一种解决仪表阀门定位器及其附件故障的系统的制作方法

本实用新型涉及化工生产装置技术领域，具体涉及一种可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统。

背景技术：

某石化公司有机合成厂7万吨/年、20万吨/年两套聚丙烯装置，是公司生产工艺中的重要组成部分，该两套装置均采用意大利Basell公司的Spheripol二代聚丙烯工艺技术，生产双峰聚丙烯和高刚性、高结晶性、高净度的产品。

聚丙烯装置闪蒸、脱气单元、干燥单元工艺流程简介(合成化三车间20万吨/年聚丙烯装置工艺)：从环管反应器中排出的浆液由大约53％(wt)的聚合物和47％(wt)的液态丙烯+丙烷混合物组成，浆液在70—73℃的温度下排放至闪蒸线，当闪蒸罐故障停车期间，浆液通过三通阀切排放至废料罐，生产正常时，通过三通阀正路进入闪蒸罐，固体在闪蒸罐内从气体中分离出来，聚合物和气相丙烯切线进入闪蒸罐经旋风分离器分离，聚合物沉降到容器呈锥形的底部，在料位控制下排入循环器过滤器，循环器过滤器是袋式过滤器，用来自循环压缩机出口经过减压后的丙烯反吹气自动清洗，底部的聚合物在料位控制下进入汽蒸罐，通过蒸汽和聚合物的接触，使残留的催化剂失活和吸附的烃类脱除，离开汽蒸罐的聚合物含有大约2.5％(wt)的冷凝水，这些水分在以闭路氮气循环操作的流化床中除去,去除水分的聚丙烯粉料在料位控制下，进入风送系统，经氮气输送至造粒机顶部料仓。

闪蒸罐、循环器过滤器、汽蒸罐、硫化罐(可以统称料位罐)分别对应各自的料位控制阀，料位控制阀、阀门定位器采用美国NELES公司产品，阀门为单气缸气开阀；若仪表供风、控制信号消失的情况下阀门自动关闭，正常情况下控制阀接收DCS控制系统信号，对相应罐中的料位自动调节。

另外闪蒸罐、循环器过滤器、汽蒸罐、硫化罐(可以统称料位罐)料位测量均采用铯137 放射性核料位计，也同时设有高、低报警\联锁核料位开关。

由于化工生产具有生产工艺、仪表联锁控制复杂等特点，相关仪表控制阀门不允许有侧线阀门控制，特别是当闪蒸单元、干燥单元料位控制阀发生故障关闭后，生产工艺只能将聚合后的聚丙烯粉料切排放至废料罐、丙烯气排放至火炬燃烧处理，在故障处理正常后，生产工艺车间还需要将排放至废料罐的聚丙烯粉料，连续通入蒸汽72个小时，去除粉料当中所存的三乙基铝催化剂(三乙基铝遇空气自然)活性，然后才能再将聚丙烯粉料用包装袋接卸运走，每次可达60余吨150多袋，每次经济损失平均大约50万元左右，结合近几年来因仪表阀门所发生的故障，而造成的直接经济损失多达几百万元；另外如若仪表阀门相应故障处理不及时，当废料罐罐接卸满后，生产工艺只能被迫停工，最终会给公司连续生产带来重大影响。

技术实现要素：

为解决聚丙烯、聚乙烯等化工装置在生产运行过程中，针对仪表控制阀门定位器以及其它附件故障，导致仪表控制阀门无法控制，因而引起生产工艺停工、停产，本实用新型提供了一种全新的应对措施--可以处理阀门及其附件故障系统，即一种可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统，包括：气路三通Ⅰ、气路三通Ⅱ、定位器供风阀、阀门定位器减压过滤器、阀门定位器、电磁阀、定位器管路截止阀、定值器供风阀、仪表输出风压定值器和定值器管路截止阀；

所述定位器供风阀、阀门定位器减压过滤器、阀门定位器、电磁阀、定位器管路截止阀依次连接在气路三通Ⅰ的出口Ⅰ与气路三通Ⅱ的入口Ⅰ之间；

所述定值器供风阀、仪表输出风压定值器、定位器管路截止阀依次连接在气路三通Ⅰ的出口Ⅱ与气路三通Ⅱ的入口Ⅰ之间；

所述气路三通Ⅱ的出口与料位控制阀相连接。

进一步的，所述电磁阀包括电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ，所述电磁阀Ⅰ与电磁阀Ⅱ并联连接，所述电磁阀Ⅰ与电磁阀Ⅱ均为两位三通电磁阀，电磁阀Ⅰ与电磁阀Ⅱ在联锁系统中起到联锁保护的作用，即本实用新型的电磁阀Ⅰ也可称为联锁电磁阀Ⅰ，电磁阀Ⅱ也可称为联锁电磁阀Ⅱ。

