吕光明

中国石油宁夏石化公司，中国·宁夏 银川 750026

1 引言

目前聚丙烯广泛应用到化工、建筑、轻工、家电、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等多个领域，故聚丙烯的生产与制造已成为社会刚需，因而化工企业聚丙烯装置的生产与平稳运行便是重中之重。仪表设备作为保障聚丙烯装置平稳运行的重要零件更是不容忽视。以聚丙烯装置的冲程泵P104B 为例，引申到冲程泵上的单个电磁阀若因线路断线，现场失电且双电磁阀的连接气路存在问题，而不能实现气路冗余作用，故会导致冲程泵停泵，冲程回零，催化剂无法进入反应器，使得原料丙烯无法进行聚合反应，长时间会导致聚丙烯装置停工。针对这一问题对实现双电磁阀冗余气路的连接设计做进一步研究和分析[1]。

2 实施过程

聚丙烯冲程泵选用ASCO 两位三通电磁阀，两位三通电磁阀在得电和失电情况下通道变化如图1所示，电磁阀的电时P-B 通，失电时P-A 通，对应ASCO 电磁阀的电时1（P）-2（B）通，失电时1（P）-3（A）通。

图1 两位三通电磁阀通电断电通道示意

若电磁阀气孔连接错误，将无法实现双电磁阀气路冗余功能，如图2所示若A 电磁阀故障时，气孔1～3 通，气源通过工作的B 电磁阀1 进2 出到A 电磁阀3 进1 出，无法给冲程供气，故电磁阀的气孔通道连接错误而导致当单个电磁阀故障时，因无法实现气路冗余作用，不能及时给冲程供气使得冲程停泵回零，催化剂无法进入反应器，使得原料丙烯无法进行聚合反应，长时间将导致聚丙烯装置停工，影响装置平稳运行，产生重大生产事故。因此冲程泵上的双电磁阀冗余气路对生产装置的安全平稳运行具有较强的应用价值及重要性[2]。

图2 双电磁阀气孔通道连接错误示意图

ASCO 双电磁阀气孔通道连接基于通道2 进1 出的要求，设计连接出可实现冗余作用的气路图。如图3所示，A/B 电磁阀正常工作时气孔2、1 通气，2 进1 出，同时给冲程供气。如图4所示当B 电磁阀故障时，1、2 气孔不通，气源通过A 电磁阀2 进1 出给冲程供气。如图5所示当A电磁阀故障时，1、3 气孔通，气源通过B 电磁阀2 进1 出至A 电磁阀3 进1 出给冲程供气。图4、图5表明了ASCO电磁阀气孔通道连接的正确性，从而验证了双电磁阀冗余气路的作用，及时在单个电磁阀故障时给冲程供气，保障了冲程泵平稳运行的持久性和可靠性。

图3 双电磁阀气孔通道连接正确示意图

图4 B 电磁阀故障气路实现冗余示意图

图5 A 电磁阀故障气路实现冗余示意图

3 实施效果

通过论文所设计的电磁阀串联方式实现了双电磁阀气路的冗余作用，保证了双电磁阀得失电，或者单电磁阀得失电的情况下，冗余气路给冲程泵供气的及时性和安全性，同时保证了即使单个电磁阀故障冲程不会回零停泵的问题。在设计改造过程中，还发现ASCO 电磁阀气孔通道的正确连接对冗余气路的重要性是非常高的。经过改造后的双电磁阀气路连接经过多月的观察，电磁阀运行正常，冲程泵运行平稳，该设计在重要的冲程泵上实现了双回路冗余控制，起到较强的实际应用价值[3]。

4 结语

通过对双电磁阀冗余气路的连接设计和研究，实现了聚丙烯冲程泵若因单个电磁阀故障依旧保障了冲程泵的正常平稳运行，双回路实现冗余作用，使得原料丙烯可以平稳的进行聚合反应。有效防止电磁阀设备发生突发性故障，从而降低了设备停工的故障率。进一步验证了双电磁阀冗余气路对生产装置的安全平稳运行具有较强的实际应用价值及重要性[4]。