【壓縮機(jī)網(wǎng)】陜西北元化工集團(tuán)有限公司化工二分公司80萬t/a燒堿裝置采用德國、意大利合資企業(yè)伍德迪諾拉離子膜電解槽，共有4條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線的燒堿生產(chǎn)能力為20萬t/a。在氯氫處理工序，經(jīng)常因氫氣壓縮機(jī)本機(jī)回流閥振動(dòng)使氣源管脫落、定位器反饋桿斷裂而導(dǎo)致系統(tǒng)停車。2012年10月8日12：40，氯化氫C線氫氣壓縮機(jī)C本機(jī)回流閥2E－551C反饋桿斷裂，氫氣流量低，合成爐因過氯急停，電解C線降電流；13：20，電解C、D線電流由11kA降至7kA。2013年7月9日00：37，DCS操作人員發(fā)現(xiàn)C線氫氣總管壓力有下降趨勢(shì)，隨即聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工藝人員對(duì)C線氫氣壓縮機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)氫氣壓縮機(jī)A本機(jī)回流閥2E－551A氣源管斷裂。采取一系列措施后，消除了該類事故的發(fā)生，公司的安全生產(chǎn)得到了有力保障。

　　1、閥門振動(dòng)的原因

　　燒堿裝置氯氫處理工序氫氣壓縮機(jī)廠房?jī)?nèi)共有5臺(tái)水環(huán)式氫氣壓縮機(jī)，每臺(tái)氫氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)功率為220kW，轉(zhuǎn)速為1485r/min。在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的位移為1.9μm，加速度為0.37m/s2，速度0.12mm/s。氫氣壓縮機(jī)本機(jī)回流閥安裝在水環(huán)泵的頂端橫管中央位置，距離地面垂直高度2.5m，閥門口徑為100mm，事故狀態(tài)下打開。氫氣壓縮機(jī)本機(jī)回流閥隨氫氣壓縮機(jī)成套提供，采用ALP－1000RS定位器、PBUA100執(zhí)行器，氣源管為Ф8不銹鋼管。水環(huán)泵產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)管道傳輸?shù)巾敹藲鈩?dòng)調(diào)節(jié)閥，在閥門上呈現(xiàn)出的振動(dòng)被放大。經(jīng)測(cè)定，閥門定位器產(chǎn)生的位移為26.1μm，加速度為2.57m/s2，速度0.57mm/s。只要?dú)錃鈮嚎s機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，閥門定位器上的振動(dòng)將會(huì)持續(xù)。長(zhǎng)此以往，定位器反饋桿將斷裂，嚴(yán)重時(shí)氣源管脫落。

　　2、對(duì)閥門的改造

　　閥門的振動(dòng)由氫氣壓縮機(jī)產(chǎn)生，因此應(yīng)s*先解決氫氣壓縮機(jī)振動(dòng)大的問題。重新對(duì)電動(dòng)機(jī)和水環(huán)泵進(jìn)行找正，并緊固電動(dòng)機(jī)的地腳螺栓，使位移和加速度均在指標(biāo)以內(nèi)。另外，對(duì)閥門定位器反饋桿和氣源管進(jìn)行改造以增強(qiáng)閥門的抗振能力；并增加保位閥，使其在閥門氣源管脫落時(shí)保持運(yùn)行時(shí)的閥位。

　　2.1 定位器改造

　　出廠時(shí)，閥門使用的定位器為ALP－1000RS，定位器與氣缸之間用5mm粗的反饋桿連接，反饋桿頂端套絲與扁平連接板用螺絲固定，螺母連接處為薄弱環(huán)節(jié)，振動(dòng)斷裂均在此處，并且出現(xiàn)定位器和氣缸連接螺母松動(dòng)的情況（見圖1）。

　　為了解決反饋桿斷裂和連接螺母松動(dòng)問題，將ALP－1000RS定位器更換為SVP3000智能定位器。其特點(diǎn)在于反饋桿可以采用兩道螺母背鎖，從而將反饋桿牢牢固定在氣缸上，定位器和氣缸之間的連接螺母更加牢固，增強(qiáng)了抗振動(dòng)能力。另外，定位器因?yàn)楦鼡Q為智能型，增加了閥門的調(diào)節(jié)精度。圖2為改造后定位器安裝示意圖。

　　2.2 氣源管改造

　　氫氣壓縮機(jī)上安裝的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用不銹鋼管作為氣源連接管，氣源管不斷受到壓縮機(jī)振動(dòng)和連接件慣性擺動(dòng)產(chǎn)生的扭力，因振動(dòng)強(qiáng)度大，且持續(xù)振動(dòng)，氣源管經(jīng)常脫落。為徹底解決該問題，將不銹鋼管更換為PU管。其使用壓力可達(dá)0.5～1.5MPa，環(huán)境溫度達(dá)到－25～70℃，并且其具有較強(qiáng)的耐磨性、耐老化性，以及耐扯斷性能，因此完全可以作為非腐蝕環(huán)境下振動(dòng)設(shè)備氣源的連接。連接時(shí)，將PU管用快速直通氣管接頭連接在定位器和氣源過濾減壓閥之間。

　　2.3  增加保位閥

　　氣動(dòng)保位閥是閥位保護(hù)裝置。當(dāng)儀表的氣源壓力中斷，或氣源供給系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，氣動(dòng)保位閥能自動(dòng)切斷調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)閥氣室，或定位器輸出與調(diào)節(jié)閥氣室之間的通道，使調(diào)節(jié)閥的閥位保持原來的控制位置，以保證調(diào)節(jié)回路中工藝參數(shù)不變。故障消除后，氣動(dòng)保位閥立刻恢復(fù)正常位置。圖3為氣動(dòng)保位閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

 

       當(dāng)氣源信號(hào)進(jìn)入氣室B時(shí)，作用在比較部件上的力與彈簧的作用力進(jìn)行比較。正常狀態(tài)時(shí)，膜片比較部件的推力大于給定的彈簧力，此時(shí)平板閥芯抬起，打開噴嘴，通道處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)氣源發(fā)生故障使供氣中斷時(shí)，氣室B的壓力下降，在彈簧力作用下，平板閥芯蓋住噴嘴，切斷了氣室A與輸出口的通道，即將氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封，使調(diào)節(jié)閥的工作位置保持在原來的位置，起到保持閥位的作用。

　　2.4定位器、保位閥、空氣過濾減壓閥與氣缸的連接

　　為了盡可能避免振動(dòng)導(dǎo)致閥門失控的情況，必須減少氣缸上附件的安裝數(shù)量和連接點(diǎn)。因此，只將定位器與氣缸固定連接，將保位閥和空氣過濾減壓閥安裝在固定支架上，以保證氣缸缸體上的振動(dòng)不傳導(dǎo)到其他附件，減少振動(dòng)產(chǎn)生的不良后果。圖4為定位器、保位閥、空氣過濾減壓閥與氣缸的連接示意圖。

　　3、鞏固措施

　　設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，須定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)：

　　①定期切換氫氣壓縮機(jī)，檢查本機(jī)回流閥定位器反饋桿；

　　②切換氫氣壓縮機(jī)時(shí)，切斷氣源，檢查保位閥工作情況；

　　③定期檢查本機(jī)回流閥定位器緊固螺絲；

　　④定期檢查氣源管是否漏氣。

　　4、結(jié)語

　　采取以上措施后，未再出現(xiàn)定位器反饋桿斷裂、氣源管脫落導(dǎo)致閥門失控的情況，確保了生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。