摘 要：总结中海炼化惠州炼化分公司脱硫联合单元气动调节阀故障处理经验，分析现场调节阀故障产生的原因，对现场反复处理的调节阀故障提出整改方案，也为以后类似的故障处理积累了经验。
中海炼化惠州炼化脱硫联合单元混合干气分液罐底液控阀113-LV-10501为气动切断球阀，工艺反映该阀时常漏量，仪表维护人员现场将阀门落地拆开阀体中法兰检查阀芯没有磨损，更换相关垫片和填料后打压测试阀芯密封良好，回装后稍提执行机构进气压力并检查执行机构及风线漏点未发现异常，但运行一段时间后工艺仍反映阀门内漏。脱硫联合单元碱液再生系统瓦斯流控阀113-FV-50505为气动调节阀，设计选型时在正常流量下阀门开度应该在69%，但实际使用时阀门开到3%~8%时就已经满量程，现场确认流量指示是准确的，仪表维保人员拆开该阀检查阀内件没有发现明显的磨损腐蚀现象，该阀长期不能投自动控制。
1 113-LV-10501原因分析
113-LV-10501仪表维护人员已经排除了阀芯密封不严导致内漏的可能性，且执行机构密封良好，查看113-LV-10501原始选型规格书（如图1所示）。
图1 113-LV-10501原始选型规格书
该阀为气动切断O型球阀，选型表的设计工艺工况与实际工况基本相符，排除阀门选型不当导致内漏的可能，DCS控制画面如图2所示：
图2 113-LV-10501DCS控制画面
DCS系统控制方案如下：LISA10501在自动控制状态下时，当D105液位LISA10501液位为60%时，电磁阀得电，仪表风进入执行机构气缸，LSV10501打开；LISA10501液位为20%时，电磁阀失电，阀门执行机构靠气缸弹簧力将LSV10501关闭。
咨询工艺操作人员，正常生产时LSV10501处于自动控制状态，由于混合干气带液较多，平均每12小时打开阀门排放一次凝液。随着装置长周期运行，在频繁开关阀门的过程中执行机构内弹簧恢复力逐渐下降，执行机构关断力不足导致阀门内漏。
2 113-LV-10501整改方案
根据以上分析：该阀需要增加执行机构的关断力，故拆开执行机构的气缸取出弹簧，重新配管安装阀门附件，由初始设计的单作用动作方式更改为双作用动作方式，即当阀门关闭时，由单纯依靠执行机构弹簧恢复力关阀改由执行机构弹簧恢复力和仪表风共同驱动关阀。改造后的执行机构气路图如下图3所示：
图3 113-LV-10501执行机构气路图
将执行机构改为双作用动作方式后，工艺反应阀门运行良好，很少出现漏量现象。
3 113-FV-50505原因分析
查看113-FV-50505原始选型规格书（如下图4）。
图4 113-FV-50505原始选型规格书
（1）阀门原始选型时，阀前压力按0.4MPa（G）选型，而现场实际阀前压力为0.5MPa（G），在阀后压力为0.33MPa（G）不变的情况下，调节阀前后压差由0.07MPa（G）变为了0.17MPa（G），计算的CV值从1.3984变为了0.9199。
（2）阀门的原始选型数据中按气体标准密度0.881Kg/m3选型，而实际气体密度为0.678Kg/m3，在实际阀前压力0.5MPa（G），阀后压力0.33MPa（G），介质温度为40℃不变的情况下，密度为0.881Kg/m3时计算CV值为0.8258，密度为0.678Kg/m3时计算CV值为0.3083。
从以上数据可看出在实际工况密度为0.678Kg/m3、阀前压力为0.5MPa（G）时计算CV值应为0.3083，而原选型数据表在设计密度为0.881Kg/m3、阀前压力同时为0.4MPa（G）时计算CV值为1.3984。
根据调节阀实际运行工况数据计算得出的CV值0.3083是原选型表中设计工况计算得出的CV值1.3984的22%，加之现场阀内件老化磨损、阀前后压力和介质密度波动等客观因素，导致阀门开度在8%时就已满量程。故造成调节阀调节性能差的主要原因是该阀的实际运行工况与设计运行工况存在偏差导致调节阀CV值选型偏差较大，调节阀流量可调范围变小。
CV值的计算规格书如图5所示。
图5 调节阀CV值计算表
4 113-FV-50505整改方案
根据实际工况重新核算CV值后修改调节阀阀内件尺寸，主要更换调节阀内的阀杆、阀芯、阀座、套筒、密封环等相关阀内件，在保证正常流量68.1NM3/H的前提下将调节阀的实际开度控制在66%左右，满足工艺操作人员将该调节阀对应的流量控制回路投自动的要求，目前重新选型更换阀内件后的调节阀运行良好，没有出现小开度大流量现象。新的选型规格书如图6所示。
图6 113-FV-50505新选型规格书
5 结论总结
气动调节阀是石油化工企业广泛使用的仪表之一，其平稳准确工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义。
气动调节阀的常见故障通常有以下几种：（1）调节阀不动作。（2）调节阀的动作不稳定。（3）调节阀振动。（4）调节阀的动作迟钝。（5）调节阀的泄漏量增大。（6）调节阀流量可调范围变小，针对以上常见故障的处理方法仪表维护人员已经十分熟悉，这里就不再进一步展开论述。
气动调节阀的调试可分为线路调试和系统调试。线路调试用于检查连接调节阀的信号线路、气源管线是否正确连接，测试当现场施加控制信号时调节阀能否正常动作，通常也称为单校；系统调试应与工艺操作人员配合进行，通常也称为联校，由于调节阀是整个控制回路的最终执行器，主要测试DCS系统控制柜至现场调节阀的接线是否正确，进行控制回路的负反馈调试，响应时间测试，控制回路PID参数调整等。
而造成文章中两台调节阀故障的原因比较隐秘，使用常规处理方法基本上不能从根本解决问题，需结合各方面因素综合考虑，这也为今后调节阀类似的故障处理提供了参考和借鉴。
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