煤化工装置典型气路设计及应用分析
孟庆龙
（河南能源化工集团中原大化公司，河南 濮阳457004）
［摘 要］结合500 kt/a甲醇项目气化装置的实际情况，阐述单气缸两位阀门气路、单电磁阀气路等在生产中存在的问题及其优化改造措施，通过优化改造实现了装置的安全、稳定运行。
［关键词］ 气化装置；电磁阀；冗余并联气路；漏气窜气；改造
［中图分类号］ TQ 056.2 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2015）06-0055-03
河南能源化工集团中原大化公司500 kt/a甲醇项目煤气化装置采用壳牌（Shell）干煤粉加压气化工艺，气化装置顺控联锁较多，大部分阀门都是由电磁阀控制的两位阀，重要阀门直接参与跳车联锁，其误动作必将直接引起停车，甚至造成较大的安全事故，非正常操作迫使装置停车造成的损失也是巨大的。以下对气化装置重要阀门存在的问题及典型气路的优化改造进行分析与探讨，希望能为业内提供一点参考或借鉴。
1 阀门存在的问题及典型气路分析
气化装置现场两位阀较多，广泛应用在物料的加压输送、泄压排放、顺序控制、联锁等方面，是实现装置连续安全运行的重要组成部分。由于阀门较多，生产过程中必然会出现这样或那样的故障，影响装置的稳定运行，下面介绍几例典型故障案例及解决措施。
1.1 单作用气缸两位阀门气路
电磁阀带电或失电控制气源，气源进入气缸推动活塞，带动活塞杆运动，通过拨叉或齿轮链条转动阀轴使阀开关。双作用气缸两位阀两侧进气、排气；单作用气缸阀一侧进气、排气，另一端弹簧复位实现开关。
渣石排水阀（14XV-0002，进排渣罐水）为FC气开阀门，生产过程中十分重要，在渣排放罐（V-1403）充压完成与渣收集槽（V-1402）连通收渣时，阀门关闭，保证V-1402、V-1403连通后渣水循环泵（P-1402A/B）循环量满足要求，让渣顺利流到V-1403罐底。当V-1403充压或泄压时，P-1402A/B运行形成一个小循环，阀门保证打开，确保泵能打量而不至于汽蚀。
原始阀门采用单作用气动执行器阀门，该阀门走顺控程序，一般开关一个周期在3 400 s左右，动作频繁。使用一段时间后发现阀门到位信号/关信号传入太慢，且检查发现电磁阀失电后，气源不导通，阀门弹簧一侧动作迟缓或很长时间关不到位，当时初步判断为弹簧老化（装置长时间运行，阀门一直服役，弹簧弹性系数受影响较大，容易造成张力不足，导致阀门关不死）。
因生产运行中没有旁路，无法交付检修，技术攻关小组商量决定临时在弹簧一侧增加气源，相当于在阀门弹簧一侧增加一个外力，以保证阀门开关正常，不至于影响生产；同时，阀门的控制气路也由二位三通（见图1）改为二位五通（见图2）。此应急改造保证了装置的稳定运行，避免了不必要的停车。改造后，阀门动作平稳、灵活、速度快。这种单作用气缸阀门气路设计，不仅在普通阀门上应用，在其他参与联锁的重要阀门上，还有其他气路敷设方式。
更多内容请见《中氮肥》2015年第6期