苯酐调节阀故障分析

苯酐调节阀TV-105故障造成装置停产

事故分析

装置：苯酐 时间：二○○九年五月二十九日 仪表名称：TV-105 负责人：周诗文

故障处理人：郭勇军 贾立伟 戴英 于雷 主持人：贾立伟

故障现象

二○○九年五月二十九日零时，苯酐装置联锁停车，DCS显示造成停车原因是空气入混合器F-14温度TI-115指示偏低160℃，并已经低于联锁停车值165℃。TI-105与TI115同步变化。现场检查发现引起温度突然降低的原因是控制阀TV-105故障处于全关状态。

工艺概况

苯酐装置反应所需的原料是空气和邻二甲苯，空气经空压机压缩后进入换热器E-11，然后进 入混合器F-14，与邻二甲苯充分混合后进入反应器。换热器出口温度（TI-115，TI-105）正常控制 在183℃左右，换热器的热源采用中压蒸汽，蒸汽流量由控制阀TV-105调节。

设备简介

控制阀TV-105采用的是德国进口阀（ARCA812），阀门定位器采用与之配套的ARCA824。控制阀弹簧压力在1―3Bar,作用方式为风开，阀门行程30mm。ARCA824与控制阀执行机构采用紧凑型安装。供气管路内置，无外接管线。输入信号4―20mA，输出信号压力最高可达6 Bar。

故障回路状况

? 联锁系统逻辑图

上图为苯酐装置ESD系统的联锁逻辑图，联锁修正值为165℃，正常生产时TI-115控制在183℃左右。当温度低于165℃时，一路信号去DCS报警，另一路与旁路开关经一个或门发出停车信号。

故障处理过程

二○○九年五月二十九日零时五十分，仪表二工段值班人员贾立伟和戴英接到苯酐操作工电 话，内容是苯酐装置已停车，原因可能是现场控制阀TV-105工作异常。仪表人员到达苯酐办理 检修作业票后，立即赶到现场调节阀处。

现场调节阀状态：阀门处于全关状态，阀门定位器入口风压4 Bar，出口风压0 Bar。让生

产人员在控制室内大幅度改变调节阀的开关状态（此时阀门已处于切出状态）， 阀门无任何变化。

用信号发生器在现场单校调节阀，对于信号发生器给出的信号，调节阀无任何变化，而且阀门 定位器的喷嘴挡板位置无任何变化。用万用表测量定位器的线圈电阻，仪表显示开路。因此判断定 位器损坏。

因为该ARCA控制阀采用的是与之配套的ARCA824系列定位器，以前提备件时，买不到同类产 品，一直以来用国产乐清EPP2000系列代替。但更换过程比较复杂。联系队总值班郭勇军在仪表库 中寻找适合的定位器。因该型号定位器使用不多，没有找到替换产品。联系制氢班于雷入厂。因 ARCA824与控制阀执行机构采用紧凑型安装，更换EPP2000定位器后，安装位置和反馈的连接形 式都需要更改。所以工作比较繁琐，安装过程持续了一个多小时。调试后投用。

装置停车后，反应器需要重新升温，升温过程在五小时左右，工艺人员定在早8：00开车，仪表 维护人员经过连夜努力，在7：40修复调节阀，并正常投产。

故障分析

此故障主要是由于设备工作周期过长，设备损坏造成的。如图：

在I/P转换模块中，输入电流通过一个固定线圈（44.1），软磁装置（44.2）被磁化，磁力 线通过一个凹形缺口（44.3）把一个与输入电流成正比例的里作用于由高磁性合金制成的小磁铁 （44.4）上，这个微型磁铁就带动档板（44.5）产生一个位移量，这个档板或多或少地盖住喷嘴 （44.6），来自喷嘴的空气形成一个力，从而使磁铁处于一个相对平衡的位置。喷嘴前的气压变化 影响到控制单元（44.8），从而改变输出信号。所以线圈损坏后，挡板位置不发生变化。调节阀 的输出也就不发生任何变化了。

从上面的工艺流程图可以看到，当TV-105关闭后，换热器的热源消失，温度TI-115和TI105

迅速下降。查看DCS上记录曲线，在故障发生开始至装置联锁停车不到2分钟时间。对于此类事 故，生产人员根本来不及做出应急反应。

结论

通过对该故障的处理，我们应提高对使用周期过长的设备和重要设备的维护质量，采取一些 必要的措施减少设备的故障发生率以及与之带来的风险和隐患。 1． 加强日常科巡检查，及时发现设备隐患。 2． 系统做好重要设备的备品，备件工作。

3． 对可能突发的各类事故制定应急预案，做好应急准备。 4． 采用一些技术措施，降低故障发生率。（如工艺加一定的旁路流量，调节阀定位器信号输出

蓄能设备）