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PSA自控系统操作维护说明书

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自控系统操作维护说明书
序 言

本说明书是成都华西化工科技股份有限公司专为中国石油化工股 份有限公司济南分公司炼油厂建设的 20000Nm3/h 变压吸附氢提纯装置 编写的 DCS 操作和现场仪表维护说明书。用于向装置操作人员提供正 确的操作步骤,参数设置、修改、整定,以及检查和处理有关自控系 统故障的方法。 成 都华 西 化 工 科 技 股份 有 限 公 司 保 留 用 开 工 和 生 产 阶 段 所 测 数 据
对本操作手册进行补充的权利。

本操作手册中的内容及技术数据属成都华西化工科技股份有限公 司技术机密。未经成都华西化工科技股份有限公司许可,用户有义务 限制本操作手册只向买方的操作及维护人员提供。

成都华西化工科技股份有限公司 2002 年 11 月



写:







对:

代修华

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序言 第一章 概述 第二章 键盘操作 第一节 屏幕显示 第二节 软键操作 第三节 参数设置组 第四节 切塔控制组 第五节 液压系统组 第六节 控制组 第七节 趋势组 第八节 屏幕操作 第三章 开车设置 第一节 参数设置 第二节 其它设置 第 四 章 开 /停 车 操 作 第一节 检查 第二节 原料进气 第 五 章 PSA 装 置 操 作 要 点 第 一 节 PSA 操 作 原 则 第二节 操作要点 第六章 故障判断及维护 第一节 程控阀故障 第二节 吸附塔调节阀故障 第三节 霍尔阀位传感器及电磁阀检查

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第一章 概 述

中国石油化工股份有限公司济南分公司的 20000Nm3/h 变压吸附氢 提纯装置 是我公司为济南石化分公司炼油厂 建设的单系列变压吸附氢提纯
装置。控制系统采用横河 CS3000 集散控制系统,与制氢装置控制系统共同使 用一个控制站。 横河 CS3000 集散控制系统是日本横河公司九十年代中期推出的新型控制 系统, 保持了原来系统的高可靠性的特点, 采用了双 CPU 控制卡和双重化控制 器,电源和通讯为双重化配置。软件功能有较大提高,除常用 PID 外,提供了 能进行复杂*稳的 SEBOL 功能。增强了顺控表和逻辑功能。CS3000 系统具有 功能强,可靠性高,扩散性好的特点,满足了实现复杂控制功能的要求。 PSA 控制系统完成对 PSA 区程控阀,调节阀的控制,对现场各种模拟量信 号和开关量阀位反馈的检测。其控制功能包括:程控阀顺序控制,调节阀的自 适应随动调节,自动调节,油泵站联锁控制等。本 PSA 自控系统具有10 塔至 5 塔自动/手动无级切塔及自动恢复功能,并能自动生成 10 塔至 5 塔运行状态 中各塔的压力标准曲线, 其功能已达到目前国内领先水*, 达到国外先进水*。 操作站采用 21″显示器,与工业键盘结合,操作简便快速,显示直观,具 备总貌分貌,历史趋势,报警记录,故障自诊断及各种报表功能。PSA 操作站 与其它操作站配合在一起,互为备用。 操作和维护人员应仔细阅读本说明书, 按说明书给定的方式和参数进行操作 和整定,按说明书的说明进行程控阀的维护与检修。

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第二章 键盘操作
PSA 操作站为 ICS0455, 流程图页为: GR0051, PSA 工艺流程图; GR0052, 解吸气、液压流程图。 流程图提供所有工艺测量值、 阀位显示, 程控阀状态及各种报警联锁显示, 并带有鼠标触屏调用功能。

第一节 屏幕显示
1.1 程控阀:显示程控阀阀位反馈检测信号; “红”关闭, “绿”打开。 程控阀旁的字符是阀位名,阀位名变红并闪动,表明该阀开或关不到位报 警。 1.2 PSA 工艺流程图左上角是报警区,有二个报警,这二个报警在正常无报 警 时无显示,出现报警时,报警项出现并闪动。 红色“压力偏差” 出现并闪动,表明出现吸附塔压力偏差报警。触屏 点动“压力偏差”位置,将调出“压力偏差”历史曲线,从曲线图上 可查出出现压力偏差的塔。 红色“程控阀报警” 出现并闪动,表明 PSA 存在阀开或关不到位报 警,此时出现报警的程控阀阀位名将变红并闪动,可明显看出故障阀。 1.3 检测数据:显示测量值,超“高限”或“低限”显示变“黄”色并闪动, 超“高高限”或“低低限”显示“红”色并闪动。 1.4 1.5 调节阀开度:以百分数显示在阀边上或在调节回路检测值下面。 油泵显示: 压力、液位,超“高限”或“低限” ,显示变“黄”色并闪动, 超“高高限”或“低低限”显示“红”色并闪动。 泵体显示红色,表示此泵停;绿色表示此泵开。
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第二节 软键操作
流程图软键行的软键有 8 个,提供 PSA 有关操作和参数设置。 2.1 2.2 原料气流程图(GR0040) :点动该软键,调出原料气工艺流程图; 参数设置组(CG0100) :点动该软键,调出参数设置组页,在本页设置时 间参数,TE1、TE2、TE3;SET(PSA 运行时间设定) ,TME1、TME2、 TME3、STEP0(步序)显示; CG0101:STEP0(步序) ,PTEST(油泵站测试/运行) ,TMAUTO(流量时间联锁调节) ,TMADJIUST(质量-时间联锁调节) ,PIAS4428(液压系 统压力) ,LIAS4422(油泵站液位) ,START(PSA 启动/停止)确定运行 方式。 2.3 切塔控制组(CG0102) :点动该软键,调出切塔控制组页,该控制组进行 吸附塔切除与恢复操作,另有 REPAIR(单系列塔维护允许)设置。 2.4 液压系统组(CG0103) :点动该软键,调出液压系统组页。在本页中,进 行液压油站的启停,自动/手动模式,倒泵周期设定。 2.5 控制组(CG0104~CG0109) :点动该软键,调出 PSA 装置压力、流量、温 度、液位、分析等模拟量检测和回路的参数设定;PSET1,10-9 塔压力及 时间参数设置区, PSET2,8-7 塔压力及时间参数设置区,PSET3,6~5 塔压力及时间参数设置区, PSET5 是流量-时间联锁参数设置区,PSET6 是质量-时间联锁参数设置区。KV910 是顺放程控阀 KV4430 的开位限时 设置。 2.6 趋势组 1(1 秒) (TG0302~TG0307) :点动该软键,调出 PSA 趋势页。在 本趋势组中,记录 PSA 系统吸附塔压力,标准曲线,压力偏差等快速变 化曲线,供调用分析。 2.7 趋势组 2(1 分) (TG0702~0705) :点动该软键,调出 PSA 趋势页。在该
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趋势组中,记录 PSA 系统除吸附塔压力等快速变化曲线以外的各种参数, 供调用分析。 2.8 2.9 PSA(GR0051) :点动该软键,调出 PSA 工艺流程图; 解吸气、液压流程图(GR0052) :点动该软键,调出 PSA 流程图总貌(含 液压泵站画面) 。

