馬亞斌，李新明，趙佳磊

（1.湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南岳陽414012；2.中國石化西安石化分公司，陜西西安710086）

再生滑閥在線修復(fù)技術(shù)在催化裂化裝置的應(yīng)用

馬亞斌1，李新明2，趙佳磊2

（1.湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南岳陽414012；2.中國石化西安石化分公司，陜西西安710086）

催化裂化裝置運行期間再生滑閥閥板與閥桿脫開，催化劑循環(huán)量大幅下降，裝置進料量下降到正常進料的50%，分餾及穩(wěn)定系統(tǒng)無法正常運行。為避免裝置停車，研究再生滑閥的結(jié)構(gòu)特點和電液控制系統(tǒng)，充分考慮修復(fù)過程中存在的各種風(fēng)險，并制定相應(yīng)措施，在催化裂化工業(yè)裝置上首次成功實現(xiàn)再生滑閥閥板與閥桿脫落的在線修復(fù)。

石化設(shè)備；再生滑閥；電液控制系統(tǒng)；在線修復(fù)

0 概述

再生滑閥作為催化劑循環(huán)流程中的關(guān)鍵設(shè)備之一，在反應(yīng)再生生產(chǎn)中，對催化裂化反應(yīng)溫度控制、物料調(diào)節(jié)以及壓力控制起到關(guān)鍵作用[1]。在緊急情況下，還起到自保切斷兩器的安全作用。再生滑閥的動作受提升管反應(yīng)溫度信號和該閥前、后壓差信號控制，反應(yīng)溫度與再生滑閥壓降組成超馳控制。再生滑閥出現(xiàn)故障將會直接關(guān)系到整個裝置的長周期平穩(wěn)運行[2-4]。

中國石化西安石化分公司80萬噸/年MIP催化裂化裝置再生滑閥為TSLD600型電液單動滑閥，設(shè)計溫度750℃，設(shè)計壓力0.5 MPa，介質(zhì)為催化劑。2016年2月，在調(diào)整裝置運行負荷時，操作參數(shù)與催化劑循環(huán)量出現(xiàn)大幅度波動，嚴重影響裝置正常生產(chǎn)和全廠油品質(zhì)量調(diào)和方案。分析原因為催化劑再生滑閥閥板與閥桿脫開所致。為減少因裝置停車帶來的經(jīng)濟損失，在各項安全技術(shù)措施落實的提前下，實施不停車在線開孔頂開閥板處置方案，該滑閥修復(fù)后可以實現(xiàn)液動關(guān)閉，手動開閥的功能，不影響正常操作。本文主要介紹在不切斷反應(yīng)進料的情況下催化裂化再生滑閥的在線修復(fù)技術(shù)方案。

1 故障現(xiàn)象

2016年2月，80萬噸/年MIP-CGP催化裝置（同軸式）正常運行，加工負荷90%，再生滑閥開度40%，反應(yīng)溫度505℃。09：00接調(diào)度指令提高反應(yīng)進料，操作員將滑閥開度提到45%，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度沒有變化，再提到50%，同樣沒有變化。班長命令內(nèi)操緩慢開大滑閥，外操現(xiàn)場觀察滑閥閥桿活動情況，現(xiàn)場反饋信息閥桿動作與內(nèi)操指令相符，班長命令內(nèi)操緩慢關(guān)閉滑閥，觀察動作情況。當(dāng)內(nèi)操將滑閥關(guān)閉到38%時反應(yīng)溫度突然急劇大幅下降，內(nèi)操迅速下調(diào)反應(yīng)進料，反應(yīng)溫度最低降至475℃，再生滑閥壓降從50 kPa升到82 kPa，加工負荷下調(diào)到50%后反應(yīng)溫度回升到480℃，但波動較大，由于負荷太低，分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)無法正常運行。技術(shù)人員對故障進行會商，初步判斷為滑閥閥板與閥桿脫開，原因可能是閥桿T形掛鉤90°位移，導(dǎo)致閥桿與閥板脫扣或者閥桿斷裂。

2 修復(fù)方案

公司組織人員會商后，計劃實施“在線修復(fù)”。即制作手動推動頂桿機構(gòu)，在單動滑閥背部與閥桿同軸位置帶壓開孔，裝上頂桿機構(gòu)，用手動推動頂桿推動閥板，實現(xiàn)閥板開啟。由于該方案無經(jīng)驗借鑒，高溫開孔穿過耐磨襯里層采用何種刀具、推進頂桿能否對準閥板、能否頂開都是未知數(shù)。邀請滑閥制造廠家、帶壓開孔廠家以及推進機構(gòu)制作廠家，對方案進行可行性論證，確定具體實施步驟。

