对备件进行更换的情况之下，将故障程控阀所在的步骤时间转移至另外一个步骤时间当中，进而对工艺要求进行满足的一种方法。时间转移法大多运用于PSA逆放等等步骤之中。该方式实施的前提为实施时间转移之后不会对PSA均压、抽空以及吸附等步骤之中的运行时间造成影响，采取对PSA时序表进行查调后发现，大多数的PSA装置在其正常的运行时序期间都可以对该要求进行满足。

（二）强使常开法

     在变压吸附（PSA）在发生了程控阀开关严重延迟以及打不开等等情况时，在生产线运行期间相关维修人员无法实施处理，或者因为缺少更换备件等原因无法维修时，可以强行打开程控阀，让其保持常开状态，进而让工艺运行工作功能能够正常的方法叫做强使常开法[3]。这一方法主要适合运用在PAS公用程控阀以及调节阀一同组成的控制线路内，具体是因为调节阀以及程控阀的开启程序相同，依据成功徐开启或者关闭调节阀就能够控制工艺路线，因此，如果公用程控阀发生故障，将会发生工艺气体通量不足以及无法流通等等问题，将会对工艺运行的通畅程度造成影响。调节阀的开度为初始开度加上开启斜率*开启时间，因此，在实施具体的处理措施期间需要强行保持程控阀为常开状态，同时让DSC表盘操作共设置调节阀的初始开度为零，同时需要调整好调节阀的开启斜率进而对工艺要求进行满足。在PSA程控阀一般运用在变压息吸附的逆放、顺放、均压、终充压、置换以及冲洗等步骤之中。除了逆放步骤之外，其他的步骤公用程控阀均可以和调节阀一起进行使用。强使常开法不单单可以在由程控阀和调节阀一起组成的控制路线内进行使用，当实施PSA逆放步骤期间，如果逆放一或者是逆放二程控阀发函俄国故障，也可以实施强使常开法，但是实施该方式的前提在于程控阀进行强使常开期间不会对其他步骤的正常运行造成影响，在实际操作期间必须依据实际情况进行运用[4]。  

（三）开关间隔法

     在运行PSA装置期间，程控阀当中的部分不间将发生例如减压阀故障、快速排气阀故障以及电磁阀故障等情况时，不会对程控阀开关的正常性造成影响，为了避免故障更为严重，在运行PSA装置时，对该类部件故障实施处理期间，必须对该程控阀的仪表进行关闭，采取该方式之后，因为程控阀之中的气缸装置有弹簧，将会使得程控阀门关闭。换而言之，只有在确保关闭了程控阀之后才能够对上述故障进行处理。依据该特征，可以针对该故障实施开关间隔法，主要为以PSA运行步序为依据，在对其进行开启之前处理好相关的故障，对于关闭时间长短不一致以及开关频繁的程控阀，最好能够选择最长的关闭时间的时间段内实施处理

[5]。在实施该方式处理故障期间，维修人员需要和DCS表盘操作员实施通畅的沟通，保证能够在开启程控阀之前可以处理好故障。

结语

总而言之，在使用程控阀期间非常容易发生突发性故障，变压吸附装置之中的程控阀如若发生泄漏，将会使得运行期间的吸附塔串压，导致吸附剂无法进行正常的吸附以及再生，影响到产品的回收率、产量以及纯度，因此，正确使用以及维护好阀门非常重要，所以，相关的工作人员必须对各类故障情况发生原因以及处理措施进行掌握，提升自身的工作水平和问题解决能力，确保程控阀系统能够实现正常的运行。

参考文献

[1]李政,王海岗.PSA程控阀传动件磨损原因及国产化改造[J].石油化工腐蚀与防护,2022,39(05):42-45+55.

[2]秦杰.PSA提氢装置程控阀运行故障分析及处理措施[J].山西化工,2021,41(04):153-155.

[3]薛科科,李俊杰,张道祥,孙晶,成家琛.变压吸附装置技改后试运行调试总结[J].中氮肥,2021(04):54-58.

[4]刘杰.变压吸附程控阀内漏的判断[J].化学工程与装备,2021(07):190-191+189.

[5]韦光建,韩银群.高压变压吸附技术在甲醇驰放气回收氢气中的应用[J].石油化工设计,2020,37(03):43-46+7.