第三节 参数设置组
点动该软键,调出参数设置组页,在本页设置时间参数 TE1、TE2、 TE3, (PSA 运行时间设定) PTEST SET , (油泵站测试/运行) 状态, TMAUTO (流量-时间联锁调节) ,TMADJIUST(质量-时间联锁调节) ,确定运行方 式。 3.1 吸附时间 TE1,TE2,TE3 设定 这是要经常进行的操作。 一.设置时间系数 a、 设置 TE1,TE2,TE3 的时间系数。 现在定时扫描同期为 0.2 秒,时间系数 1 代表 0.2 秒。 吸附时间计算: 在 10-3-4 运行时 吸附时间=3×(TE1+TE2) (0.2 秒) 初值:TE1=300(30 秒) (保证均压、顺放时间不低于该值) TE2=300(50 秒) TE3=150(30 秒) 在 9-3-4 运行时 (0.2 秒) 吸附时间=3×(TE1+TE2)
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用于调整(初置吸附时间 6 分钟) 不用

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初值:TE1=300(60 秒)

(保证冲洗时间不低于该值)

T2=1/3 吸附时间系数 -TE1 用于调整 TE3=150(30 秒) 在 8-3-3 运行时 吸附时间=3×(TE1+TE2) (0.2 秒) 初值:TE1=300(30 秒) (保证均压、逆放时间不低于该值) 不用

TE2=1/3 吸附时间系数 -TE1 用于调整 TE3=150(30 秒) 在 7-3-2 运行时 (0.2 秒) 吸附时间=3×(TE1+TE2) 初值:TE1=300(60 秒) (保证冲洗时间不低于该值) 不用

TE2=1/3 吸附时间系数 -TE1 用于调整 TE3=150(30 秒) 在 6-2-2 运行时 吸附时间=2×(TE1+TE2) (0.2 秒) 初值:TE1=300(60 秒) (保证冲洗时间不低于该值) 不用

TE2=1/2 吸附时间系数 -TE1 用于调整 TE3=150(30 秒) 在 5-2-2 运行时 吸附时间=2×(TE1+TE2+TE3) (0.2 秒) 初值:TE1=300(30 秒) (保证均压、逆放时间不低于该值) 不用

TE2=1/2 吸附时间系数 -TE1-TE3 用于调整 TE3=150(30 秒) (保证均压时间不低于该值)

。 b、 将 SET(TE1,TE2 ,TE3 时间设置)置为“设置”
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c、 系统接受新设定时间,SET 状态变回“OFF” 。 各种切塔后 TE1 参数设置在 PSET1.DT10~DT15 中。 二.时间参数 TE1,TE2,TE3 的修改 a、吸附时间的计算 吸附时间经验计算公式: 原负荷×原吸附时间=新负荷× 原负荷×原吸附时间=新负荷×新吸附时间 新吸附时间= 原负荷 新负荷)×原吸附时间 原负荷/ 新吸附时间=(原负荷 新负荷 ×原吸附时间 10 塔至 7 塔运行:吸附时间=3×(TE1+TE2) 6 塔运行: 5 塔运行: 吸附时间=2×(TE1+TE2) 吸附时间=2×(TE1+TE2+TE3)

原负荷及原吸附时间的确定 在原料气成分及流量比较稳定的条件下, PSA 运行保持正常 10-3-4 运行 状态,调整吸附时间,将产品氢杂质含量 AIA4422A/B 控制在 5~9PPM 之间,其它运行参数如下: TG4421: 30~40℃ : ℃ PICA4423:设定为 2.15MPa,稳定在 2.20~2.10 MPa : , PIC4427≤0.03 MPa ; ≤ 稳定时间: 小时( 个班) 稳定时间:8 小时(1 个班) 记录以下表格: 记录 时间
运行 塔数

原料气 流量 成分

产品氢 流量 纯度

吸附时间
TE1 TE2 TE3

备注

稳定状态的吸附时间就是这种原料气在该负荷下的吸附时间。

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这个吸附时间就可作为计算新负荷下新吸附时间的基础数据,通过计算可 以得出原料气负荷下的吸附时间初步数据,在运行过程中再进行吸附时间的精 确调整,得出准确时间数据。

