薛偉（中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州516086）

0 引言

催化汽油脫硫裝置的生產(chǎn)技術(shù)引自美國康菲石油公司，目前在國內(nèi)有超過30 套不同規(guī)模的生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力從90 萬噸/年至240萬噸/年不等，該工藝被廣泛應用于高端環(huán)保汽油的生產(chǎn)中，具有脫硫率高、辛烷值損失小、操作費用低的優(yōu)點。催化汽油脫硫裝置工藝部分的核心是閉鎖料斗系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過31 臺程控開關(guān)閥來實現(xiàn)吸附劑的正常循環(huán)再生工作。此外，催化汽油脫硫裝置中還應用了許多不同類型的儀表控制閥門，以下首先對裝置中應用的儀表控制閥門種類進行簡要描述：

1 催化汽油脫硫裝置儀表控制閥種類及應用

催化汽油脫硫裝置應用的儀表控制閥種類較多，具體說來包括如下幾種：

（1）用于原料及回流泵入口，新氫、循環(huán)氫和反吹氫壓縮機出入口電動球閥；

（2）用于閉鎖料斗及緊急氫的程控開關(guān)球閥（LMS 系統(tǒng)控制）；

（3）用于再生煙氣出裝置，E111 殼程入口及熱旁路管道的兩偏心蝶閥；

（4）用于反應器粉塵過濾器底部，再生器底部以及再生進料罐底部的滑閥；

（5）用于反應器過濾器的10臺以及再生器過濾器的6臺定時反吹閥；

（6）再生器進料罐以及再生器接收器頂去再生器的氣動偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥；

（7）再生煙氣出裝置的氣動三偏心蝶閥（分兩路至界區(qū)外）；等等

2 催化汽油脫硫裝置儀表控制閥常見故障

自裝置投產(chǎn)的2 年半的時間里，對裝置影響較大的閥門故障來源于用于閉鎖料斗物料循環(huán)控制的31臺程控開關(guān)閥。此類閥門采用程序控制，開關(guān)動作頻繁，并且介質(zhì)為吸附劑，屬于固體介質(zhì)，具有一定的硬度，在頻繁的開關(guān)過程中容易造成閥芯的磨損、卡滯。因此，程控閥故障是造成裝置停車的十分主要的原因。此外，同吸附劑流轉(zhuǎn)循環(huán)相關(guān)的3臺滑閥，再生器進料罐以及再生器接收器頂去再生器的氣動偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥也多次出現(xiàn)故障。下面對本裝置中儀表控制閥常見故障分類討論如下：

（1）程控閥回訊開關(guān)軸銷斷裂，回訊異常，經(jīng)排查，故障原因為閥位開關(guān)軸銷為金屬片卷制中空形式，在閥門運行過程中，閥位轉(zhuǎn)盤存在裝配間隙，如在偶然情況下與內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸，容易造成應力過大，從而引起軸銷斷裂。此故障隱患為閥位開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)自身問題，在與閥門制造廠家溝通協(xié)調(diào)后，確定方案整體將32臺閥門的回訊開關(guān)軸銷進行了加強，并將轉(zhuǎn)接件更換為不銹鋼材質(zhì)。

（2）程控閥電子器件因雨季原因進水，導致電磁閥線圈及接近開關(guān)端子銹蝕，造成閥門不動作或回訊故障。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，裝置反再框架各層之間存在許多孔洞和縫隙。因此在雨季部分程控閥會存在淋雨情況，有些部位程控閥剛好位于雨水匯流的位置，進一步加重了雨季進水的可能性，后通過對反再各層鋼格板增加雨水開孔避免閥門直接淋雨的方式，改善了閥門的運行環(huán)境。

（3）程控閥氣路附件氣控閥閥芯有明顯油泥，閥體內(nèi)有油污，造成程控閥控制氣路不暢，引起閥門動作緩慢或異常。本裝置程控閥的結(jié)構(gòu)采用了雙氣缸加彈簧復位的結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)拆解檢查，發(fā)現(xiàn)部分閥門氣控閥閥芯內(nèi)部存在油泥等情況，造成閥芯動作卡澀，從而導致閥門動作異常。

（4）程控閥本體內(nèi)件存在磨蝕情況，工藝反饋無法滿足吸附劑循環(huán)再生要求。隨著裝置運行，部分閥門出現(xiàn)了不同程度的閥體內(nèi)漏和閥內(nèi)件沖蝕磨損情況，按工藝要求，對相應閥體進行了下線更換，對內(nèi)漏閥體進行拆解發(fā)現(xiàn)，部分閥門內(nèi)部因吸附劑長期沖蝕，造成閥芯閥座甚至是部分閥體均出現(xiàn)較為明顯的磨蝕。

