在分析空分裝置氣體壓縮機防喘振閥使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對防喘振閥定位器等電路附件的防振動措施進(jìn)行相關(guān)研究改造,就此類問題解決方法推廣提出相關(guān)建議,使得氣體壓縮機防喘振閥的定位器及其電路附件運行更加安全、穩(wěn)定、可靠。

　　近年來，國內(nèi)大功率氣體壓縮機年引進(jìn)數(shù)量成倍增長，尤其是煤化工行業(yè)的新上項目對各類壓縮機的需求日漸增大。但是真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.lalazzu.cn/)發(fā)現(xiàn)各化工企業(yè)在這些壓縮機設(shè)計之初，往往忽視了壓縮機高頻振動給壓縮機上的儀器儀表帶來的巨大影響，使得壓縮機在制造時，未充分考慮儀器儀表防振動的問題，從而在試車、開車運行階段，壓縮機管道中介質(zhì)(尤其是氣體)強烈的紊流和流速過快引起管線強烈振動，造成防喘振閥門閥桿振斷，定位器及其電路附件損壞。由于不能很好解決壓縮機引起的管線振動，因而筆者就從防喘振閥定位器及其電路附件構(gòu)造本身減少干擾出發(fā)進(jìn)行分析、研究和改造，使壓縮機防喘振閥向更穩(wěn)定、可靠的方向發(fā)展。

1、空分裝置氣體壓縮機使用現(xiàn)狀

1.1、空氣壓縮機防喘振閥定位器及其電路附件

　　STC-SR空氣壓縮機防喘振閥是Vetec公司生產(chǎn)的72.3F型降噪偏心旋轉(zhuǎn)閥，F(xiàn)V7038作為防喘振放空閥，F(xiàn)V7039作為防喘振回流閥;STC-GV空氣壓縮機防喘振閥是Vetec公司生產(chǎn)的73.7F型降噪偏心旋轉(zhuǎn)閥，F(xiàn)V7259作為防喘振放空閥，F(xiàn)V7258作為防喘振回流閥。它們均采用了SIE-MENS的單作用SIPARTPS26DR5***系列電氣閥門定位器。從運行結(jié)果分析，改造之前采用的電氣閥門定位器具有可靠性、穩(wěn)定性和安全性差的缺點。

1.2、氮氣壓縮機防喘振閥定位器及其電路附件

　　神華寧煤煤氣化配套制氮機采用了額定功率為3850kW的GT050N1K1電拖型氮氣壓縮機，其防喘振閥是Arca公司生產(chǎn)的Typ6N7-L1型降噪套筒閥，PV7318作為防喘振回流閥采用了Arca的單作用827A.***系列電氣閥門定位器。

　　該閥安裝位置的工藝管道長度小，氮氣流入前和流出后經(jīng)過直角管段均產(chǎn)生回轉(zhuǎn)，造成管道的劇烈振動，經(jīng)觀測其主要在啟機增加負(fù)荷時、關(guān)閥過程和正常工況下因后續(xù)工段用氮量變化而自動調(diào)節(jié)時振動最為劇烈。原智能定位器安裝在閥體上，隨閥門振動而劇烈振動，極易造成定位器內(nèi)部元器件松動及損壞等，從而產(chǎn)生誤動作導(dǎo)致氮壓機跳車，影響后續(xù)工段運行。因此需對工況重新評價，為避免管道振動對定位器的影響進(jìn)行改造是必要的。

2、改造方法

　　其改造的設(shè)計思路為：

　　a.更換定位器。采用電路較多的單元與機械結(jié)構(gòu)較多的單元分開安裝代替只能安裝在閥門上的一體化定位器。具有機械結(jié)構(gòu)較多、抗振性好的閥位反饋模塊安裝在閥桿連接處;電路較多的主定位器單元從閥門上剝離，安裝在振動較弱的遠(yuǎn)端，不再安裝在閥門本體上。

　　b.更換氣源管。采用不銹鋼金屬編織PTFE內(nèi)襯撓性軟管代替不銹鋼TUBE氣源管。

　　c.更改氣動放大器(即流體增壓器)安裝位置。氣動放大器垂直安裝改為水平安裝。

2.1、閥門定位器及其附件選用

2.1.1、定位器

　　空氣壓縮機防喘振閥采用Fisher公司生產(chǎn)的DVC6035-FM遠(yuǎn)程安裝型定位器;氮氣壓縮機采用Fisher公司生產(chǎn)的DVC6015-MTG遠(yuǎn)程安裝型定位器。利用安裝在閥門行程桿上的閥位反饋模塊電路結(jié)構(gòu)少的特點，通過一根兩芯線即可將信號傳至主定位器DVC6035-FM或DVC6015-MTG上，同時提供24VDC電源和4～20mA回訊信號，減少了一根分支電纜。

2.1.2、變送器

　　閥位反饋單元采用EMERSON公司生產(chǎn)的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋變送器，安裝在機柜室機柜內(nèi)的變送器代替原一體化定位器內(nèi)的反饋電路板，避免多電路附件對閥門定位器的影響。

