【摘要】水溶液全循环法尿素装置中合成塔压力调节系统是*重要的自调系统。
水溶液全循环法尿素装置中合成塔压力调节系统是*重要的自调系统。合成塔压力调节调（P4阀）安装在合成塔出口。出合成塔的工艺介质都需要通过P4阀流向中压分解系统。P4阀具有以下特点：
（1）尿液易结晶且不设旁路阀；
（2）阀前后压差高，近18MPa；
（3）介质流速高，波动影响大；
（4）在线维护风险大，阀门可能大幅度开关，会造成合成塔超压或中压系统超压，引起大范围的工艺波动甚至引发事故。
P4阀的上述特点决定了其正确维护及P4阀调节系统的正常稳定运行是尿素装置稳定运行的前提。笔者将就P4阀日常生产维护中常见的故障及解决方法做一总结。
1.阀门开度不到位 气源压力低，导致膜头压力不够，阀门开度不到位，这时应查看各接头及气源管线是否有漏气现象，并对有漏气处的气源接头进行紧固处理。
2.膜头漏气 这时可将调节阀打到手轮控制，保持手轮控制阀位，然后拆下到膜头的气源管，同时迅速用手堵住管口，再慢慢将手轮打到自由状态，检查阀门输出行程是否变化，若膜头漏气，则会看到阀门缓慢关闭，此时则应将阀门打到手轮状态，更换膜片。
3.阀门不动或动作迟缓 此时，操作人员可以从DCS操作画面上看到合成塔压力超压，P4阀阀位输出较正常时偏差许多，甚至到全开度位置。这是由于P4阀卡住，阀门不动或动作迟缓导致调节系统测量值远远超过设定值，在比例积分微分（PID）调节作用下，输出达到积分饱和。这一般是由两种原因造成的：（1）尿液结晶；（2）阀芯偏磨，阀芯与阀座摩擦。尿液结晶在传统的ZMBS-220K阀门上较为常见，一般发生在填料函处，从而造成阀杆运动不灵活，致使P4阀无法正常运行。处理尿液结晶的一般方法，即蒸汽吹除填料函处，促使结晶的尿液融化，使阀门恢复正常。但如果尿液结晶频繁，反复用蒸汽吹除填料函处，*终将导致“V”形聚四氟乙烯填料老化，造成阀杆**性卡涩或填料密封性能变差，影响到正常生产。另外，由于P4阀前后压差大，流速快，阀芯的导向不稳定，使阀芯和阀座摩擦，影响调节品质。现在，部分尿素生产企业，通过不断地摸索，对阀芯及阀杆部分作了加工，使结晶问题有所改善。针对P4阀阀芯偏磨阀卡问题，国内一些调节阀生产厂家，对P4阀结构进行了改进，如重庆南坪的HTP型套筒式P4阀做了如下改进：将导向套增长，并将导向套的下部分开孔做成了笼式， 同时，将其与阀座导向连接，使阀芯的导向更加稳定可靠，保证了阀芯与阀座的同轴度，避免了阀芯与阀座的磨损，延长了使用周期。
4.电气阀门定位器调节滞后 定位器反馈凸轮或反馈杆松动导致阀门行程波动大，调节滞后。定位器问题是P4阀无法正常运行的另一个原因，在开车状态下，修复调校阀门，存在很大风险。通过几年的生产实践，笔者总结出了一套检修调校阀门定位器的操作方法。
4.1 电气阀门定位器的检修调校过程
4.1.1 联系化工人员用手轮控制P4阀的开度，维持系统稳定。
4.1.2 摘除定位器和膜头之间的输出接头（因手轮机构仅能限制一个特定方向的行程，不能同时限制两个方向的行程），以免检修定位器时输出增大，造成P4阀开度增大，使手轮无法正常控制，造成系统波动。
4.1.3 修复或更换定位器。确保电器部分完好，量程参照阀门行程应作相应调整。然后将零点调整螺钉调至**，即保证接好电器部分后，定位器无输出。
4.1.4 通知总控室将阀门输出信号调至目前阀门开度对应的信号，然后接好定位器与膜头之间的输出接头及接线部分。此时慢慢调整定位器调零旋钮，使输出压力逐渐升高，同时，另一只手握住手轮向阀门开度方向微微用力，直至手轮有轻松感（即手轮已脱离，膜头压力已代替了手轮），停止调整调零旋钮，这时即可通知总控室实现微机操作，然后将手轮旋至自由位置。**一步之所以这么做是有道理可循的。 我们曾尝试在摘除定位器输出接头后，通过堵住输出接头，根据定位器输出压力表压力来确定阀门动作位置，结果当然行不通。定位器一个显著特点：送一个开度信号，若阀门不到位，定位器输出将继续增大，直至推动阀门或输出压力至气源压力，反之亦然。其实，也就是通过反馈机构的作用，以达到力的平衡，*终保证阀门开度与总控室操作阀位信号一一对应。同理，阀门不动的情况下，送一个开度增大（或减小）的信号，定位器输出将增至气源压力（或减至无输出压力），除非随着信号变化使反馈杆移至相应开度，这显然难以操作。正确的方法是：根据当前阀门开度送相应信号，通过将调零旋钮从*小逐渐增至膜头的推力，*终代替手轮，使反馈信号与输入信号达到平衡，从而实现从手轮操作向自动操作的无扰动切换。
4.2 电气阀门定位器的在线更换
4.2.1 通知操作工将P4调节系统打到手动状态，并将P4阀打到手轮控制。
4.2.2 根据目前阀门开度，估计此时反馈杆的角度，装好定位器。如为同型号的定位器，可参考原来的定位器安装位置进行安装。应注意P4阀为反作用气开阀，反馈凸轮方向一定要检查好，确保构成负反馈，否则定位器无法正常工作。
4.2.3 将定位器机械连接部分接好后，接入4～20mA的直流（DC）输入信号。
4.2.4 根据目前手轮控制开度，估计对应输入信号大小，在DCS监控画面上给出相应阀位信号。
4.2.5 接好定位器与调节阀连接的气源接头，**接上定位器输入气源，按照上述提到的调校方法进行调校。 综上所述，重要调节阀在正常生产过程中发生故障，需要维修时，只要方法得当，可进行在线维修，避免阀位波动对系统造成影响。
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