黃濤

接 要：程控閥是一種通過氣動(dòng)、液動(dòng)等方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的切斷閥，該閥門通過DCS集散控制系統(tǒng)及PLC可編程控制器相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序的遠(yuǎn)程控制。程控閥是變壓吸附裝置制氫（PSA）系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要部件。變壓吸附的主要工序有吸附、均壓、順放、逆放、沖洗等步驟，每一個(gè)工序的完成均是通過程控閥在一定時(shí)間的啟閉來實(shí)現(xiàn)的。因而程控閥需要頻繁的動(dòng)作，操作和性能均高于一般的普通閥門。

關(guān)鍵詞：PSA裝置程控閥門;處理;優(yōu)化

1 選用閥門簡(jiǎn)介

高頻齒輪齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作形式為，壓縮空氣進(jìn)入氣缸，推動(dòng)活塞作直線運(yùn)動(dòng)，活塞通過利用活塞銷與撥叉U型槽設(shè)計(jì)，將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為撥叉的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，撥叉旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的控制。

閥體采用三偏心硬密封蝶閥，其三偏心結(jié)構(gòu)特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時(shí)、使閘板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線。經(jīng)過第三次偏心后、閘板的密封斷面不再是真圓，而是橢圓。其密封面形狀也因此而不對(duì)稱，一邊傾斜于本體中心線，另一邊則平行于本體中心線。如圖2所示。

2 裝置運(yùn)行常見問題及分析

①本裝置配有兩套PSA裝置，共使用高平執(zhí)行機(jī)構(gòu)配三偏心蝶閥32臺(tái)，在本裝置運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)以下問題：裝置運(yùn)行過程中14臺(tái)閥門內(nèi)漏，閥門卡死，在18年大修時(shí)拆開閥門，共有22臺(tái)三偏心蝶閥閥板固定螺栓脫落，其中12臺(tái)閥門密封損壞。

解決措施：將32臺(tái)三偏心閥閥板上固定螺栓全部焊接固定，保證三偏心蝶閥內(nèi)部無可直接拆卸部件;

②閥門動(dòng)作較為頻繁，20min閥門就要開關(guān)一次，因此閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)訂貨要求為高頻執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使用過程中發(fā)現(xiàn)齒輪齒條容易磨損，尤其齒條的第一級(jí)和第二級(jí)齒條易斷裂，部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開限位螺栓松動(dòng)。

解決措施：a.三偏心蝶閥流量特性，閥門開到95%時(shí)，流量已經(jīng)達(dá)到最大值，因以將閥門全開位置設(shè)置限位在95%，降低關(guān)閥時(shí)齒條受力不在第一齒槽上，防止齒條損壞;b.針對(duì)限位松動(dòng)，制定定期巡檢計(jì)劃，在限位螺栓上制作正常位置標(biāo)記，巡檢以標(biāo)記確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)限位是否松動(dòng);c.上報(bào)備件，要求廠家提供高頻執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)要求齒條進(jìn)行加長(zhǎng)，閥門動(dòng)作時(shí)首次受力變?yōu)榈?齒，延長(zhǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用壽命;

③閥門附件電磁閥動(dòng)作延遲，冬季拆解電磁閥后，發(fā)現(xiàn)電磁閥閥芯有結(jié)冰現(xiàn)象，電磁閥閥芯有明顯磨損，如圖3。

解決措施：a.PSA單元處于全場(chǎng)儀表風(fēng)末端，裝置用氣量較大，冬季電磁閥閥體氣溫較低，儀表風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過易聚集冷凝水，造成電磁閥閥芯結(jié)冰，因此我們?cè)谶M(jìn)PSA單元入口處增加氣動(dòng)三聯(lián)件進(jìn)行解決，保證儀表風(fēng)經(jīng)過電磁閥后不結(jié)冰;b.電磁閥閥芯內(nèi)潤(rùn)滑脂不適用低溫壞境，采買低溫電磁閥專用潤(rùn)滑脂進(jìn)行重新涂抹;c.電磁閥閥芯磨損有劃痕，進(jìn)行打磨處理后涂抹，保證閥芯動(dòng)作靈敏。

3 使用維護(hù)總結(jié)

①注意現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境，尤其是電磁閥及換向閥的防水、防潮;

②所使用的氣源必須干凈，高頻執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口盡可能帶油霧器，以減輕氣缸對(duì)活塞密封的磨損;

③通過集控室和現(xiàn)場(chǎng)巡檢，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理;

④做好易損件（電磁閥、氣控閥、密封圈等）的備件工作，在連續(xù)使用一個(gè)大修周期后，視情況增加齒輪齒條黃油，齒輪齒條如磨損嚴(yán)重，立即更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

4 結(jié)束語

PSA是接近等溫變化的過程，他是利用氣體介質(zhì)中不同組分在吸附劑上的吸附容量不同，在一定的工作條件下進(jìn)行選擇吸附，采用降壓使吸附劑再生，再生產(chǎn)過程中要求周期性的切換閥門，且閥門數(shù)量多，動(dòng)作頻繁，人工操作無法進(jìn)行。因此在本PSA裝置入口逆放氣切斷閥使用高頻設(shè)計(jì)的齒輪齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)配三偏心蝶閥使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉錦民，劉杰，王建峰，等.PSA氣動(dòng)程控閥閥芯閥桿損傷原因分析及故障處理[J].石油和化工設(shè)備，2017.