b、时间参数 TE1,TE2,TE3 的分配 ① 分配原则 均压时间够,各均压过程压力能够均*; 均压时间够,各均压过程压力能够均*;正常 50~55 秒均*。 顺放(均压)过程终吸附塔压力 顺放(均压)过程终吸附塔压力:0.23~0.52MPa;这需要顺放入口手动截 ; 止阀开度配合。 升压幅度: 顺放罐压力 PI4424 升压幅度 0.22~0.60 MPa; ; 顺放(均压)过程终吸附塔压力, 注:顺放(均压)过程终吸附塔压力,是个非常重要的参数,随着切塔个 数的增加,均压次数逐渐减少,顺放开始压力逐渐提高,顺放量逐渐 增大,特别是在 5-2-2 中,顺放(均压)开始压力分别为 1.38,顺放过 程只允许放出 0.20~0.23 MPa,这需要及时调整顺放程控阀 KV4430 的 开位时间。 KV4430 的开位时间控* KV910 中的 ST01 项进行设置 (单 位:秒) 逆放过程终吸附塔压力: ≤0.05 0.05MPa;PIC4427 及 PIC4427B 的 SV 设为 逆放过程终吸附塔压力 ; 0.04 MPa; 注:随着切塔个数的增加,均压次数逐渐减少,逆放开始压力逐渐提高, 逆放量逐渐增大,特别是在 5-2-2 流程运行中,逆放开始压力可达 0.52MPa,逆放过程时间要足够并随着切塔的增多而增长,确保逆放气 缓慢均匀放出,稳定解吸气输出。这由 PIC4425A 和 PIC4425B 自动控 制 终升过程终吸附塔压力: 达到吸附压力; 终升过程终吸附塔压力 达到吸附压力;PIC4423 的 SV 设为 2.15MPa。
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在可能的情况下,应尽量延长终升过程时间,减少终升过程流量波动。 冲洗过程: 冲洗过程 在可能的情况下,应尽量延长冲洗过程时间,保证吸附剂再生 完全。 运行过程中: 固定, 运行过程中:TE1,TE3 固定,负荷变化只需改变 TE2 。 ② 分配方法 依据时间参数 TE1,TE2,TE3 的分配原则及现场运行工况,按下列参数设 定(初始设定,以负荷调试结果为准) 如负荷过大,需降低负荷。 :如负荷过大 需降低负荷。 如负荷过大, 10~7 塔运行: 塔运行: TE1=初值 TE2=1/3 吸附时间系数 -TE1 1/3 6 塔运行: TE1=初值 塔运行: 初值 TE2=1/2 吸附时间系数-TE1 附时间系数5 塔运行: 塔运行: TE1=初值 TE3≥200( 可调) ,TE 1/2 ( 可调) , 3=1/2 吸附时间系数 -(TE1+TE2 )



手动节流阀的调整 时间参数的设定与手动节流阀的开度密切相关,应按下列方式进行调整: 10-3-4 程序运行 V-4002 顺放罐入口手动阀应将 PP 过程塔压下降到 0.23MPa 的时间调整为 30 秒;

c、氢气回收率调整 氢气纯度与氢气回收率是需要控制的两个参数。氢气纯度升高则氢气回收 率下降,氢气纯度下降则氢气回收率上升。在生产过程中应在氢气纯度和杂质 含量满足生产要求的情况下尽量延长吸附时间,提高氢气回收率,增加经济效
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益。 可按下列原则确定产品氢的纯度: ① H2 纯度≥99.90%; 纯度≥99.90%; ② 杂质含量按生产要求。 不一定以 10PPM 为限) 杂质含量按生产要求。 为限) 按生产要求 (不一定以 ( 增加吸附时间可提高氢收率, H2 纯度高于规定值时时, 当 纯度高于规定值时 高于规定值时时 应增加吸附时间 应增加吸附时间; 减少吸附时间可提高氢纯度 当 H2 纯度低于规定值时,应减少吸附时间 纯度低于规定值 低于规定值时 应减少吸附时间; 调整方法: ⑴ 按经验公式计算值设定 TE1,TE2 ,TE3 ⑵ 根据氢气纯度每次增加或减少 TE2 或 TE3 或 TE1 1%~3%(一般 5~25); 时间长,纯度偏离标准范围大则改变多一些,时间短,纯度偏离标准 范围小则改变少一些; ⑶ 每改变一次至少要等三个循环周期; 时间到后,根据当时情况,按第⑵步再作新的修改。 三、切塔与恢复塔后吸附时间的改变 切塔运行的时间分配会随着切塔数的变化而变化, 10~6 塔 TE3 不起 在 作用,TE3 只在 5 塔运行时起作用。在 10、8、5 塔运行时,冲洗、终冲都 在 TE2 中进行, TE1 按较短的均压时间设置, 其余时间分配给 TE2; 9、 在 7、6 塔运行时,终冲在 TE2 中进行,而冲洗在 TE1 中进行,在分配时, 应先保证冲洗 TE1 为 60~100 秒,剩余时间给 TE2。因此,在保持吸附时 间总数不变的条件下, 必须对 TE1, TE2, TE3 进行重新分配。 切塔后 TE1, TE2,TE3 的重新分配由程序根据预先设定的初值自动设置;每次切塔后 吸附时间将按 PSET5.DT16 的值缩短。 吸附时间的改变对顺放压力影响很大,顺放罐 D-4002 入 口 的 程 控 阀 KV4430 的开位时间一定设置恰当,顺放时间越长,放出的气体越多,吸附塔
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顺放终压力就越低。顺放过程必须保证顺放终压力≥0.18 MPa,以免带杂质气 顺放过程必须保证顺放终压力≥ 顺放过程必须保证顺放终压力 , 体污染吸附床层。 体污染吸附床层。 每次切塔或恢复塔要根据流程对时间分配进行修改,修改方法如下: 切塔时吸附时间将按 PSET5.DT16 的值缩短, 恢复塔时吸附时间保持不 变; 根据运行状态从 PSET1、PSET2 与 PSET3 中得出相应的时间参数,修 改 TE1,TE3; 根据总吸附时间,计算出 TE2 时间参数。 时间参数修改由计算机在切塔与恢复塔时自动进行。 3.2 PTEST 测试/运行 启动 PSA 运行时是否油泵报警联锁的选择功能框。 “测试” :PSA 启动不受油泵报警影响; “运行” :PSA 要在无油泵站压力:PIAS4428 下,才能启动运行。 在油泵站未调试好时,可用“测试” ; 在油泵站正常后,应用“运行” ,否则将会影响油泵联锁。 3.3 TMAUTO 流量-时间联锁调节(选择功能) 启动流量-时间联锁调节,启动后吸附时间将随流量负荷自动调节。 “自动” 流量-时间联锁调节运行;吸附时间手动设置同时有效; : “手动” 吸附时间手动设置。 : 在 TMAUTO 投入“自动” ,必须对 PSET5 中的有关参数设进行设置,并 经过调试。 3.4 TMADJUST 质量-时间联锁调节(选择功能) 启动质量-时间联锁调节,启动后吸附时间将随质量变化自动调节。
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液位:LIAS4422 报警情况

