再生滑阀在线修复技术在催化裂化装置的应用

2017-04-12马亚斌李新明赵佳磊

设备管理与维修 2017年3期

关键词：阀板顶杆滑阀

马亚斌，李新明，赵佳磊

（1.湖南石油化工职业技术学院，湖南岳阳414012；2.中国石化西安石化分公司，陕西西安710086）

再生滑阀在线修复技术在催化裂化装置的应用

马亚斌1，李新明2，赵佳磊2

（1.湖南石油化工职业技术学院，湖南岳阳414012；2.中国石化西安石化分公司，陕西西安710086）

催化裂化装置运行期间再生滑阀阀板与阀杆脱开，催化剂循环量大幅下降，装置进料量下降到正常进料的50%，分馏及稳定系统无法正常运行。为避免装置停车，研究再生滑阀的结构特点和电液控制系统，充分考虑修复过程中存在的各种风险，并制定相应措施，在催化裂化工业装置上首次成功实现再生滑阀阀板与阀杆脱落的在线修复。

石化设备；再生滑阀；电液控制系统；在线修复

0 概述

再生滑阀作为催化剂循环流程中的关键设备之一，在反应再生生产中，对催化裂化反应温度控制、物料调节以及压力控制起到关键作用[1]。在紧急情况下，还起到自保切断两器的安全作用。再生滑阀的动作受提升管反应温度信号和该阀前、后压差信号控制，反应温度与再生滑阀压降组成超驰控制。再生滑阀出现故障将会直接关系到整个装置的长周期平稳运行[2-4]。

中国石化西安石化分公司80万吨/年MIP催化裂化装置再生滑阀为TSLD600型电液单动滑阀，设计温度750℃，设计压力0.5 MPa，介质为催化剂。2016年2月，在调整装置运行负荷时，操作参数与催化剂循环量出现大幅度波动，严重影响装置正常生产和全厂油品质量调和方案。分析原因为催化剂再生滑阀阀板与阀杆脱开所致。为减少因装置停车带来的经济损失，在各项安全技术措施落实的提前下，实施不停车在线开孔顶开阀板处置方案，该滑阀修复后可以实现液动关闭，手动开阀的功能，不影响正常操作。本文主要介绍在不切断反应进料的情况下催化裂化再生滑阀的在线修复技术方案。

1 故障现象

2016年2月，80万吨/年MIP-CGP催化装置（同轴式）正常运行，加工负荷90%，再生滑阀开度40%，反应温度505℃。09：00接调度指令提高反应进料，操作员将滑阀开度提到45%，发现反应温度没有变化，再提到50%，同样没有变化。班长命令内操缓慢开大滑阀，外操现场观察滑阀阀杆活动情况，现场反馈信息阀杆动作与内操指令相符，班长命令内操缓慢关闭滑阀，观察动作情况。当内操将滑阀关闭到38%时反应温度突然急剧大幅下降，内操迅速下调反应进料，反应温度最低降至475℃，再生滑阀压降从50 kPa升到82 kPa，加工负荷下调到50%后反应温度回升到480℃，但波动较大，由于负荷太低，分馏和吸收稳定系统无法正常运行。技术人员对故障进行会商，初步判断为滑阀阀板与阀杆脱开，原因可能是阀杆T形挂钩90°位移，导致阀杆与阀板脱扣或者阀杆断裂。

2 修复方案

公司组织人员会商后，计划实施“在线修复”。即制作手动推动顶杆机构，在单动滑阀背部与阀杆同轴位置带压开孔，装上顶杆机构，用手动推动顶杆推动阀板，实现阀板开启。由于该方案无经验借鉴，高温开孔穿过耐磨衬里层采用何种刀具、推进顶杆能否对准阀板、能否顶开都是未知数。邀请滑阀制造厂家、带压开孔厂家以及推进机构制作厂家，对方案进行可行性论证，确定具体实施步骤。

（1）与滑阀厂家及带压开孔厂家确定开孔位置及孔径。开孔位置定在滑阀背部与阀杆同轴位置，开孔直径38 mm。

（2）开孔厂家根据衬里材料确定开孔刀具材料及开孔工艺。采用高温合金研磨钻头，低速研磨开孔。

（3）推进机构制作厂家根据公司提供的设计图制作推进机构。推进机构转动部分、支架及填料函利用旧DN200 mm闸阀改造，顶杆直径36 mm，材料为316L。

（4）搭设临时推进机构操作操作平台、敷设推进机构保护蒸汽管线。

设备开孔位置、推进机构及实物图见图1～图3。

3 修复施工步骤

施工操作要点：开孔位置的确定是在线修复方案成败的关键，接管法兰的焊接要确保与滑阀阀杆同心，开孔速度要控制平稳，以免伤害衬里。

4 滑阀在线修复系统投用

2016年2月25日15：00时，在线修复施工完成，15：20开始投用。投用步骤：①将滑阀电液执行机构阀位开度调到45%位置。②将推进机构前高温闸阀全部打开。③投用反吹蒸汽。④缓慢推进顶杆，随时测量顶杆推进距离，以及时掌握顶杆进入阀体的大概位置。15：30，顶杆即将到达预计的顶杆与滑阀阀板接触位置时，通知内操注意反应温度变化情况，及时调节反应温度。当顶杆再次推进后，反应温度开始快速上升，滑阀压降开始下降，表明推进顶杆已经顶开阀板，该修复方案成功。再生滑阀修复前后装置操作参数见表1。16：00，从顶杆测量数据估算，阀板大约顶开120 mm，开度约42%。反应进料负荷提到计划进料量后，反应系统各项指标均趋于正常。在需要关闭滑阀时用电液执行机构完成，需要开启滑阀时用手动推进顶杆完成。

待生产运行平稳后，将推进顶杆缓慢退出，根据滑阀结构，将顶杆退到与滑阀衬里齐平位置，投用滑阀电液执行机构。退出顶杆的目的：①保证在事故状态下再阀的迅速关闭。②避免顶杆被催化剂的冲刷。③减少开孔处的衬里被催化剂涡流冲刷。

5 结论

再生滑阀作为催化裂化反应—再生系统的重要设备，其运行状况直接关乎到装置的长周期、安全、平稳运行。在以往的生产过程中，若再生滑阀出现阀板和阀杆脱开，均执行停车修复方案，严重影响到企业的经济效益。应用实践表明，只要控制好关键点，再生滑阀阀杆脱落在线修复技术方案完全可行，并且操作简单，安全风险可控、成功率极高。对解决催化剂连续再生装置同类问题具有一定的借鉴和参考意义。