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石油化工智能調(diào)節(jié)閥安裝維護管理
調(diào)節(jié)閥是過程控制系統(tǒng)中由動力操作、調(diào)節(jié)流體流量的裝置，它由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成，執(zhí)行機構(gòu)是將信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的運動，改變控制調(diào)節(jié)閥內(nèi)部調(diào)節(jié)機構(gòu)（截流件）位置的裝置或機構(gòu)。該信號或驅(qū)動力可為氣動、電動、液動的或它們的任何一種組合。閥是形成一個壓力密封外殼，內(nèi)含改變過程流體流量的截流件組件。執(zhí)行機構(gòu)能按照控制系統(tǒng)發(fā)出的信號，改變閥內(nèi)截流件的位置。調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)，根據(jù)自動系統(tǒng)中的控制信號，自動調(diào)節(jié)閥門的開度，從而實現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié)。
首先介紹了石油化工企業(yè)中調(diào)節(jié)閥的基本原理,然后詳細介紹了在選型和實際應(yīng)用中調(diào)節(jié)閥的流通能力,壓降,噪聲等技術(shù)問題,提出了一些安全,可靠,切實可行的做法,探討如何使調(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)過程中能夠更好的工作.
自動化控制系統(tǒng)主要有三個環(huán)節(jié)——檢測、控制、執(zhí)氣電行，第一部分是敏感元件，通常是一個變送器，主要測量被調(diào)工藝參數(shù)（如壓力、流量、溫度、物位等）。變送器的輸出被送到儀表機柜間中的DCS系統(tǒng)機柜中（DCS系統(tǒng)是目前石化行業(yè)中控制系統(tǒng)）。DCS確定并測量給定值或期閥望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給執(zhí)行器——調(diào)節(jié)閥。以往石化工程建設(shè)單位及工程施工管理單位均只重視控制回路第一部分及第二部分的質(zhì)量管理，但是未對第三部分調(diào)節(jié)閥的安裝質(zhì)量進行高度重視。因而在實際工作中，經(jīng)常遇到閥門卡死、損壞、不動作等相關(guān)問題，工程項目管理單位常采取的措施即更換閥門。這樣不僅僅造成投資增大，也容易造成投料生產(chǎn)目標(biāo)的延遲。因此，研究調(diào)節(jié)閥的安裝質(zhì)量管理方法就具有非常重要的現(xiàn)實意義。
1、石油化工智能調(diào)節(jié)閥安裝維護管理安裝質(zhì)量管理存在的問題
1.1 項目管理相關(guān)制度不完善
調(diào)節(jié)閥門安裝分為兩大塊：一是閥門本體的安裝；二是執(zhí)行機構(gòu)的接線、氣動信號管及氣源管的連接。設(shè)計圖紙來源于自控圖紙，安裝前閥門試驗由儀表調(diào)試人員與工藝專業(yè)閥門試壓站共同完成，試驗完后的閥門保管及閥體的安裝由工程建設(shè)中工藝專業(yè)施工隊伍負責(zé)，執(zhí)行機構(gòu)的接線、氣動信號管及氣源管的連接由儀表施工隊負責(zé)。目前石化工程建設(shè)項目管理，基本都是延續(xù)單一專業(yè)施工及管理的方式，對于調(diào)節(jié)閥的保管及閥體的安裝，遇到自控專業(yè)比較負責(zé)的儀表施工管理工程師，會主動要求參與對工藝施工隊調(diào)節(jié)閥安裝的監(jiān)管。遇到不負責(zé)任的，則會在調(diào)節(jié)閥安裝過程中相互推諉，實際施工過程中，閥門本體由工藝施工隊伍安裝，儀表施工管理工程師會要求工藝施工管理工程師進行閥門安裝質(zhì)量控制；但根據(jù)設(shè)計圖紙，調(diào)節(jié)閥屬于儀表設(shè)備，工藝施工管理工程師會要求儀表施工管理工程師進行閥門安裝質(zhì)量控制，最終造成無人管理，放任自流。
