调节阀在石油化工装置紧急泄压中的应用.doc

高压加氢装置反应系统的紧急泄压是确保装置安全的关键环节之一，通常通过 切断阀和限流孔板串联实现，也有采用调节阀按几种不同的预定开度进行分段 泄压的方式，该文介绍一种通过调节阀连续开度调节实现按期望的泄压速率进 行紧急泄压的方法，该方法在国内某高压加氢装置中成功应用，下面针对设计 实施过程中应注意的一些问题进行简要阐述1 概述采用切断阀和限流孔板串联实现反应系统紧急泄压已有很多的应用实例， 但在实际操作中存在泄放流速不稳定的缺点在泄压初期，由于限流孔板前的 压力等于泄压启动前的反应系统工作压力，压力值相对较大，这时通过限流孔 板的泄放流速比较大随着时间的推移，反应系统压力下降后，通过限流孔板 的泄放流速会相对较小为在规定时间内降压到目标值，降压初期的泄放流速 峰值较大，泄放流速过大对固定床反应器影响相对小些，但对沸腾床反应器将 带来诸多不利，如催化剂流失、反应器内件受损等采用调节阀按几种不同的 预定开度进行分段泄压，虽然对此有一定改善但尚有不足，通过调节阀连续开 度调节进行反应系统紧急泄压可以有效地解决该问题，即在整个泄压过程中尽 量保持同一泄放流速泄压，初期调节阀开度较小，随着反应系统压力的下降， 调节阀开度逐渐开大，补偿因阀前压力下降而引起的实际流通 Cv 值的下降，以 实现平稳泄压的目的。

泄放流速的相对平稳对于保护反应器内件、防止催化剂 流失等具有非常重要的作用两种泄压方式泄放流速对比如图 1 所示（图中所 示曲线仅为示意，实际应用中会有偏差）2 紧急泄压模式反应系统的紧急泄压模式需根据装置工艺条件确定，包括不同紧急状态下 的泄压顺序、泄压速率、泄放流速及时间对于因操作条件越限引起的联锁泄 压，一般先将系统压力泄到一个相对安全的点，然后根据装置的状态决定是继 续泄压还是等待恢复系统；对于非常紧急的情况，则将系统压力直接泄到最安 全的点下面以该高压加氢装置为例具体说明该例中通过控制调节阀开度， 调节泄放流速，从而达到在规定的时间内按期望的泄压速率进行泄压紧急泄压设 18MPa（G）-10MPa（G）和 18MPa（G）-3MPa（G）两种模式，泄压速率控制在 0.6MPa/min从反应系统的正常压力 18.461MPa 降到 10MPa 约 需 15min18MPa-10MPa 的泄压模式由相关的联锁条件自动触发启动，18MPa-3MPa 的 泄压模式由紧急泄压手动按钮启动（放置在控制室辅助操作台上）泄压过程由 2 个并联的调节阀 HV-101A/B 按预定的斜坡函数（ramp1 和 ramp2）给定值实施分程控制，采用 2 个调节阀使泄压系统安全可靠，并且具有 较宽的可调范围。

如果实际操作中由于各种原因 1 个调节阀的流通能力不能实 现规定的泄压速率，调节阀 HV-101B 会在调节阀 HV-101A 打到全开位置后，投 入控制逐渐开启，以实现期望的泄压速率HV-101A/B 分程控制如图 2 所示3 紧急泄压紧急泄压流程如图 3 所示a）当工艺联锁触发后，泄压程序被启动，第一步泄压目标是 10MPa当达 到 10MPa 后，如果没有进一步的潜在风险，系统会自动关闭 HV-101A/B，维持 系统压力在 10MPa，随后操作员可根据具体情况进行相应的操作，如恢复系统 压力等b）当达到泄压目标 10MPa 时，系统仍然存在潜在风险，操作员可以在判断 情况后，手动启动第二步泄压（HS-203），将系统压力进一步降低到 3MPa在 某些比较紧急的情况下，操作员也可以直接启动手动泄压按钮（HS-203），这 样 18MPa（G）3MPa（G）的泄压模式立即被触发，系统压力将分两步连续泄压， 第一步泄压到 10MPa（G），第二步继续泄压到 3MPa（G）两步泄压曲线如图 4 所示（ramp1 和 ramp2 可根据不同的工艺操作要求做适当的调整）参考资料：。