专家谈|因阀门故障引起装置停车后的反思

彦彦化工 2024-10-16 11:32:58

本文内容来自:中国石油天然气股份有限公司管理专家赵峻松,于“2024全国石油化工阀门应用技术交流大会”上发表的报告。

安全案例

3:20分左右,仪表维护班接到常减压装置工艺操作人员指令,FV-04102G盘根泄漏。仪表维护人员拟对阀门盘根进行紧固,但是现场工况已经无法紧固。随即工艺人员调整副线控制,准备切除此阀维修。副线投用时,副线阀门盘根泄漏更严重。随决定,停车进行阀门维修, 装置于5:16分由工艺人员手动停车。该故障是由填料失效造成的阀门介质外漏,7月份常减压加工能力115%,8月份装置调整负荷降低到88%,这期间阀位动作较大,阀杆由原密封位置调整到密封间隙大的位置,造成介质外漏。

该阀工作温度297°C,填料长期在高温条件下运行,出现老化,硬度增加,弹性降低,填料密封性能大幅下降,填料在老化硬化后收缩,在没有压盖预紧力作用下无法形成密封体逐渐失效造成泄漏。

1、取出盘根,检查盘根状态,盘根已经没有弹性,失去密封作用。盘根整体变形,局部粉碎,无润滑效果。

2、举一反三排查,对其他相同位置和工况阀门检查发现,填料均有不同程度的变型失效。随即对其他阀门进行紧急添加填料处理。

2.1调节阀主动维护深度不够

根据仪表巡检管理办法,仪表维护人员每天巡检该阀门的运行情况,当日巡检时该阀门运行正常。虽然每天对该阀门进行巡检,但是对该阀门填料的使用寿命了解不清楚(厂家说明书说明该阀门填料建议使用寿命2-3年),未能及时对该阀门提出更换填料的建议。

2.2对阀门在线诊断功能理解不透彻

仪表管理及维护人员对阀门诊断软件的功能理解不透彻,未实现阀门盘根在线诊断功能。目前,装置使用了阀门诊断软件,常减压装置8路进料调节阀使用的定位器,不具备诊断盘根的摩擦力进而判断盘根失效的功能。可以采用定期在线收集摩擦力的定位器,再结合全行程测试,可以很全面的掌握填料和内件情况。

偏离工况阀门隐患

1)炼油厂100万吨/年对二甲苯装置,调节阀FV-6043、FV-2204开度分别为3.15%和6.01%,长时间小阀位控制运行,偏离设计工况。

2)40万吨/年环烷基润滑油高压加氢装置,调节阀FIC31601开度长期处于4-7%左右,长时间小阀位控制运行。

仪表泄漏未及时处理

1)重油催化装置分馏塔内回流调节阀FIC203填料漏;回炼油流量调节阀FIC131填料漏,高温介质渗漏未及时发现处理。

2)调节阀FV1114填料漏,现场未挂漏点牌,漏点台账无该漏点记录。

典型问题及分析

智能阀门定位器HART的版本较低,无法充分发挥Valvelink的功能;中控室流程图组态错误。

智能阀门定位器

智能阀门定位器能够实时检测阀位偏差、摩擦力、死区等参数,判断仪表接线回路是否正常?阀内件的健康状态是否正常?仪表风或执行机构压力是否正常?填料有没有卡涩或泄漏的风险?定位器工作温度是否过高或过低?针对长期处于静止的联锁切断阀门,为确保其在紧急状态能够正常动作,还能通过增加阀门定位器或通过智能阀门回讯开关定期进行部分行程测试(PST),同时还能在长周期运行阶段保证该回路始终满足SIL等级的要求。

智能型阀门定位器内置有三个压力传感器,用于气源压力、输出 A 压力、输出B压力的测量,还有气动放大器的位置反馈,都用以及阀门定位器状态监测、故障诊断和预测性维护。可自校准和现场快速校验、自定义特性、自动进行监测和诊断。通过提高正向增益(快速响应阀位变化,减少死区和延迟时间)和小回路反馈增益(以阀位响应速度反馈来调整超调量)来提高 对执行机构/控制阀的动态响应以及控制精度,在阀位传感器失效故障时,可启动压力反馈继续进行控制。

智能型阀门定位器作为调节阀和开关阀的附件,提供阀门数据的本地分析,同时可与主机系统进行数字通信等功能。这些功能将提高设备运转率,包括帮助工作人员发现问题,提供维护建议,使被动变成主动维护,降低维护成本,缩短故障排除时间。它利用功能强大的实时机载边缘计算来分析问题并生成可执行信息,通过机载诊断工具在本地分析数据,实时掌握阀门的运行状况。如果分析过程中发现问题,则会发出可在本地和远程查看的警报,其中包含简化工作流程的信息,从而节省时间和资金。所有警报均包含解决问题的操作建议。

阀门智能定位器的数据无需访问主机软件即可访问数据。所有信息可以在本地用户界面上查看,也可以通过无线技术在阀门附近查看,或者通过网络传输到主机 (如分布式控制系统DCS或仪表资产管理系统) 后远程查看。可以在近距离内用任何支持蓝牙的设备(如智能手机或平板电脑) 访问一台或多台智能阀门定位器。通过在本地、附近,或是远程查看阀门信息,工厂人员更能了解阀门的实时运行状况。

企业的常规做法

6.5 控制阀管理。

6.5.1 采用肥皂水或其它检漏液体定期对仪表风系统检漏。

6.5.2 巡检时关注填料处是否有渗漏,定期用扳手紧固填料,高频动作阀门应采用CLASS B及以上的填料。

6.5.3 加强仪表风质量管理,要求建立仪表风技术参数跟踪机制,公用工程部门对空压站仪表风系统每季度进行一次露点和杂质检测,运行部或电仪中心对进装置仪表风罐每月进行一次露点和杂质检测,根据仪表风露点检测情况。对仪表风管线末端进行排放,并做好记录。

6.5.4 检修时应会同设备专业测试控制阀前后手阀,有问题及时处理。

仪表和调节阀故障分布

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