进一步的，仪表风依次通过气路三通Ⅰ的出口Ⅰ、定位器供风阀、阀门定位器减压过滤器、阀门定位器、电磁阀、定位器管路截止阀输送至气路三通Ⅱ；

仪表风依次通过气路三通Ⅰ的出口Ⅱ、定值器供风阀、仪表输出风压定值器、定位器管路截止阀输送至气路三通Ⅱ；

气路三通Ⅱ中的仪表风再经气路三通Ⅱ的出口输送至料位控制阀，所述料位控制阀用于对料位罐的料位进行调节。

本发明所述的化工生产装置包括聚丙烯、聚乙烯等化工生产装置，仪表阀门定位器及其附件中所述的附件包括定位器供风阀、电磁阀及其定位器供风阀与料位控制阀之间的管路，影响仪表风输送到料位控制阀，进而影响对料位罐的料位进行调节，从而影响聚丙烯、聚乙烯等化工生产过程中工艺参数的变化。化工生产装置中闪蒸罐、循环器过滤器、汽蒸罐、硫化罐(可以统称料位罐)分别对应各自的料位控制阀，当仪表阀门定位器及其附件出现故障时，各自的料位控制阀都可采用本系统实现对各自的料位罐的料位进行手动调节。

本实用新型的有益效果：

聚丙烯装置仪表控制阀门故障状态下实现开关控制，具有投资少，装置平稳运行得到了保障，每次可为企业节省费用几十万元，而因相应故障处理的不及时，而引起的生产装置停工停产的费用每天可达上百万元；此种方法可以在全国其它化工装置进行推广，具有极高应用价值，结合近几年来国家对随着石油化工生产安全、以及环保要求越来越严格，同时企业为适应经济发展市场的不断变化，生产产品也在不断地进行调整的情况下，为企业的增效和环境的保护等方面，做出了相应的贡献。

附图说明

图1是现有技术的化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件控制系统的结构示意图。

图2是本实用新型可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统的结构示意图。

图中：1、气路三通Ⅰ，2、气路三通Ⅱ，3、定位器控风阀，4、阀门定位器减压过滤器， 5、阀门定位器，6、联锁电磁阀Ⅰ，7、联锁电磁阀Ⅱ，8、定位器管路截止阀，9、定值器控风阀，10、仪表输出风压定值器，11、定值器管路截止阀，12、料位控制阀，13、气缸，14、阀杆，15、阀座，16、活塞，17、弹簧，18、反馈连接杆，101、气路三通Ⅰ的入口，102、气路三通Ⅰ的出口Ⅰ，103、气路三通Ⅰ的出口Ⅱ，201、气路三通Ⅱ的入口Ⅰ，202、气路三通Ⅱ的入口Ⅱ，203、气路三通Ⅱ的出口。

具体实施方式

下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

对比例

如图1所示，现有技术的化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件控制系统，包括：依次通过管路连接的定位器供风阀3、阀门定位器减压过滤器4、阀门定位器5、电磁阀和料位控制阀12。所述电磁阀包括联锁电磁阀Ⅰ6和联锁电磁阀Ⅱ7，所述联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7并联连接，所述联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7均为两位三通电磁阀，联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7联锁系统中起到联锁保护的作用，仪表风一般情况可以通过联锁电磁阀Ⅰ6输送至料位控制阀5，当联锁电磁阀Ⅰ6出现故障的时候，通过联锁电磁阀Ⅱ7输送至料位控制阀5。因此，仪表风经管路依次通过定位器供风阀3、阀门定位器减压过滤器4、阀门定位器5、电磁阀(联锁电磁阀Ⅰ6或联锁电磁阀Ⅱ7)输送至料位控制阀5。所述料位控制阀12为单气缸式仪表料位控制阀12，包括气缸13，阀杆14、阀座15、活塞16、弹簧17，其结构为本领域的现有技术。所述气路三通Ⅱ2的出口通过管路与料位控制阀12的气缸13 相连接，仪表风进入到料位控制阀12的气缸13中，通过活塞16对弹簧17进行压缩，带动与阀座15相连的阀杆14运动，进而控制料位控制阀12的开度，更一步控制料位罐的料位变化(闪蒸罐、循环器过滤器、汽蒸罐、硫化罐分别对应各自的料位控制阀12，各自的料位控制阀12控制各自料位罐的料位变化)。所述阀杆14与阀门定位器5通过反馈连接杆18连接，反馈连接杆18用于将料位控制阀开度的位置作为反馈信号传输到阀门定位器5。

以合成20万吨/年聚丙烯装置为例，该装置自2006年开工以来已十多年，在这期间闪蒸罐的料位控制阀曾发生3次故障造成阀门关闭，汽蒸罐的料位控制阀发生1次故障，硫化罐的料位控制阀发生1次故障，曾经发生循环器过滤器料位控制阀智能阀门定位器故障，造成生产工艺切排放长达4个多小时。

