李海濤 曹洪才 李二賓

摘 要：本文舉例介紹了PSA裝置程控閥閥檢故障的原因分析與問(wèn)題的解決過(guò)程。

關(guān)鍵詞：PSA裝置；接近開關(guān)；切塔

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.056

0 前言

變壓吸附工藝是靠周期性的切換閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)程控閥門出現(xiàn)故障時(shí)，為了避免裝置停車，故障程控閥所屬的吸附器將被切除出運(yùn)行序列，所以程控閥閥檢故障的排除對(duì)PSA裝置十分重要?，F(xiàn)在以我公司PSA裝置出現(xiàn)的問(wèn)題為例來(lái)說(shuō)明程控閥閥檢故障處理的過(guò)程。我公司PSA裝置自2015年投產(chǎn)以來(lái)，因程控閥反饋故障頻繁造成切塔。我廠程控閥閥位檢測(cè)采用P+F品牌接近開關(guān)，安全柵為P+F品牌DI隔離安全柵。單獨(dú)對(duì)接近開關(guān)和安全柵檢查未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題。為找出閥檢故障原因，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)周期，我們做了大量排查摸索工作。

1 工藝流程及原理簡(jiǎn)介

變壓吸附技術(shù)的原理是利用吸附劑對(duì)氣體各組分的吸附容量隨壓力變化而呈現(xiàn)差異的特性，在一定的壓力下吸附劑吸附原料氣中的雜質(zhì)組分，而弱吸附組分的氫氣作為產(chǎn)品氣由吸附塔出口排出。降壓時(shí)被吸附的雜質(zhì)組分脫除，同時(shí)吸附劑獲得再生。變壓吸附工藝是靠周期性的切換閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)程控閥門出現(xiàn)故障時(shí)，為了避免裝置停車，故障程控閥所屬的吸附器將被切除出運(yùn)行序列，而被切除的吸附器及其所屬閥門可以在線維修。當(dāng)維修完畢后，裝置又可以切換回主工藝流程 。

2 閥位檢測(cè)回路組成

由隔離柵給接近開關(guān)提供8V左右直流電源，并檢測(cè)其電流信號(hào)。檢測(cè)點(diǎn)通常為≤1.2mA和≥2.1mA。由隔離柵將此開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為繼電器信號(hào)，有源或無(wú)源的0-24V晶體管開關(guān)信號(hào)送DCS DI卡件。我們的工作就是對(duì)整個(gè)檢測(cè)回路進(jìn)行檢查。

3 回路排查工作

3.1 對(duì)機(jī)柜間到現(xiàn)場(chǎng)電纜進(jìn)行檢查

現(xiàn)場(chǎng)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，大部分分支穿線管開口朝上，穿線管有進(jìn)水的風(fēng)險(xiǎn)。檢查發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在穿線管進(jìn)水現(xiàn)象。穿線管進(jìn)水，電纜冬季有凍斷的風(fēng)險(xiǎn)。詢問(wèn)儀表維護(hù)人員得知，冬季確實(shí)有幾根電纜斷線。如果程控閥動(dòng)作時(shí)，順控程序檢測(cè)不到閥檢變化，有可能造成系統(tǒng)切塔。利用工藝調(diào)整的機(jī)會(huì)，組織人員對(duì)吸附塔所有電磁閥和閥檢分支穿線管進(jìn)行了吹掃、封堵，分支電纜進(jìn)行了更換。后期觀察發(fā)現(xiàn)，閥檢故障頻率有所降低，但是仍然很頻繁。可見，電纜問(wèn)題不是閥門故障主要原因。

3.2 對(duì)閥門動(dòng)作情況及接近開關(guān)進(jìn)行檢查

既然不是電纜問(wèn)題，我們首先懷疑是接近開關(guān)或者閥門動(dòng)作不規(guī)律問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)閥檢故障的閥門，作出閥檢故障率統(tǒng)計(jì)表，篩選出故障率最高的幾個(gè)閥門。對(duì)以上幾個(gè)程控閥采取現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)監(jiān)控，更換新的接近開關(guān)等措施。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察，發(fā)現(xiàn)以上幾個(gè)程控閥動(dòng)作正常，并無(wú)任何異常現(xiàn)象。更換新的接近開關(guān)后，故障頻率也沒(méi)有下降。故可以排除接近開關(guān)損壞和閥門方面的問(wèn)題。

3.3 對(duì)DI安全柵進(jìn)行檢查

因?yàn)榻咏_關(guān)靠近金屬后，電壓信號(hào)會(huì)發(fā)生變化。靠近金屬物資后，接近開關(guān)兩端電壓會(huì)指示7V左右，離開金屬物質(zhì)后，指示4.8V左右。所以，我們?cè)诎踩珫泡斎雮?cè)和輸出側(cè)分別并聯(lián)兩個(gè)萬(wàn)用表，監(jiān)視輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是否存在異常。通過(guò)一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)輸入電壓不變的情況下，輸出信號(hào)偶爾會(huì)出現(xiàn)電壓突然波動(dòng)，電壓由24V突然變化0V。更換相同規(guī)格安全柵后，上述現(xiàn)象還是存在。經(jīng)過(guò)與P+F公司技術(shù)人員交流，懷疑我們使用的安全柵型號(hào)KCD2-SR-Ex2與DCS系統(tǒng)卡件不兼容，P+F公司技術(shù)人員建議更換為KFD2-SOT2-Ex2型號(hào)安全柵。我們加急購(gòu)買了一批KFD2-SOT2-Ex2型 ，利用工藝停車機(jī)會(huì)進(jìn)行了更換。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)閥門故障率有所減少，但是還不能滿足系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行的要求。

3.4 接近開關(guān)安裝方式檢查

再次查看閥檢故障率統(tǒng)計(jì)表，發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)閥門從來(lái)沒(méi)出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)比故障率較高的幾個(gè)閥門后發(fā)現(xiàn)：故障率較高的幾個(gè)閥門關(guān)閉狀態(tài)下，活塞桿（接近開關(guān)檢測(cè)位置）距接近開關(guān)位置較近，而未出現(xiàn)問(wèn)題閥門離接近開關(guān)較遠(yuǎn)。因?yàn)榫嚯x近，接近開關(guān)有可能誤觸發(fā)造成系統(tǒng)切塔。改變接近開關(guān)安裝位置，拉遠(yuǎn)閥門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)探頭距離活塞桿的位置，有可能解決閥檢頻繁故障的問(wèn)題。為此，我們加工了一批四氟墊片，利用大修機(jī)會(huì)，把墊片加在閥檢罩與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，增加了閥門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)探頭離活塞桿的距離。改造完成后，系統(tǒng)運(yùn)行至今，未出現(xiàn)閥檢故障造成切塔現(xiàn)象，說(shuō)明我廠程控閥頻繁故障的主要原因?yàn)榻咏_關(guān)安裝方式不合適。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了PSA裝置程控閥閥檢故障造成頻繁切塔的原因分析與問(wèn)題的解決過(guò)程。由于本人的理論水平不高，以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，以上排查問(wèn)題的順序、原因分析和采取的措施，未必是最恰當(dāng)?shù)?。若有不足之處渴望老師提出批評(píng)、指正。