（5）煙氣蝶閥閥位波動。再生出裝置煙氣蝶閥在前期運行過程中多次出現(xiàn)閥位波動，閥位變送器返廠維修仍無法排除，經(jīng)現(xiàn)場多次排查最終確定回訊傳動機構(gòu)設計存在不合理，經(jīng)查詢廠家技術(shù)手冊，現(xiàn)場增加閥位傳動聯(lián)軸器后故障得以解決。

（6）氣動偏心旋轉(zhuǎn)閥沖蝕內(nèi)漏，經(jīng)下線拆檢發(fā)現(xiàn)閥座密封面磨損、沖刷，閥體與閥座接觸處密封面沖刷呈蜂窩狀，閥座護圈端面沖刷呈凹凸狀。經(jīng)補焊、車削閥體與閥座接觸處端面，研磨閥芯密封面后恢復使用。

（7）再生器底部滑閥和再生進料罐底滑閥長期磨蝕，相繼出現(xiàn)磨蝕內(nèi)漏情況，經(jīng)下線補焊后重新安裝，通過觀察補焊后的磨蝕情況，維保單位嘗試了在閥門修補焊接中采用新型耐磨蝕焊材，后經(jīng)驗證使用，可較好的緩解吸附劑的磨蝕現(xiàn)象。

（8）反應器過濾器反吹閥電磁閥接線盒及閥位回訊開關(guān)進水異常故障。由于反應器過濾器反吹閥安裝在反再框架的頂部，雨季防水維護尤其重要，此類故障表明現(xiàn)場儀表的防水處理以及檢修后的恢復安裝工作是否到位，將是一項維保單位需要長期引起足夠重視的基本工作。（如圖1）

3 控制閥故障原因分析及處理方式

通過記錄裝置運行期間儀表控制閥出現(xiàn)的各類故障，我們可以看出，造成儀表控制閥故障的主要原因為以下幾個方面：

（1）吸附劑沖蝕環(huán)境引起的故障，如內(nèi)漏，穿孔，內(nèi)件磨損；

（2）執(zhí)行機構(gòu)故障，電磁閥，氣控閥等氣路附件異常，進水，卡澀；

（3）回訊機構(gòu)故障

在裝置運行的過程中，程控閥的回訊開關(guān)多次發(fā)生回訊桿軸銷斷裂的情況，軸銷整改加強后出現(xiàn)回訊開關(guān)與閥體之間的轉(zhuǎn)接件破損或軸桿斷裂情況，通過分析整個故障的鏈條，不難分析出閥門回訊故障的主因是回訊開關(guān)內(nèi)運行阻力過大，導致應力集中釋放，從而引起回訊狀態(tài)的異常。由于在裝置的運行過程中，閉鎖料斗系統(tǒng)以約半個小時為一個周期，高頻率的重復進行著吸附劑的循環(huán)與再生工序，在2年半的時間里，每臺程控閥開關(guān)閥的回訊動作將超過4-8萬次不等，這無疑是對閥門結(jié)構(gòu)設計和性能的一項艱巨考驗，此類問題原因是閥門回訊開關(guān)選型無法滿足本裝置高頻次開關(guān)動作的工況引起，通過技術(shù)改進或更換符合工況的部件完全可以解決此類問題。而對于吸附劑沖蝕工況造成閥體磨損的問題，對于此類在吸附劑長期沖刷環(huán)境下工作的閥門，如何減輕閥門沖蝕將是一項非常值得研究的工作。目前可行的做法包括：

（1）改進工藝管道布局，調(diào)整吸附劑流向降低吸附劑對閥內(nèi)件的沖蝕效應；

（2）采用新工藝，新材料，增加閥體內(nèi)件的耐磨性，延緩磨損；

（3）完善管理制度，開展預防性維修維護，針對個別磨蝕嚴重的閥門，設定合理的閥門檢修周期，在閥門磨蝕初期進行下線維護，修復初期磨蝕，延長使用壽命。

圖1 催化汽油脫硫裝置程控閥內(nèi)件磨蝕及氣路附件卡澀故障示意圖

4 結(jié)語

綜上所述，催化汽油脫硫裝置在運行過程中儀表控制閥的良好運行狀態(tài)是裝置平穩(wěn)高效運行的基礎(chǔ)，因此程控閥性能的高低和可靠性，直接關(guān)系著整套裝置的生產(chǎn)效率。在日常的儀表控制閥門維護和修理過程中，我們應重點關(guān)注閥門的安裝位置，動作頻次，以及回訊開關(guān)和電磁閥等部件的狀態(tài)，對關(guān)鍵位置的閥門建立維護臺賬，做好儀表閥門的預防性維護和保養(yǎng)，同時應同工藝專業(yè)保持密切聯(lián)系，不斷總結(jié)延長閥門使用壽命的新技術(shù)，新方法，從而為更高效的裝置生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。