雖然相關(guān)工藝規(guī)范要求工藝管道吹掃與清洗前須拆除孔板、法蘭連接的調(diào)節(jié)閥、重要閥門、節(jié)流閥、安全閥、儀表等，并對焊接的閥門和儀表應(yīng)采取保護措施。但是從目前中石化的工程建設(shè)慣例中，吹掃與清洗工作大部分由生產(chǎn)運行人員接手操作。生產(chǎn)運行方接手后基本就擺脫項目管理的控制，對于吹掃清洗前需拆除調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的要求均未認真執(zhí)行，或者執(zhí)行時對于拆除工作與施工單位溝通不及時，經(jīng)常造成調(diào)節(jié)閥未拆除即進行吹掃，造成后期連鎖邏輯測試中經(jīng)常出現(xiàn)部分閥門卡死甚至損壞的狀況。某煤化工項目凈化裝置400多臺調(diào)節(jié)閥，后期試運行期間竟然發(fā)現(xiàn)150多臺調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)不同問題的故障。經(jīng)拆除打開后發(fā)現(xiàn)大部分閥門的閥芯、閥座及閥底里面有焊渣等雜物堵塞（如圖2所示）。后經(jīng)了解是由于生產(chǎn)運行人員進行吹掃時未與項目管理及施工單位溝通，未拆除調(diào)節(jié)閥就吹掃造成的。此次事件造成閥門維修及更換直接經(jīng)濟損失600多萬，因閥門更換造成投料試車延遲的間接經(jīng)濟損失4500多萬。
1.2 石油化工智能調(diào)節(jié)閥安裝維護管理石化工程建設(shè)相關(guān)儀表規(guī)范
儀表調(diào)節(jié)閥是否參與工藝管道的強度試壓、吹掃及氣密性測試呢？石化工程建設(shè)中最主要兩個儀表驗收規(guī)范涉及到儀表設(shè)備與工藝管道試驗的關(guān)系僅3條。
①GB50093—2013《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》中“5.1.10取源部件安裝完畢，應(yīng)與設(shè)備和管道同時進行壓力試驗。"（取源部件包括溫度取源部件、壓力取源部件、流量取源部件、物位取源部件及分析取源部件，不包含調(diào)節(jié)閥）。
②GB50093—2013《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》中“8.7.9當(dāng)工藝系統(tǒng)規(guī)定要求進行真空度或泄露性試驗時，其內(nèi)的儀表管道系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與工藝管道一起進行試驗"。
③SH/T3551—2013《石油化工儀表工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中“11.4.3當(dāng)工藝系統(tǒng)規(guī)定進行真空度或泄露性試驗時，儀表測量管道應(yīng)隨同工藝系統(tǒng)一起進行試驗。"
調(diào)節(jié)閥是否參與工藝管道的試壓、吹掃及氣密性試驗。因此，在儀表閥門是否參與工藝管道試壓時，因沒有明確的規(guī)范確定，對于是否參與，不同項目采用的方式不一致，易造成項目管理的混亂。
1.3 調(diào)節(jié)閥安裝記錄相關(guān)文件的缺失
石化行業(yè)相關(guān)施工過程文件規(guī)范《石油化工建設(shè)工程項目施工過程技術(shù)文件規(guī)定》、《石油化工建設(shè)工程項目交工技術(shù)文件規(guī)定》、《石油化工安裝工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中均未明確儀表調(diào)節(jié)閥的安裝驗收表格，因此石化工程建設(shè)過程文件中沒有體現(xiàn)其固有特性的安裝驗收記錄。工藝管道專業(yè)中也因其圖紙中未包含儀表調(diào)節(jié)閥，所以其施工工程資料中也未包含調(diào)節(jié)閥安裝記錄資料。未見調(diào)節(jié)閥安裝具體驗收記錄，造成調(diào)節(jié)閥安裝質(zhì)量要求得不到具體落實，不利于其質(zhì)量管理得到有效掌控。
2、調(diào)石油化工智能調(diào)節(jié)閥安裝維護管理安裝質(zhì)量控制的相關(guān)建議
2.1 建立并完善儀表調(diào)節(jié)閥安裝管理相關(guān)制度
調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場使用中，很多故障往往不是其本身質(zhì)量所引起，而是調(diào)節(jié)閥的安裝使用不當(dāng)所造成的。對于儀表調(diào)節(jié)閥安裝涉及兩個不同專業(yè)施工隊伍的情況，我們需要明確儀表施工管理與工藝管道施工管理的相關(guān)界限，并根據(jù)施工界限不同做好相關(guān)的儀表調(diào)節(jié)閥的交接及驗收制度。在工藝管道施工隊伍保管及第一次安裝過程中，工藝管道專業(yè)項目管理工程師進行相關(guān)質(zhì)量管理，并經(jīng)其驗收合格后通知儀表施工隊及儀表專業(yè)項目管理工程師進行驗收交接。驗收合格后，后續(xù)因儀表回路及管道試驗時發(fā)生的拆卸，均由儀表專業(yè)項目管理工程師進行質(zhì)量控制。