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“自动” 质量-时间联锁调节运行;吸附时间手动设置同时有效; : “手动” 吸附时间手动设置。 : 在 TMADJUST 投入“自动”之前,必须对 PSET6 中的有关参数设进行 设置,并经过调试。

第四节 切塔控制组
点动该软键,调出塔控制组页,可进行切塔和恢复塔操作。 本系统实现 10-5 塔自动/手动无级切塔和自动寻优故障塔恢复。 操作方式: 所有开关量仪表框要在“MAN”方式下才能手动操作,如处于“AUT”模 式,应在操作前先设置为“MAN” 。 4.1 手动切塔: a、 先将 SWMD(切塔模式自动/手动)置为“手动” ; b、 用 STNO(塔号)选定要切除的塔号(1~10) ,分别代表 A~J 塔 c、 将 SRUN(切塔启动)设置为“启动”态; d、 切塔启动后,PSA 系统马上转入切塔工作,切塔控制组的操作模式要发生 变化: .SWMD 模式变为“AUT” ,状态为“手动” ; .SRUN 模式变为“AUT” ,状态变为“OFF” ; .SW1P 模式变为“AUT” ,状态变为“禁止” ; 4.2 自动切塔 a、 自动切塔条件: .压力偏差 压力偏差报警出现; 压力偏差 .吸附塔程控阀阀检报警;
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.SWMD 处于“AUT”状态; .SW1P 处于“OFF”状态。 b、 1 阀和 7 阀同开紧急强制切塔条件: . 压力偏差 压力偏差报警出现; .吸附塔 1 阀和 7 阀阀检同时报警; c、 1 阀和 8 阀同开紧急强制切塔条件: . 压力偏差 压力偏差报警出现; . 吸附塔 1 阀和 8 阀阀检同时报警; 1 处于手动态, 注: 阀和 7 阀及 1 阀和 8 阀同时打开时即使 SWMD 切塔模式) (切塔模式) 处于手动态, 也要自动切塔, 禁止。 也要自动切塔,且不受 SW1P 禁止。 当上述条件满足后, PSA 自动切塔, 切塔后, 切塔控制显示如同手动切塔。 切除后 SW1P 状态“禁止”在一个循环同期内禁止切塔和恢复塔。切塔个数最 多为 5 个,本系统实现 10-5 塔无级切塔和自动寻优恢复。 d、 切塔时机 阀故障切塔:立即切塔; 有安排切塔:等该塔运行到逆放(D)过程结束时切除,塔压约为 0.05MPa, 此时切塔扰动最小, 系统最稳定, 微正压还能防止外气进入。 4.3 切除塔恢复: 当切除塔故障排除后,可恢复运行,恢复方式为自动寻优恢复, 恢复操作如下: a、 用 STNO 选定恢复塔的塔号; b、将 RRUN(恢复塔启动)置为启动; 当 SW1P 为“OFF”时,系统接受恢复请求,如 SW1P 为“禁止”状态, 则要等待其为“OFF”状态,才能接受。
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接受恢复请求后,RRUN 状态变为“OFF”系统开始自动寻找最优恢复 点,确保扰动最小;当恢复点找到,恢复塔自动投入运行。当恢复塔投入 运行后,SW1P 将变为“禁止”态,一个循环同期后,恢复为“OFF” 4.4 10 塔、9 塔、8 塔、7 塔、6 塔、5 塔运行步序表
氢提纯部分的工艺步序和阀门开关状态表: PSA 氢提纯部分的工艺步序和阀门开关状态表:

10流程(主流程) 10-3-4 流程(主流程)
步序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

T4001A T4001B T4001C T4001D T4001E T4001F T4001G T4001H T4001I T4001J

A E1R E3R P D PP E3D E1D A A

A FR E2R E4R P D E4D E2D A A

A A E1R E3R P D PP E3D E1D A

A A FR E2R E4R P D E4D E2D A

A A A E1R E3R P D PP E3D E1D

A A A FR E2R E4R P D E4D E2D

E1D A A A E1R E3R P D PP E3D

E2D A A A FR E2R E4R P D E4D

E3D E1D A A A E1R E3R P D PP

E4D E2D A A A FR E2R E4R P D

PP E3D E1D A A A E1R E3R P D

D E4D E2D A A A FR E2R E4R P

D PP E3D E1D A A A E1R E3R P

P D E4D E2D A A A FR E2R E4R

P D PP E3D E1D A A A E1R E3R

E4R P D E4D E2D A A A FR E2R

E3R P D PP E3D E1D A A A E1R

E2R E4R P D E4D E2D A A A FR

E1R E3R P D PP E3D E1D A A A

FR E2R E4R P D E4D E2D A A A

流程(以切除 J 塔为例) 9-3-4 流程
步序 T4001A T4001B T4001C T4001D T4001E T4001F T4001G T4001H T4001I 1 A E1R E3R P PP E3D E1D A A 2 A FR E2R E4R D E4D E2D A A 3 A A E1R E3R P PP E3D E1D A 4 A A FR E2R E4R D E4D E2D A 5 A A A E1R E3R P PP E3D E1D 6 A A A FR E2R E4R D E4D E2D 7 E1D A A A E1R E3R P PP E3D 8 E2D A A A FR E2R E4R D E4D 9 E3D E1D A A A E1R E3R P PP 10 E4D E2D A A A FR E2R E4R D 11 PP E3D E1D A A A E1R E3R P 12 D E4D E2D A A A FR E2R E4R 13 P PP E3D E1D A A A E1R E3R 14 E4R D E4D E2D A A A FR E2R 15 E3R P PP E3D E1D A A A E1R 16 E2R E4R D E4D E2D A A A FR 17 E1R E3R P PP E3D E1D A A A 18 FR E2R E4R D E4D E2D A A A