造成仪表控制料位控制阀门无法控制的原因，总结概括主要包括以下几个部分；

1、仪表控制回路中DCS输出卡件故障、输出安全栅故障。

2、仪表信号线断路、接线松动、接触不良。

3、联锁电磁阀故障、供电线路故障。

4、智能阀门定位器故障。

以上几个方面条件只要具备一项，就能引起相关料位控制阀的关闭故障，造成生产无法控制，当中的某一个料位控制阀发生故障后，造成生产工艺将生产过程环管排料切到废料罐，时间的长与短，取决于阀门的相关故障能否得到及时解决，特别是遇到节假日、夜间故障处理更加困难，另外相关料位控制阀安装位置较高，给阀门故障处理也增加了困难。

作为重要流程上的及其重要的单台设备，该阀门每次停检或消缺时均外委专业阀门厂家进行检查、调校、维修；上次外委维修时间为2017年4月份停检期间，但也不能完全避免相同和类似故障的发生，另外，仪表人员在进行故障的阀门定位器的拆除，新定位器安装就位后，由于智能阀门定位器自动或手动标定需要5分钟左右时间，在线调校阀门定位器时，生产工艺又不允许循环器过滤器料位的急剧上涨或料位下空，否则容易将循环器过滤器顶部袋滤器中布袋烧坏，引起全线停工。

实施例

为解决实施例1中的技术问题，本实施例提供一种可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统。

如图2所示，一种种可以解决化工生产装置中仪表阀门定位器及其附件故障的系统，包括：气路三通Ⅰ1、气路三通Ⅱ2、定位器供风阀3、阀门定位器减压过滤器4、阀门定位器5、电磁阀、定位器管路截止阀8、定值器供风阀9、仪表输出风压定值器10和定值器管路截止阀11；所述定位器供风阀8、阀门定位器减压过滤器4、阀门定位器5、电磁阀、定位器管路截止阀8依次通过管路连接在气路三通Ⅰ1的出口Ⅰ102与气路三通Ⅱ2的入口Ⅰ201之间；所述定值器供风阀9、仪表输出风压定值器10、定位器管路截止阀11依次连接在气路三通Ⅰ1 的出口Ⅱ203与气路三通Ⅱ2的入口Ⅰ201之间；所述气路三通Ⅱ2的出口通过管路与料位控制阀12相连接。所述电磁阀包括联锁电磁阀Ⅰ6和联锁电磁阀Ⅱ7，所述联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7并联连接，所述联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7均为两位三通电磁阀，联锁电磁阀Ⅰ6与联锁电磁阀Ⅱ7联锁系统中起到联锁保护的作用，仪表风一般情况可以通过联锁电磁阀Ⅰ6输送至料位控制阀5，当联锁电磁阀Ⅰ6出现故障的时候，通过联锁电磁阀Ⅱ7输送至料位控制阀5。因此，仪表风经管路通过气路三通Ⅰ1的入口101进入到气路三通Ⅰ1中，依次经管路通过气路三通Ⅰ101的出口Ⅰ102、定位器供风阀3、阀门定位器减压过滤器4、阀门定位器5、电磁阀(联锁电磁阀Ⅰ6或联锁电磁阀Ⅱ7)、定位器管路截止阀8输送至气路三通Ⅱ2；仪表风依次通过气路三通Ⅰ1的出口Ⅱ103、定值器供风阀9、仪表输出风压定值器10、定值器管路截止阀11输送至气路三通Ⅱ2；气路三通Ⅱ2中的仪表风再经气路三通Ⅱ2 的出口输送至料位控制阀12。所述料位控制阀12为单气缸式仪表料位控制阀12，包括气缸 13，阀杆14、阀座15、活塞16、弹簧17，其结构为本领域的现有技术。所述气路三通Ⅱ2 的出口通过管路与料位控制阀12的气缸13相连接，仪表风进入到料位控制阀12的气缸13 中，通过活塞16对弹簧17进行压缩，带动与阀座15相连的阀杆14运动，进而控制料位控制阀12的开度，更一步控制料位罐的料位变化(闪蒸罐、循环器过滤器、汽蒸罐、硫化罐分别对应各自的料位控制阀12，各自的料位控制阀12控制各自料位罐的料位变化)。所述阀杆14与阀门定位器5通过反馈连接杆18连接，反馈连接杆18用于将料位控制阀开度的位置作为反馈信号传输到阀门定位器5。

以仪表阀门定位器5出现故障关闭，工艺无法进行料位调节操作，此时工艺外操人员或仪表维护人员到达现场控制阀处，首先关闭定位器供风阀3、关闭定位器气动管路的定位器管路截止阀8，同时立即打开新增仪表风定值器供风阀9、定值器气动管路的定位器管路截止阀11，通过与控制室内的联系，通过现场调节仪表输出风压定值器10的输出风压，来调节控制料位控制阀12的开度，从而达到控制料位的目的，工艺可不再将生产过程出料排放至废料罐处理，此时故障处理时间可以不受时间严格限制，仪表维护人员将出现故障的阀门定位器5拆下，将调校好的阀门定位器5安装上去，再将由仪表输出风压定值器10控制的料位控制阀12切换到阀门定位器5控制，就能够实现料位控制无扰动切换。