（1）與滑閥廠家及帶壓開孔廠家確定開孔位置及孔徑。開孔位置定在滑閥背部與閥桿同軸位置，開孔直徑38 mm。

（2）開孔廠家根據(jù)襯里材料確定開孔刀具材料及開孔工藝。采用高溫合金研磨鉆頭，低速研磨開孔。

（3）推進機構(gòu)制作廠家根據(jù)公司提供的設(shè)計圖制作推進機構(gòu)。推進機構(gòu)轉(zhuǎn)動部分、支架及填料函利用舊DN200 mm閘閥改造，頂桿直徑36 mm，材料為316L。

（4）搭設(shè)臨時推進機構(gòu)操作操作平臺、敷設(shè)推進機構(gòu)保護蒸汽管線。

設(shè)備開孔位置、推進機構(gòu)及實物圖見圖1～圖3。

3 修復(fù)施工步驟

施工操作要點：開孔位置的確定是在線修復(fù)方案成敗的關(guān)鍵，接管法蘭的焊接要確保與滑閥閥桿同心，開孔速度要控制平穩(wěn)，以免傷害襯里。

4 滑閥在線修復(fù)系統(tǒng)投用

2016年2月25日15：00時，在線修復(fù)施工完成，15：20開始投用。投用步驟：①將滑閥電液執(zhí)行機構(gòu)閥位開度調(diào)到45%位置。②將推進機構(gòu)前高溫閘閥全部打開。③投用反吹蒸汽。④緩慢推進頂桿，隨時測量頂桿推進距離，以及時掌握頂桿進入閥體的大概位置。15：30，頂桿即將到達預(yù)計的頂桿與滑閥閥板接觸位置時，通知內(nèi)操注意反應(yīng)溫度變化情況，及時調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。當(dāng)頂桿再次推進后，反應(yīng)溫度開始快速上升，滑閥壓降開始下降，表明推進頂桿已經(jīng)頂開閥板，該修復(fù)方案成功。再生滑閥修復(fù)前后裝置操作參數(shù)見表1。16：00，從頂桿測量數(shù)據(jù)估算，閥板大約頂開120 mm，開度約42%。反應(yīng)進料負荷提到計劃進料量后，反應(yīng)系統(tǒng)各項指標(biāo)均趨于正常。在需要關(guān)閉滑閥時用電液執(zhí)行機構(gòu)完成，需要開啟滑閥時用手動推進頂桿完成。

待生產(chǎn)運行平穩(wěn)后，將推進頂桿緩慢退出，根據(jù)滑閥結(jié)構(gòu)，將頂桿退到與滑閥襯里齊平位置，投用滑閥電液執(zhí)行機構(gòu)。退出頂桿的目的：①保證在事故狀態(tài)下再閥的迅速關(guān)閉。②避免頂桿被催化劑的沖刷。③減少開孔處的襯里被催化劑渦流沖刷。

5 結(jié)論

再生滑閥作為催化裂化反應(yīng)—再生系統(tǒng)的重要設(shè)備，其運行狀況直接關(guān)乎到裝置的長周期、安全、平穩(wěn)運行。在以往的生產(chǎn)過程中，若再生滑閥出現(xiàn)閥板和閥桿脫開，均執(zhí)行停車修復(fù)方案，嚴重影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。應(yīng)用實踐表明，只要控制好關(guān)鍵點，再生滑閥閥桿脫落在線修復(fù)技術(shù)方案完全可行，并且操作簡單，安全風(fēng)險可控、成功率極高。對解決催化劑連續(xù)再生裝置同類問題具有一定的借鑒和參考意義。

圖1 開孔位置示意圖

圖2 推進機構(gòu)示意圖

圖3 推進機構(gòu)實物圖

表1 再生滑閥修復(fù)后前后數(shù)據(jù)對比

［1］陳俊武.催化裂化工藝與工程（第三版）[M].北京：中國石化出版社，2015.

［2］何利娜，葛昕.催化裂化再生滑閥故障實例分析與處理[J].現(xiàn)代化工，2013，（1）：88-89.

［3］張斌.催化裂化裝置滑閥故障分析[J].中國機械，2014（5）：228-230.

［4］劉愛麗.新型電液滑閥執(zhí)行機構(gòu)的特點及工作原理[J].煉油設(shè)計，2001(11)：34-35.

〔編輯 凌瑞〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.30