8-3-3 流程 流程(以切除 I,J 塔为列)
步序 T4001A T4001B T4001C T4001D T4001E T4001F T4001G T4001H 1 A E1R E3R D E3D E1D A A 2 A FR E2R P PP E2D A A 3 A A E1R E3R D E3D E1D A 4 A A FR E2R P PP E2D A 5 A A A E1R E3R D E3D E1D 6 A A A FR E2R P PP E2D 7 E1D A A A E1R E3R D E3D 8 E2D A A A FR E2R P PP 9 E3D E1D A A A E1R E3R D 10 PP E2D A A A FR E2R P 11 D E3D E1D A A A E1R E3R 12 P PP E2D A A A FR E2R 13 E3R D E3D E1D A A A E1R 14 E2R P PP E2D A A A FR 15 E1R E3R D E3D E1D A A A 16 FR E2R P PP E2D A A A

7-3-2 流程(以切除 H、I、J 塔为列)
步序 T4001A T4001B T4001C 1 A E1R P 2 A FR E2R 3 A A E1R 4 A A FR 5 A A A 6 A A A 7 E1D A A 8 E2D A A 9 PP E1D A 10 D E2D A 11 P PP E1D 12 E2R D E2D 13 E1R P PP 14 FR E2R D

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T4001D T4001E T4001F T4001G

PP E1D A A

D E2D A A

P PP E1D A

E2R D E2D A

E1R P PP E1D

FR E2R D E2D

A E1R P PP

A FR E2R D

A A E1R P

A A FR E2R

A A A E1R

A A A FR

E1D A A A

E2D A A A

6-2-2 流程(以切除 G、H、I、J 塔为列) 流程
步序 T4001A T4001B T4001C T4001D T4001E T4001F 1 A E1R P PP E1D A 2 A FR E2R D E2D A 3 A A E1R P PP E1D 4 A A FR E2R D E2D 5 E1D A A E1R P PP 6 E2D A A FR E2R D 7 PP E1D A A E1R P 8 D E2D A A FR E2R 9 P PP E1D A A E1R 10 E2R D E2D A A FR 11 E1R P PP E1D A A 12 FR E2R D E2D A A

5-2-2 流程 流程(以切除 F、G、H、I、J 塔为列)
步序 T4001A T4001B T4001C T4001D T4001E 1 A E1R D E1D A 2 A FR P PP A 3 A FR E2R E2D A 4 A A E1R D E1D 5 A A FR P PP 6 A A FR E2R E2D 7 E1D A A E1R D 8 PP A A FR P 9 E2D A A FR E2R 10 D E1D A A E1R 11 P PP A A FR 12 E2R E2D A A FR 13 E1R D E1D A A 14 FR P PP A A 15 FR E2R E2D A A

4.5 单系列塔维护 当 A、B、C、D、E 塔或者 F、G、H、I、J 塔切除,形成单系列检修 维护,另一列仍然在运行,这时需要点动电磁阀以打开阀门,进行工艺置 换。本功能即是允许在装置单系列运行的情况下,点动检修系列的阀门。 REPAIR 单系列塔维护允许 “允许” 允许点动切除塔系列阀门; “禁止” 禁止点动阀门。

第五节 液压系统组
点动该软键,调出液压系统组页。 在本页中,进行液压油站的启停,自动/手动模式,倒泵周期报警限设定。 5.1 PMODE 油泵运行模式自动/手动

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当其置于: “手动”时,油泵操作人员手动启停; 当其置于: “自动”时,油泵系统自动联锁运行。 5.2 手操 PRUNA:P902A 泵启动; STOPA: P902A 泵停止; PRUNB:P902B 泵启动; STOPB: P902B 泵停止; 5.3 自动运行 先开启一台泵,然后才能投入自动运行。 当 PMODE 置为“自动”时,油泵站处于自动联锁运行态。在设定“自动” 运行后,要设置 PERD(倒泵周期) 触屏点开 PERD(倒泵周期:小时) ,将其 PH 值设置为单泵运行的时间, 单位:小时。 当一个泵运行到设置时间后,将自动启另一个泵运行。 5.4 联锁运行 1、 联锁倒泵 PMODE: “自动” ; 当 PIAS4428 出现“LO”报警时,即液压系统压力低,系统自动启动另一个 泵,并在 30 秒后,PIAS4428 恢复正常的条件下,停下原运行泵,否则原运行 泵将一直保持运行到 PIAS4428 报警恢复。 2、 系统联锁 当 PIAS4428 出现“LL”报警,同时 LIAS4422 油泵液位处于“LL 报警 时,PSA 将紧急停车,同时停两台油泵。 报警时要特别注意, 注:当出现 PIAS4428 和 LIAS4422 报警时要特别注意,立即检查液压系
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统问题,防止系统联锁停车。 统问题,防止系统联锁停车。

