S ZorB程控閥的長周期維護策略分析

隋毅

（中國石化揚子石油化工有限責任公司，江蘇 南京 210048）

康菲（ConocoPhillips）S Zorb工藝是通過吸附劑對催化汽油進行脫硫的生產(chǎn)工藝，能夠大幅度降低汽油的硫含量而最大限度地保留其辛烷值。該技術(shù)采用專用吸附劑，在臨氫工況下通過吸附反應原理，在辛烷值損失較小的情況下使汽油產(chǎn)品的硫含量降低到小于10×10-6。該裝置的重要流程是通過閉鎖料斗來實現(xiàn)吸附劑的正常循環(huán)和再生。閉鎖料斗的控制部分采用專用控制系統(tǒng)（LMS），控制系統(tǒng)對程控閥的閥門開關(guān)時間有相應的要求。當程控閥發(fā)生故障時，吸附劑的循環(huán)將被中斷，造成裝置停車，所以程控閥的維護保養(yǎng)對S Zorb裝置的長周期運行起著重要的作用［1～3］。

1 程控閥回訊故障分析

1.1 程控閥回訊機構(gòu)卡滯

程控閥回訊機構(gòu)卡滯現(xiàn)象為程控閥回訊機構(gòu)不動作，拆開時常發(fā)現(xiàn)程控閥回訊機構(gòu)軸體與回訊機構(gòu)外殼發(fā)生卡滯，實例分析發(fā)生卡滯的主要原因為回訊機構(gòu)摩擦面積較大，旋轉(zhuǎn)軸與外殼的間隙較小［4］，潤滑油脂缺失造成的氧化銹蝕，以及催化劑小顆粒可能進入轉(zhuǎn)軸縫隙中，造成卡滯。

故障處理：定期對回訊機構(gòu)開蓋檢查，對程控閥回訊轉(zhuǎn)動軸活動部分應定期涂抹潤滑劑，進行預防性維護。

1.2 程控閥回訊模塊位置偏差

故障現(xiàn)象及分析：故障現(xiàn)象為程控閥回訊顯示不正確，由于現(xiàn)場工況及長時間反復動作引起的機械偏差，程控閥回訊機構(gòu)會因位置偏差引起回訊信號無法正確采集和傳輸。

故障處理：當出現(xiàn)此類故障時，應及時處理，否則閉鎖料斗程序會因此故障無法繼續(xù)執(zhí)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量。處理方法應打開回訊機構(gòu)上蓋，調(diào)整信號塊位置，將位置對準后即可正確投用。

2 程控閥氣缸故障分析

氣缸故障常導致閥門無法正常開關(guān)。造成程控閥氣缸故障的原因主要有2個方面：閥門氣缸串氣以及氣缸復位彈簧失效。

對于懷疑氣缸串氣的閥門，應將閥門下線并進行氣缸串氣檢查，如發(fā)現(xiàn)閥門有泄漏情況，應及時聯(lián)系廠家檢修或更換。

對于因彈簧老化導致的閥門復位時間延長甚至閥門無法復位的情況，可以通過改變閥門氣路的方式，將2位3通電磁閥改為3位5通電磁閥。通過增加1個氣路，采取氣動復位的方式保證閥門的動作時間在控制系統(tǒng)要求的范圍內(nèi)。

3 程控閥閥內(nèi)件故障分析

S Zorb裝置采用GOSCO品牌閥門作為程控閥閥體。閥內(nèi)件故障主要現(xiàn)象為閥門不能在規(guī)定時間內(nèi)打開或關(guān)閉［5，6］。因安裝環(huán)境和介質(zhì)的不同故障狀況有所不同，卡滯問題不易出現(xiàn)在氫氣管線的閥門上，而主要出現(xiàn)在介質(zhì)為催化劑的閥門上。催化劑結(jié)焦、閥內(nèi)件磨損等是造成閥門卡滯的主要原因。

對于閥體卡滯故障，主要維修手段是更換閥門。為了在不影響生產(chǎn)的情況下更換閥門，需及時發(fā)現(xiàn)故障閥門，備好備用閥門，查看安裝位置，制定更換方案，在規(guī)定時間內(nèi)完成閥門更換作業(yè)。

對于懷疑氣缸串氣的閥門，應將閥門下線并檢查，如發(fā)現(xiàn)有泄漏情況，應及時檢修或更換。

對于因彈簧老化導致的閥門復位時間延長甚至閥門無法復位的情況，可以通過改變閥門氣路的方式，將2位3通電磁閥改為3位5通電磁閥。通過增加1個氣路的方式，采取氣動復位的方式保證閥門的動作時間在控制系統(tǒng)要求的范圍內(nèi)。

4 程控閥的預防性維護措施

通過對程控閥各部件常見故障的分析，以及對S Zorb裝置上一生產(chǎn)周期程控閥故障的故障現(xiàn)象及故障原因的統(tǒng)計分析，制定針對性預防維護措施，提升程控閥的運行可靠性。

某石化公司S Zorb裝置上一生產(chǎn)周期主要程控閥故障及處理方式見表1。依照經(jīng)驗制定針對性預防性維護措施。針對設備的特性和工況制定周期性的定期維護方案，降低設備故障發(fā)生頻率。

表1 閉鎖料斗程控閥故障及處理措施

根據(jù)以往程控閥發(fā)生故障的原因，制定了3個預防性維護方案：

（1）定時對回訊機構(gòu)開蓋檢查1次/a，對執(zhí)行機構(gòu)采用潤滑劑潤滑，可以有效減少程控閥回訊及執(zhí)行機構(gòu)故障。

（2）巡檢查看閥門開關(guān)時間曲線1次/d，對于開關(guān)時間有異常變化的閥門，現(xiàn)場確認閥門開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)時是否有卡滯現(xiàn)象。

（3）根據(jù)以往程控閥故障發(fā)生的具體位置，預測未來一定時間內(nèi)可能需要更換備件的種類和數(shù)量。有針對性的準備好閥門備件，在閥門出現(xiàn)故障時能夠快速更換備件，將經(jīng)濟損失降低到最小。

5 結(jié)束語

文中通過分析某石化S Zorb裝置程控閥維護中遇到的實際故障以及處理方法，總結(jié)程控閥的維護經(jīng)驗，并分析制定程控閥預防性維護措施，提升程控閥的長周期運行保障。未來隨著工業(yè)4.0的發(fā)展和部署，將使更為精準的預測性維護變?yōu)榭赡埽ㄟ^現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)對程控閥故障建模并對未來故障發(fā)生的頻率和時間進行精準預測將是本課題未來的主要研究方向。