硝酸裝置儀表故障在線處理的探討

李翠玉，時國紅

（1.沈陽工業大學遼陽校區工程學院；2.遼陽石化分公司尼龍廠，遼寧 遼陽 111003）

硝酸裝置儀表故障在線處理的探討

李翠玉1，時國紅2

（1.沈陽工業大學遼陽校區工程學院；2.遼陽石化分公司尼龍廠，遼寧 遼陽 111003）

通過介紹硝酸裝置關鍵儀表發生異常后的處理過程，探索在保證裝置正常生產狀態下，查找并處理儀表故障的方法，確?；ぱb置安全生產。

儀表；故障；處理

一、前言

硝酸的生產是由氣氨與空氣按照一定的混合比例，在催化劑—鉑網作用下反應生成NO2，NO2用水吸收生成硝酸。其中原料氣氨來自于氨蒸發器，蒸發器運行是否平穩直接關系硝酸裝置正常運行，是硝酸裝置的關鍵設備。氨蒸發器管層為循環水、殼層為液氨。經過換熱液氨氣化為氣氨。氣氨流量由DCS上 PICA101氨蒸發器的出口壓力分程調節回路控制，其工作原理如圖1所示。

氨蒸發器出口壓力經PT101變送器測量后，送給DCS作為PICA101測量值。在PICA101置自動狀態時，測量值與設定值相比后，調整調節閥PV101A(進水閥)和PV101B(旁路閥)改變進入蒸發器的循環水流量，最終使蒸發器的出口壓力與PICA101的設定值一致。

二、故障分析與判斷

2013年4月，DCS操作人員發現PICA101指示值大幅度波動，影響氨空比參數的控制，如不立即解決將造成裝置停車。車間技術人員經仔細分析判斷后排除了工藝因素對控制值的影響，斷定儀表有問題的可能性較大，遂聯系儀表人員進行現場檢查。當檢查到PV101A/ B時發現現場PV101A的閥門開度穩定；而PV101B的閥門開度不定期波動。當時DCS上已將PICA101置于手動位置，且控制室操作人員未對PV101A和PV101B

調整，正常情況下PV101B也應該保持穩定閥位。在PV101A保持穩定的情況下，PV101B開度的變化將改變進入氨蒸發器的循環水量，影響了氨蒸發器的出口壓力?，F場PV101B閥門開度波動引發的結果與PICA101指示值不定期波動的故障現象相吻合，故斷定PV101B波動引起PICA101指示值大幅度波動。對可能引起PV101B異常動作的因素進行檢查后最終認定調節閥異常動作是由于閥門定位器自身工作點不穩定造成的。

圖1 PICA101工作原理示意圖

三、采取措施

對于智能電氣閥門定位器這種高集成度的電氣元件故障，常規的方法是更換閥門定位器并進行自動調整，調整工作需要在10min內多次將調節閥由全開到全關這種大幅度動作來完成，但PV101B口徑為200mm，且安裝在沒有旁路的閉路循環水管線上，裝置在運行期間無法承受因更換閥門定位器帶來的生產波動。

雖然PV101B配套安裝了手輪，但現場操作存在著閥門響應慢、操作準確性低、現場人員工作強度大的弊病，對裝置安全平穩生產存在潛在威脅。

經研究根據PICA101工作原理，將定位器故障的PV101B保持特定開度，將分程調節回路由進水閥和旁路閥同時作用調整為只通過調節PV101A的開度，來改變進入氨蒸發器的循環水流量，從而實現控制目的。

PV101B是近似等百分比的流量特性，閥門標尺開度與實際開度呈對數關系。經與工藝專業人員協商，通過手輪將閥門鎖定在64%標尺開度，控制室的操作人員調整PV101A的開度，即可實現工藝生產需要，但因為PV101B手輪是單向鎖定式，通過切斷供給調節閥的儀表風，即可實現閥門開度完全鎖定。閥門被鎖定后，PICA101指示值穩定，未再發生大幅波動，問題得到解決。

四、結論

儀表設備發生異常后，一般是根據故障現象，歸納出全部可能造成異常的因素，按照引發因素的發生概率和工作量，由易至難依次檢查，最終發現問題并解決。在PICA101異常時，PV101B是重要因素，但PT101是最直接因素。本次檢查時，PV101B故障現象最明顯且結果與生產異常情況相吻合，即直接懷疑異常由此引起，但認定過程必須經過完整模擬工藝分析。檢查初始就發現了問題所在，但如果PV101B故障不明顯或結果與生產異常情況不符，還應按照順序繼續檢查。對于故障的定位器，由于更換代價大(需裝置停車后處理)和有代替措施的實際情況，故沒有采用更換閥門定位器的常規方法。

儀表專業是裝置生產期間在線維修的工作特點，一些微小儀表設備的故障，可能對裝置平穩生產造成巨大的影響。而其中部分故障的處理，必須按照工藝實際情況，調整檢修方案。本次故障處理，在檢查和處理兩方面，都沒有執行完整、常規的方案，但卻以最小代價、最短的時間，最大幅度地保證了裝置平滿優的生產要求。

[1] 11.66萬噸硝酸裝置可研性報告[R].中國化學工業部第二設計院，2004.

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1671-0711（2014）03-0042-02

2013-12-05)