2.2、改造前后氣路圖

　　以FV7038和FV7039為例，改造前后氣路如圖1所示。

a.改造前

b.改造后

圖1 FV7038和FV7039改造前后氣路

　　以PV7318為例，改造前后氣路如圖2所示。

a.改造前

b.改造后

圖2 PV7318改造前后氣路

3、改造效果

3.1、調(diào)試時注意事項

　　由于防喘振閥的控制特點要求快開慢關(guān)，因此一般在氣路上均配以氣動放大器(即流體增壓器)實現(xiàn)快開、(單向)阻尼器(即節(jié)流調(diào)節(jié)閥)實現(xiàn)慢關(guān)功能，但是與FisherDVC6000系列相配時一般儀表維護人員往往調(diào)試的閥門定位不準(zhǔn)確，波動較大，不能穩(wěn)定閥位，從而影響工藝人員對壓縮機防喘振控制判斷。筆者根據(jù)在多套大小型壓縮機防喘振閥上的調(diào)試經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾點注意事項：

　　a.過濾減壓閥的壓力必須嚴(yán)格參照閥門銘牌上的要求供氣壓力調(diào)節(jié)，不能超過要求的壓力。

　　b.進(jìn)入“Outofservice”，需要特別注意將“TvlTuningSet(行程整定參數(shù)組)”設(shè)置為H(有的技術(shù)人員推薦設(shè)置為C或D，但經(jīng)過筆者試驗，在防喘振閥中設(shè)置H為宜)，設(shè)置完參數(shù)再自動校驗。

　　c.進(jìn)入“DeviceVariables”，觀察其中“2.TvlSetPt”、“3.Travel”和“DriveSignal”之間的數(shù)值應(yīng)當(dāng)相互對應(yīng)，對氣動放大器和阻尼器的微調(diào)旋鈕進(jìn)行手動調(diào)校。

　　d.最后對電磁閥進(jìn)行失電試驗，觀察閥門全開時間是否滿足快開時間要求，若不滿足檢查氣動放大器的調(diào)節(jié)螺桿是否松動或再次調(diào)整。

　　e.EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器與FisherDVC6000的連接、設(shè)置、建立通訊。

3.2、改造特點及效果

　　從改造和運行實踐綜合分析，分體式防喘振閥定位器具有以下優(yōu)點：

　　a.安全可靠。表現(xiàn)在兩個方面———改造后氣路控制精準(zhǔn)，使敏感電子元件不受影響;改造后閥門定位準(zhǔn)確、無喘動，避免了超調(diào)的可能。

　　b.減少維修次數(shù)。安裝在閥門本體上的電子元件減少，閥門反饋模塊故障率低，故障原因較易查找，且便于維護。

　　c.氣路、電路結(jié)構(gòu)簡單。既不像傳統(tǒng)全機械式氣動定位器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又結(jié)合了電氣定位器靈敏性高和純氣動定位器不受外界干擾的雙重優(yōu)點。

　　d.投入產(chǎn)出比高。一次改造完成，既解決了一體化定位器頻繁損壞更換的備件昂貴費用，又減少了因定位器損壞使裝置、設(shè)備停車而發(fā)生的產(chǎn)量損失、產(chǎn)品浪費。

　　但是，EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋變送器在一旦斷電或回路斷開后，就會進(jìn)入鎖死狀態(tài)，導(dǎo)致閥位反饋信號出現(xiàn)壞值，必須用HART375重新激活才可以正常使用，筆者對此會繼續(xù)跟蹤研究。

　　截止目前，神華寧煤煤氣化配套空分裝置的壓縮機因此影響停車減少的次數(shù)降至零。按照改造之前，空分裝置一體化定位器每3個月就要損壞一個，峰值時一個月就要損壞一個，空分裝置停車一次影響全廠產(chǎn)甲醇3000t/d(氣化爐運行3臺爐子折算)，甲醇目前市場價格每噸為2500元，以此折算，將每天影響產(chǎn)值750萬元，而更換一體化定位器往往需要3h之多，從停車、檢修、開車需要花10h左右，那么一次停車將損失312.49萬元，若按照下游最終產(chǎn)品聚丙烯及其附加產(chǎn)品混合芳烴、硫磺、LPG折算，損失費用還將大幅增加。神華寧煤煤氣化配套空分裝置的壓縮機防喘振閥改造于2011年3月全部完成，按此后時間計算，光此項改造在節(jié)約停車損失、生產(chǎn)成本增加方面達(dá)到938.5萬元以上。

4、結(jié)束語

　　筆者對困擾空分裝置多年的氣體壓縮機防喘振閥防振動的問題提出了切實有效的解決方案并加以實施，使得氣體壓縮機防喘振閥的定位器及其電路附件運行更加安全、穩(wěn)定、可靠。在壓縮機控制、操作向全計算機程控化發(fā)展的過程中，其附屬儀器儀表的精準(zhǔn)性、可靠性和安全性顯得越來越重要，如何通過研究應(yīng)用解決這些儀器儀表本身或受設(shè)備工況制約的問題，從而更好地輔助工藝，是今后儀表技術(shù)人員努力的方向之一。