水溶液全循環法尿素裝置中合成塔壓力調節系統是zui重要的自調系統。合成塔壓力調節閥（P4閥）安裝在合成塔出口。出合成塔的工藝介質都需要通過P4閥流向中壓分解系統。P4閥具有以下特點：（1）尿液易結晶且不設旁路閥；（2）閥前后壓差高，近18MPa；（3）介質流速高，波動影響大；（4）在線維護風險大，閥門可能大幅度開關，會造成合成塔超壓或中壓系統超壓，引起大范圍的工藝波動甚至引發事故。P4閥的上述特點決定了其正確維護及P4閥調節系統的正常穩定運行是尿素裝置穩定運行的前提。筆者將就P4閥日常生產維護中常見的故障及解決方法做一總結。 1 閥門開度不到位 氣源壓力低，導致膜頭壓力不夠，閥門開度不到位，這時應查看各接頭及氣源管線是否有漏氣現象，并對有漏氣處的氣源接頭進行緊固處理。 2 膜頭漏氣 這時可將調節閥打到手輪控制，保持手輪控制閥位，然后拆下到膜頭的氣源管，同時迅速用手堵住管口，再慢慢將手輪打到自由狀態，檢查閥門輸出行程是否變化，若膜頭漏氣，則會看到閥門緩慢關閉，此時則應將閥門打到手輪狀態，更換膜片。 3 閥門不動或動作遲緩 此時，操作人員可以從DCS操作畫面上看到合成塔壓力超壓，P4閥閥位輸出較正常時偏差許多，甚至到全開度位置。這是由于P4閥卡住，閥門不動或動作遲緩導致調節系統測量值遠遠超過設定值，在比例積分微分（PID）調節作用下，輸出達到積分飽和。這一般是由兩種原因造成的：（1）尿液結晶；（2）閥芯偏磨，閥芯與閥座摩擦。尿液結晶在傳統的ZMBS-220K閥門上較為常見，一般發生在填料函處，從而造成閥桿運動不靈活，致使P4閥無法正常運行。處理尿液結晶的一般方法，即蒸汽吹除填料函處，促使結晶的尿液融化，使閥門恢復正常。但如果尿液結晶頻繁，反復用蒸汽吹除填料函處，zui終將導致“V”形聚四氟乙烯填料老化，造成閥桿*性卡澀或填料密封性能變差，影響到正常生產。另外，由于P4閥前后壓差大，流速快，閥芯的導向不穩定，使閥芯和閥座摩擦，影響調節品質。現在，部分尿素生產企業，通過不斷地摸索，對閥芯及閥桿部分作了加工，使結晶問題有所改善。針對P4閥閥芯偏磨閥卡問題，國內一些調節閥生產廠家，對P4閥結構進行了改進，如重慶南坪的HTP型套筒式P4閥做了如下改進：將導向套增長，并將導向套的下部分開孔做成了籠式， 同時，將其與閥座導向連接，使閥芯的導向更加穩定可靠，保證了閥芯與閥座的同軸度，避免了閥芯與閥座的磨損，延長了使用周期。 4 電氣閥門定位器調節滯后 定位器反饋凸輪或反饋桿松動導致閥門行程波動大，調節滯后。定位器問題是P4閥無法正常運行的另一個原因，在開車狀態下，修復調校閥門，存在很大風險。通過幾年的生產實踐，筆者總結出了一套檢修調校閥門定位器的操作方法。 4.1 電氣閥門定位器的檢修調校過程 4.1.1 化工人員用手輪控制P4閥的開度，維持系統穩定。 4.1.2 摘除定位器和膜頭之間的輸出接頭（因手輪機構僅能限制一個特定方向的行程，不能同時限制兩個方向的行程），以免檢修定位器時輸出增大，造成P4閥開度增大，使手輪無法正常控制，造成系統波動。 4.1.3 修復或更換定位器。確保電器部分完好，量程參照閥門行程應作相應調整。然后將零點調整螺釘調至zui低，即保證接好電器部分后，定位器無輸出。 4.1.4 通知總控室將閥門輸出信號調至目前閥門開度對應的信號，然后接好定位器與膜頭之間的輸出接頭及接線部分。此時慢慢調整定位器調零旋鈕，使輸出壓力逐漸升高，同時，另一只手握住手輪向閥門開度方向微微用力，直至手輪有輕松感（即手輪已脫離，膜頭壓力已代替了手輪），停止調整調零旋鈕，這時即可通知總控室實現微機操作，然后將手輪旋至自由位置。zui后一步之所以這么做是有道理可循的。 我們曾嘗試在摘除定位器輸出接頭后，通過堵住輸出接頭，根據定位器輸出壓力表壓力來確定閥門動作位置，結果當然行不通。定位器一個顯著特點：送一個開度信號，若閥門不到位，定位器輸出將繼續增大，直至推動閥門或輸出壓力至氣源壓力，反之亦然。其實，也就是通過反饋機構的作用，以達到力的平衡，zui終保證閥門開度與總控室操作閥位信號一一對應。同理，閥門不動的情況下，送一個開度增大（或減小）的信號，定位器輸出將增至氣源壓力（或減至無輸出壓力），除非隨著信號變化使反饋桿移至相應開度，這顯然難以操作。正確的方法是：根據當前閥門開度送相應信號，通過將調零旋鈕從zui小逐漸增至膜頭的推力，zui終代替手輪，使反饋信號與輸入信號達到平衡，從而實現從手輪操作向自動操作的無擾動切換。 4.2 電氣閥門定位器的在線更換 4.2.1 通知操作工將P4調節系統打到手動狀態，并將P4閥打到手輪控制。 4.2.2 根據目前閥門開度，估計此時反饋桿的角度，裝好定位器。如為同型號的定位器，可參考原來的定位器安裝位置進行安裝。應注意P4閥為反作用氣開閥，反饋凸輪方向一定要檢查好，確保構成負反饋，否則定位器無法正常工作。 4.2.3 將定位器機械連接部分接好后，接入4～20mA的直流（DC）輸入信號。 4.2.4 根據目前手輪控制開度，估計對應輸入信號大小，在DCS監控畫面上給出相應閥位信號。 4.2.5 接好定位器與調節閥連接的氣源接頭，zui后接上定位器輸入氣源，按照上述提到的調校方法進行調校。 綜上所述，重要調節閥在正常生產過程中發生故障，需要維修時，只要方法得當，可進行在線維修，避免閥位波動對系統造成影響。
