分子篩純化系統(tǒng)閥門泄漏故障分析與處理
KDON-4000/1800型空分設(shè)備,采用分子篩吸附凈化,增壓透平膨脹機(jī)制冷,規(guī)整填料塔,全精餾氫制和氧氮外壓縮流程,由DCS控制系統(tǒng)控制。2010年空分設(shè)備分子篩純化系統(tǒng)先后發(fā)生了兩起閥門泄漏事故。
1、正流空氣進(jìn)口閥泄漏
2010年5月2日發(fā)現(xiàn)分子篩程序暫停,2#分子篩未卸壓完全,查找原因并處理使分子篩程序運(yùn)行。等待下一周期繼續(xù)觀察無(wú)此現(xiàn)象,直至第二天下午又出現(xiàn)2#卸壓不完全現(xiàn)象。
2#分子篩卸壓不完全,機(jī)后壓力又損失4~7kPa,可以判斷是2#正流空氣進(jìn)口閥V1202,出口閥V1204,均壓閥V1209泄漏。由于均壓閥為雙向柱塞閥,如果泄漏,那么1#分子篩也會(huì)出現(xiàn)卸壓不完全現(xiàn)象,事實(shí)上沒(méi)有,并且操作工在出現(xiàn)卸壓不完時(shí)關(guān)閉了均壓閥V1209儀表氣(此閥為氣開(kāi)閥,關(guān)儀表氣后全關(guān))然后關(guān)卸壓閥,發(fā)現(xiàn)分子篩壓力持續(xù)上漲,可排除均壓閥泄漏的可能性。
由于1#分子篩剛均壓完切換至正常工作,吸附容量大,正流空氣出口溫度>30℃,假如2#分子篩出口閥內(nèi)漏,則2#分子篩卸壓時(shí),泄漏的高溫氣體會(huì)使正流空氣出口溫度升高,趨勢(shì)趨于平緩。觀察實(shí)際運(yùn)行趨勢(shì)并無(wú)此現(xiàn)象,但發(fā)現(xiàn)2#分子篩進(jìn)口溫度最低溫度均比卸壓完全時(shí)的溫度要高,包括加熱時(shí)的谷底值也是如此?梢(jiàn)2#分子篩進(jìn)口閥V1202有內(nèi)漏,導(dǎo)致從空冷塔過(guò)來(lái)的約9℃空氣與卸壓時(shí)進(jìn)口的1~2℃氣體混合,造成卸壓和加熱時(shí)分子篩進(jìn)口溫度谷底值偏高。
現(xiàn)象一般發(fā)生在午后紫外線強(qiáng)且長(zhǎng)時(shí)間照射V1202時(shí),天氣涼快時(shí)和晚間則不會(huì)發(fā)生,初步判斷有兩種情況:一是閥內(nèi)密封圈磨損經(jīng)陽(yáng)光照射后與閥門貼合不緊密造成泄漏,為驗(yàn)證此推測(cè),待2#分子篩再生時(shí)對(duì)閥門密封圈處淋冰水,故障不能消除,所以可排除此疑慮。二是閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸內(nèi)氣體經(jīng)太陽(yáng)照射膨脹后有輕微漏氣且閥門氣缸密封圈有磨損,導(dǎo)致閥門關(guān)不嚴(yán)。2#再生未卸壓完全時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)V1202電磁閥放空口有輕微漏氣現(xiàn)象,證明判斷正確。
由于2010年泄漏量較小,天氣轉(zhuǎn)涼后已恢復(fù)正常,所以未對(duì)其進(jìn)行處理,直到2011年4月時(shí),情況度再度出現(xiàn)且較為嚴(yán)重,說(shuō)明密封圈已嚴(yán)重磨損。機(jī)后壓力損失達(dá)到10kPa之多,2#充壓速度明顯快于1#,均壓曲線已發(fā)生明顯變化。同理,均壓時(shí)從空冷塔過(guò)來(lái)的9℃空氣從2#分子篩正流空氣進(jìn)口泄漏后與2#分子篩均壓時(shí)正流空氣進(jìn)口的30℃氣體混合,導(dǎo)致2#分子篩進(jìn)口溫度沒(méi)有上升,甚至低于正常冷吹結(jié)束時(shí)的溫度。
泄漏量不大時(shí),稍開(kāi)大卸壓閥前的手動(dòng)閥,或是卸壓后期全開(kāi)分子篩底部吹除閥,加快剩余壓力卸除。泄漏較嚴(yán)重時(shí),即使全開(kāi)卸壓閥前手動(dòng)閥和分子篩底部吹除,壓力仍無(wú)法卸完,被迫等待2#分子篩壓力<15kPa時(shí),手動(dòng)切換分子篩閥門。待可檢修時(shí),拆開(kāi)閥門更換氣缸密封圈后故障消除。
2、均壓閥泄漏
1#分子篩出現(xiàn)卸壓不完全現(xiàn)象,并且1#分子篩正流空氣出口溫度卸壓趨勢(shì)圖異常,懷疑均壓閥和1#分子篩出口閥V1203有內(nèi)漏。結(jié)合上一個(gè)故障的處理經(jīng)驗(yàn),先檢查均壓閥V1209,斷儀表氣并關(guān)卸壓閥,1#分子篩壓力不再升高。觀察加溫與冷吹階段的各參數(shù)運(yùn)行曲線圖,除卸壓的1#MS正流空氣出口溫度升高,趨勢(shì)變平外,冷吹峰值也較前幾個(gè)周期低,因V1209為柱塞閥,2#MS也和1#MS有相同故障現(xiàn)象。可知泄漏的閥門應(yīng)該是均壓閥V1209。
請(qǐng)儀表工對(duì)V1209零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,使其能關(guān)嚴(yán)。之后,故障現(xiàn)象消失,分子篩純化系統(tǒng)運(yùn)行正常。