分子筛纯化系统阀门泄漏故障分析与处理

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)河南豫光金铅股份有限公司制氧厂 作者:李玉霞

  KDON-4000/1800型空分设备,采用分子筛吸附净化,增压透平膨胀机制冷,规整填料塔,全精馏氢制和氧氮外压缩流程,由DCS控制系统控制。2010年空分设备分子筛纯化系统先后发生了两起阀门泄漏事故。

1、正流空气进口阀泄漏

  2010年5月2日发现分子筛程序暂停,2#分子筛未卸压完全,查找原因并处理使分子筛程序运行。等待下一周期继续观察无此现象,直至第二天下午又出现2#卸压不完全现象。

  2#分子筛卸压不完全,机后压力又损失4~7kPa,可以判断是2#正流空气进口阀V1202,出口阀V1204,均压阀V1209泄漏。由于均压阀为双向柱塞阀,如果泄漏,那么1#分子筛也会出现卸压不完全现象,事实上没有,并且操作工在出现卸压不完时关闭了均压阀V1209仪表气(此阀为气开阀,关仪表气后全关)然后关卸压阀,发现分子筛压力持续上涨,可排除均压阀泄漏的可能性。

  由于1#分子筛刚均压完切换至正常工作,吸附容量大,正流空气出口温度>30℃,假如2#分子筛出口阀内漏,则2#分子筛卸压时,泄漏的高温气体会使正流空气出口温度升高,趋势趋于平缓。观察实际运行趋势并无此现象,但发现2#分子筛进口温度最低温度均比卸压完全时的温度要高,包括加热时的谷底值也是如此。可见2#分子筛进口阀V1202有内漏,导致从空冷塔过来的约9℃空气与卸压时进口的1~2℃气体混合,造成卸压和加热时分子筛进口温度谷底值偏高。

  现象一般发生在午后紫外线强且长时间照射V1202时,天气凉快时和晚间则不会发生,初步判断有两种情况:一是阀内密封圈磨损经阳光照射后与阀门贴合不紧密造成泄漏,为验证此推测,待2#分子筛再生时对阀门密封圈处淋冰水,故障不能消除,所以可排除此疑虑。二是阀门执行机构气缸内气体经太阳照射膨胀后有轻微漏气且阀门气缸密封圈有磨损,导致阀门关不严。2#再生未卸压完全时在现场发现V1202电磁阀放空口有轻微漏气现象,证明判断正确。

  由于2010年泄漏量较小,天气转凉后已恢复正常,所以未对其进行处理,直到2011年4月时,情况度再度出现且较为严重,说明密封圈已严重磨损。机后压力损失达到10kPa之多,2#充压速度明显快于1#,均压曲线已发生明显变化。同理,均压时从空冷塔过来的9℃空气从2#分子筛正流空气进口泄漏后与2#分子筛均压时正流空气进口的30℃气体混合,导致2#分子筛进口温度没有上升,甚至低于正常冷吹结束时的温度。

  泄漏量不大时,稍开大卸压阀前的手动阀,或是卸压后期全开分子筛底部吹除阀,加快剩余压力卸除。泄漏较严重时,即使全开卸压阀前手动阀和分子筛底部吹除,压力仍无法卸完,被迫等待2#分子筛压力<15kPa时,手动切换分子筛阀门。待可检修时,拆开阀门更换气缸密封圈后故障消除。

2、均压阀泄漏

  1#分子筛出现卸压不完全现象,并且1#分子筛正流空气出口温度卸压趋势图异常,怀疑均压阀和1#分子筛出口阀V1203有内漏。结合上一个故障的处理经验,先检查均压阀V1209,断仪表气并关卸压阀,1#分子筛压力不再升高。观察加温与冷吹阶段的各参数运行曲线图,除卸压的1#MS正流空气出口温度升高,趋势变平外,冷吹峰值也较前几个周期低,因V1209为柱塞阀,2#MS也和1#MS有相同故障现象。可知泄漏的阀门应该是均压阀V1209。

  请仪表工对V1209零点进行调整,使其能关严。之后,故障现象消失,分子筛纯化系统运行正常。

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