第六节 PSA 控制组操作
点动[PSA 控制组],即可调出 PSA 系统控制组。 本控制组包括:CG0104~CG0109 EIA4332, EIA4333, EIA4334, EIA4335, EIA4336 PI4421, PIC4423, PI4424, PIC4425A, PC4425A, PIC4425B, PC4425B, PIC4426,PIC4427 PIC4427,KC4421,PC4421,FIQ4421,FIQ4422,FIC4423,AIA4421, AIA4422A,AIA4422B PI4422A,PI4422B,PI4422C,PI4422D,PI4422E,PI4422F,PI4422G, PI4422H PI4422I,PI4422J,D4422A,D4422B,D4422C,D4422D,D4422E, D4422F D4422G,D4422H,D4422I,D4422J,PSET5,PSET6 6.1 原料气压力指示 PI4421 ⑴、功能:指示原料气压力,当压力超过设定报警限时,发出报警。 ⑵、参数设定: 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 ⑷、构成:本调节回路由安装于原料气进口管上的压力变送器 PT4421 构成。 6.2 吸附压力指示调节回路 PICA4423 ⑴、功能:吸附压力指示调节。调节吸附压力,稳定和产品氢输出流量。 ⑵、工作模式:PID 调节;正作用,气开阀。
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特点:以阀前压力为目标,采取较大的 P,I 调节参数,使 PV4423 缓慢 动作,达到使调节阀能随负荷大小缓慢变化,同时使输出流量比较 稳定的目的。 ⑶、参数设定: 吸附压力设定; PID 参数设定。 ⑷、构成:本调节回路由安装于 PSA 产品出口总管上的压力变送器 PT4423 和 调节阀 PV4423 构成。 6.3 顺放罐压力指示 PI4424 ⑴、功能:指示顺放罐压力,当压力超过设定报警限时,发出报警。 ⑵、参数设定: 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 ⑷、构成:本调节回路由安装于原料气进口管上的压力变送器 PT4424 构成。 6.4 逆放气压力指示调节回路 PIC4425A,PC4425A ⑴、功能:吸附塔逆放出口压力调节,使逆放气均匀放出,避免逆放压力大波 动。本回路在逆放过程且逆放压力大于 PSET5.DT15 设定值时,投入 “AUT” ,其余时间为“MAN” ,与 PIC4425B 构成分程调节。其控制方 法为:通过在 DCS 上自动设定逆放气降压曲线,使 PIC4425A 在逆放 阶段前期进行 PID 随动调节,将吸附塔的逆放过程控制在逆放时间 内恰好均匀缓慢完成。 PC4425A:作为 PIC4425A 的手操器。PIC4425A 的工作模式完全由程序控 制,无法进行手操;设置本手操器,供操作人员对 PIC4425A 进行手 操。 当 PC4425A 置“AUT”时,输出 PIC4425A 的 MV;
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当 PC4425A 置“MAN”时,输出手操值。 ⑵、工作模式:自适应随动控制;正作用,气关阀。工作模式由程序强制设定, 不能由操作人员设定。 ⑶、参数设定: 回路的 SV 为内部自适应设定; PID 参数设定。 ⑷、构成:本调节回路由安装于逆放气总管上的压力变送器 PT4425 和调节阀 PV4425A 构成。 6.5 逆放气压力指示调节回路 PIC4425B,PC4425B ⑴、功能:吸附塔逆放出口压力调节,使逆放气均匀放出,避免逆放压力大波 动。本回路在逆放过程且逆放压力小于 PSET5.DT15 设定值时,投入 “AUT” ,其余时间为“MAN” ,与 PIC4425A 构成分程调节。其控制方 法为:通过在 DCS 上自动设定逆放气降压曲线,使 PIC4425 在逆放 阶段后期进行 PID 随动调节,将吸附塔的逆放过程控制在逆放时间 内恰好均匀缓慢完成。 PC4425B:作为 PIC4425B 的手操器。PIC4425B 的工作模式完全由程序控 制,无法进行手操;设置本手操器,供操作人员对 PIC442B 进行手 操。 当 PC4425B 置“AUT”时,输出 PIC4425B 的 MV; 当 PC4425B 置“MAN”时,输出手操值。 ⑵、工作模式:自适应随动控制;正作用,气开阀。工作模式由程序强制设定, 不能由操作人员设定。 ⑶、参数设定: 回路的 SV 为内部自适应设定;
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PID 参数设定。 ⑷、构成:本调节回路由安装于逆放气总管上的压力变送器 PT4425 和调节阀 PV4425B 构成。 6.6 逆放气罐压力超压放空调节回路 PIC4426 ⑴、功能:调节逆放气缓冲罐出口压力,当压力超过设定值,开启 PV4426 放 空。 ⑵、工作模式:PID 调节;正作用,气开阀。 ⑶、参数设定: 放空压力设定; PID 参数设定; 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 ⑷、 构成: 本调节回路由安装于解吸气缓冲罐出口管线上的压力变送器 PT4426 和调节阀 PV4426 构成。 6.7 解吸气混合罐压力调节回路 PIC4427 ⑴、功能:调节逆放气缓冲罐出口气量,稳定解吸气混合罐压力。 ⑵、工作模式:PID 调节;反作用,气开阀。 ⑶、参数设定: 压力设定; PID 参数设定; 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 ⑷、构成:本调节回路由安装于逆放罐至解吸气混合罐管线上的压力变送器 PT4427 和调节阀 PV4427 构成。 6.8 冲洗气调节回路 KC4424 ⑴、功能:调节吸附塔冲洗气量。
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⑵、 工作模式: 塔运行时为斜率控制, PSET5 中的 DT13 的值确定 PV4424 10 由 的初始开度,DT14 的值确定 PV4424 的最终开度;TE1 时间运行 20 秒后开始 由 PV4424 的初始开度慢慢开大, TE2 时间结束时 PV4424 的开度值为 DT14 的 设定值;再运行 TE1 时 PV4424 的开度回到初始开度。9,8,7,6,5 塔运行 时 KC4424 为手操器。正作用,风开阀。 ⑶、构成:本调节回路由 KC4424 和 PV4424 构成。 6.9 产品气升压调节回路 KC4421,PC4421 ⑴、功能:安装于产品气升压总管上,用于调节吸附塔产品气升压的速度,其 控制方法为:通过在 DCS 上自动设定产品气升压曲线,使 HC4001 在 产品气升压阶段进行 PID 随动调节,将吸附塔的升压过程控制在终 升时间内恰好均匀缓慢完成。 PC4421:作为 KC4421 的手操器。KC4421 的工作模式完全由程序控制,无 法进行手操;设置本手操器,供操作人员对 KC4421 进行手操。 当 PC4421 置“AUT”时,输出 KC4421 的 MV; 当 PC4421 置“MAN”时,输出手操值。 ⑵、工作模式:自适应随动调节;反作用,气开阀。工作模式由程序强制设定, 不能由操作人员设定。 ⑶、参数设定: 回路的 SV 为内部自适应设定; PID 参数设定。 ⑷、 构成: 本调节回路由安装于产品气升压总管上的调节阀 KV4421 和 10 台吸 附塔压力变送器 PT4422A~PT4422J 构成。 6.9 解吸气流量输出调节回路 FIC4423 ⑴、功能:调节解吸气混合罐出口气量,稳定解吸气混合罐输出流量。
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⑵、工作模式:PID 调节;反作用,气开阀。 ⑶、参数设定: 流量设定; PID 参数设定; 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 ⑷、 构成: 本调节回路由安装于解吸气混合罐输出管线上的流量变送器 FT4423 和调节阀 FV4423 构成。 6.10 PIAS4428 , LIAS4421 , FIQ4421, FIQ4422 , AIA4421 , AIA4422A, AIA4422B; ⑴、功能:检测点指示报警。 ⑵、工作模式: 指示报警。 ⑶、参数设定: 报警限设定:HH,HI,LO,LL。 6.9 D4422A, D4422B, D4422C, D4422D, D4422E, D4422F, D4422G, D4422H, D4422I,D4422J ⑴、功能:吸附塔 A~J 压力偏差指示报警。 ⑵、工作模式: 指示报警。作为自动切塔条件。 ⑶、参数设定: 偏差报警限设定:DL。 偏差报警限设定原则:DL≥130%DVMAX 6.10 PI4422A,PI4422B,PI4422C,PI4422D,PI4422E,PI4422F,PI4422G, PI4422H,PI4422I,PI4422J
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⑴、功能:吸附塔 A~J 压力指示。 ⑵、工作模式: 压力指示。 ⑶、参数设定: 不需设置。 6.11 PSET1,PSET2,PSET3,PSET4,PSET5,PSET6 的设置 这是 10~5 塔流程压力参数和时间参数的设置页。
PSET1 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16 内部工作区 内容 10 塔吸附压力 10 塔 1 均 10 塔 2 均 10 塔 3 均 10 塔 4 均 顺放 逆放 值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16 内部工作区 内容 9 塔吸附压力 9塔1均 9塔2均 9塔3均 9塔4均 顺放 逆放 值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置