關(guān)于工藝管道吹掃等相關(guān)試驗事宜，應(yīng)建立吹掃試驗前條件確認表制度。儀表施工隊伍與工藝施工隊伍及生產(chǎn)運行人員一定要相互配合，統(tǒng)一協(xié)調(diào)管道吹掃工作的正常進行。無論是施工單位主導(dǎo)，還是生產(chǎn)運行人員主導(dǎo)，其吹掃前都應(yīng)由施工單位遞交相關(guān)管線吹掃條件確認表，在其管線涉及的設(shè)備、儀表儀器及調(diào)節(jié)閥門，由相關(guān)專業(yè)的項目管理工程師及施工單位技術(shù)員現(xiàn)場進行檢查確認，該拆卸的設(shè)備、儀表儀器及調(diào)節(jié)閥門是否拆卸完畢，可不拆卸的設(shè)備、儀表儀器及調(diào)節(jié)閥門是否采取了隔離保護等措施，現(xiàn)場檢查完成后簽字確認，確認完畢后方可進行吹掃清洗。
2.2 完善相關(guān)規(guī)范內(nèi)容，建立石化行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
調(diào)節(jié)閥是否參與工藝管道的試壓、吹掃與氣密性試驗？
首先，針對是否參與工藝管道的試壓。根據(jù)多年石化工程管理經(jīng)驗及相關(guān)規(guī)范文件，筆者認為調(diào)節(jié)閥不應(yīng)參與工藝管道試壓。
第一，因儀表閥門在安裝前已經(jīng)在閥門試壓站進行強度試驗，且有相關(guān)的試驗記錄。調(diào)節(jié)閥設(shè)計規(guī)格就是依據(jù)工藝設(shè)計給予條件確定的，這樣保證調(diào)節(jié)閥強度試驗的壓力值絕不會小于工藝管道的試壓值。
第二，工藝管道試壓吹掃時管道內(nèi)可能含有大量焊渣、雜物等，易在試驗過程中對調(diào)節(jié)閥內(nèi)部造成損傷。
第三，調(diào)節(jié)閥出廠前一般都進行壓力強度試驗，安裝前也再次進行耐壓強度試驗，若再參與工藝管道強度試壓，可能會對閥體本身造成一定損傷。國外廠家的調(diào)節(jié)閥，一般都嚴(yán)格要求不需要在安裝前再進行耐壓強度試驗，就是防范強度試驗過多造成閥門內(nèi)傷。
其次，針對是否參與工藝管道的吹掃。工藝管道相關(guān)規(guī)范《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》已明確調(diào)節(jié)閥不能參與，因此建議在儀表相關(guān)規(guī)范中也明確這第一點，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
最后，調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)參與工藝管道氣密性試驗，因為氣密性試驗是對裝置系統(tǒng)密封性能的整體檢查測試。調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)在工藝管道吹掃清洗完成后，待生產(chǎn)運行人員確認工藝管道已清潔干凈，方可進行回裝，回裝完成后參與氣密性試驗。
2.3 完善石化系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的安裝過程技術(shù)文件
依據(jù)《石油天然氣建設(shè)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范自動化儀表工程》中的“表C.8執(zhí)行器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄"，并結(jié)合本文“2.1建立并完善儀表調(diào)節(jié)閥安裝管理相關(guān)制度"中建議，可以編制適應(yīng)石化系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的安裝驗收記錄文件，讓調(diào)節(jié)閥的各個安裝過程的質(zhì)量管理得到有效落實。討論了調(diào)節(jié)閥的計算,選型與應(yīng)用中需要注意的幾個技術(shù)及維護問題,并結(jié)合調(diào)節(jié)閥經(jīng)常遇見的實際情況提出了解決方案.
3、石油化工智能調(diào)節(jié)閥安裝維護管理結(jié)語
調(diào)節(jié)閥的安裝質(zhì)量管理，首先是安裝前的管理制度的制定，相關(guān)規(guī)范的完善、統(tǒng)一共識及施工過程文件專業(yè)化編制，確定管理目標(biāo)。然后安裝過程檢查，發(fā)現(xiàn)問題并進行整改，安裝完成后依據(jù)規(guī)范等進行驗收。這樣才能有效保證自動化工程項目質(zhì)量管理目標(biāo)的順利實現(xiàn)，為石油化工生產(chǎn)保駕護航。