10 塔 TE1 9 塔 TE1 8 塔 TE1 7 塔 TE1 6 塔 TE1 5 塔 TE1 均压时间

设置 设置 设置 设置 设置 设置 测试

PSET2 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09

内部工作区 内容 8 塔吸附压力 8塔1均 8塔2均 8塔3均 顺放 逆放

值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置

数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09

内部工作区 内容 7 塔吸附压力 7塔1均 7塔2均

顺放 逆放

值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置

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DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16 PSET3 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16 内部工作区 内容 6 塔吸附压力 6塔1均 6塔2均 值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16 内部工作区 内容 5 塔吸附压力 5塔1均 顺放 值 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置

顺放 逆放

5塔2均 逆放

6.12 PSET5~PSET6 的设置 PSET5,PSET6 为内部参数寄存区,PSET5 主要存放流量-时间联锁调节 设定参数,另有 KC4421 和 PIC4425A 在处于手动模式时的开度设置;PSET6 主要存放质量-时间联锁调节设定参数。可进入 ONUSER 进行设置。 PSET5 的 DT01~DT10 为参数设置, 要根据装置运行调试参数值进行设置; NX01~NX10 为程序计算值,有 DCS 内部算出,禁止操作人员修改。可根据 NX05,NX06,NX10 分别查出原料气*均流量,氢回收率,产品氢*均流量。 运行条件:原料气流量,产品氢流量的检测要准确,正常。
PSET5 数据项 内部工作区 内容 内部工作区 内容



数据项



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DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

KC4421 初始开度 PIC4425A 初始开度 流量*均时间 S 满负荷流量 流量偏差限 流量时间调整系数 TME1 满负荷工作时间 TME2 满负荷工作时间 TME3 满负荷工作时间 原料气氢含量设定

设置 设置 自动 设置 设置 设置 设置 设置 设置 设置

PV4424 的初始开度 PV4424 的最终开度 PIC4425A/B 分程控制点 切塔时间系数

设置 设置 设置 设置

NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16

原料气流量累积 产品气流量累积 (累积)计数暂存 上一次*均流量 原料气*均流量 氢回收率 TME1.PH 暂存 TME2.PH 暂存 TME3.PH 暂存 产品氢*均流量

自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动

PSET5 的 DT01~DT09,DT12~DT16,NX12~NX16 为参数设置,要根据装 置运行调试参数值进行设置; NX01~NX04 为程序计算值,由 DCS 内部算出,禁止操作人员修改。 PSET6 的 DT01~DT02,DT05~DT09,DT13~DT16,NX13~NX16 为参数设 置, 要根据装置运行调试参数值进行设置; NX01~NX04 为程序计算值, DCS 有 内部算出,禁止操作人员修改。 运行条件:流量-时间联锁调节需要先运行,得出当前流量的初步吸附时间;产 品氢含量的检测要准确,正常。
PSET6 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 内部工作区 内容 调节周期 质量联锁时间系数 值 设置 设置 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 内部工作区 内容 调节周期计数 本次氢纯度 上次氢纯度 变化速率 值 自动 自动 自动 自动

速率限 HH 速率限 H 速率限 L 速率限 LL 最大时间调节幅度%

设置 设置 设置 设置 设置

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DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

纯度 HH 调整系数 纯度 LL 调整系数 纯度 H 调整系数 纯度 L 调整系数

设置 设置 设置 设置

NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16

速率 HH 调整系数 速率 H 调整系数 速率 L 调整系数 速率 LL 调整系数

设置 设置 设置 设置

第七节 PSA 趋势组
PSA 趋势组分为两类: 1 秒采集快速组:吸附塔压力,吸附压力偏差,标准压力曲线等; TG0302~TG0307。 1 分采集长周期组:其它 PSA 参数。TG0702~TG0705 7.1 点动[趋势组 1]软键,调出 PSA 快速趋势页,趋势组 1 历史趋势采用 1 秒周期存储,存储刷新时间 48 分,若遇需要的曲线,应及时打印出。 趋势组 1 趋势曲线有 10 个塔压力曲线,10 个塔压力偏差曲线,10 个塔 标准压力曲线;通过检查压力偏差曲线,可得到最大偏差 DVMAX ;通过检查 塔压力曲线,可查看 PSA 运行情况,得到均压,顺放,逆放,冲洗及终升的过 程细节。 7.2 点动[趋势组 2]软键,调出 PSA 长周期趋势页,趋势组 2 历史趋势采 用 1 分周期存储,存储刷新时间 48 小时,若遇需要的曲线,应及时打印出。 PSA2 趋势曲线有: PI4421,PICA4423,PI4424,PIC4425A,PIC4426,PIC4427, PIAS4428,LIAS4422,FIQ4421,FIQ4422,FIC4423,AIA4421, AIA4422A,AIA4422B; STEP0,BD3.NX01(切塔个数),TME1、TME2、TME3 的时间设置, RUN,KS4431,KS4432
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P902A(油泵 A 状态),P902B(油泵 B 状态) 通过查看 TG0702 可检查 PSA 压力,产品氢纯度,等情况记录; 通过查看 TG0703 可检查,油泵站的压力,液位,流量变化,纯度等变化情 况记录。 通过查看 TG0704 可检查 PSA 运行,步序,时间参数,切塔个数、质量联 锁等变化情况记录。 通过查看 TG0705 可检查,液压油泵等变化情况记录。

第八节 屏幕操作
屏幕动态数据都具有触屛调用功能,通过此功能可以修改显示仪表板的有 关参数。 8.1 模拟量显示仪表板参数修改 通过鼠标点击动态数据点,调出该模拟量显示仪表板,打开调整画面,即可 以修改其操作模式,设定值,报警限,偏差限,PID 控制参数等。 调出模拟量显示仪表板后,可点击历史趋势框,直接调出该模拟量的历史 趋势。 注意,设置参数有安全级别限制。 8.2 程控阀显示仪表板的调用及参数修改 通过鼠标点击程控阀显示块,调出该程控阀显示仪表板。 程控阀手动开/关 操作级别:ONUSER 在 PSA 系统未运行时, 将该程控阀显示仪表板的操作模式改为 “MAN” , 将该阀的输出 MV 点为 “ON” 该阀打开, , 将该阀的输出 MV 点为 “OFF” , 该阀关闭。
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程控阀开/关不到位检测时间修改 操作级别:ONUSER 打开调整画面,点击 MTM 项,按需要修改时间值,单位:秒 现设置: 逆放,冲洗阀(7,8) 6 秒;

其它阀(1,2,3,4,5,6,29,30,31,32) 4 秒。 8.3 所有 4423,4424,4426,4428 程控阀设置了 2 秒的延时开功能。在接 到开阀信号后,延时 2 秒执行开阀动作,避免串气。 延时时间调整: D4423A~J D4424A~J D4426A~J D4428A~J 可改变仪表块中的 STM 值,以秒为单位;本功能已整定,禁止改动。

8.4 AIA4421 连锁控制 当 KV4431,KV4432 同时置自动: AIA4421 的测量值高于低报(LO)值时,打开程控阀 KV4431,产品氢 去管网;测量值低于连锁(LL)值时,打开程控阀 KV4432,同时关闭程控阀 KV4431,产品氢放空。 当 KV4431,KV4432,置手动时,手动控制。 注意: 注意:开车前一定打开其中的一个程控阀

第三章

开车设置

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开车前必须对调节回路 PID 参数, 检测点报警参数, 吸附时间 (TE1, 2 , TE TE3) ,油泵运行方式,联锁参数以及程控阀阀位检测时间进行设置,否则系统 不能正常运行。

第一节 参数设置
1.1 下面表格列出开车的参数设置,在开车前,首先按表列参数进行设置。 共 14 张表。 表1 PICA4423 AUT SV 2.15 MPa HH 2.30MPa PH 2.25MPa PL 2.00MPa LL 1.80MPa SVH 2.50MPa SVL 0.00 MPa MH 100 % ML 00 % P 200 % I 50 s D 0s STC 无
MODE

PIC4425A AUT SV 自动设置 a HH 0.60MPa PH 0.60MPa PL 0.02MPa LL 0.00MPa SVH 0.800MPa SVL 0.00MPa MH 95 % ML 0% P 80% I 20 s D 0s STC 无
MODE

PIC4425B AUT SV 自动设置 a HH 0.60MPa PH 0.60MPa PL 0.02MPa LL 0.00MPa SVH 0.800MPa SVL 0.00MPa MH 100 % ML 00 % P 80% I 20 s D 0s STC 无
MODE

PIC4426 AUT SV 0.15 MPa HH 0.25MPa PH 0.2MPa PL 0.02MPa LL 0.00MPa SVH 0.500MPa SVL 0.00MPa MH 100 % ML 00 % P 50% I 20 s D 0s STC 无
MODE

表2
MODE

SV HH PH PL LL

PIC4427 AUT 0.03 0.08MPa 0.06MPa 0.01MPa 0.00MPa

MODE

KC4421 AUT SV 自动设置 HH 2.30MPa PH 2.30MPa PL 0.00MPa LL 0.00MPa

MODE

SV HH PH PL LL

FIC4423 AUT 7000 15000 12000 5000 0

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SVH SVL

MH ML P I D STC 表3

0.10MPa 0.00MPa 100 % 00 % 60 % 20s 0s 无

SVH SVL

MH ML P I D STC

2.30MPa 0.00 MPa 100 % 00 % 80% 15 s 0s 无

SVH SVL

MH ML P I D STC

20000 0 100 % 00 % 80% 50 s 0s 无 LIAS4422 1400mm 1350mm 1050mm 900mm

PI4421 HH 2.30MPa PH 2.25MPa PL 2.00MPa LL 1.80MPa

PI4424 HH 1.00MPa PH 0.80MPa PL 0.00MPa LL 0.00MPa

HH PH PL LL

PIAS4428 5.50MPa 5.00MPa 4.00MPa 3.50MPa

HH PH PL LL

表4 HH PH PL LL 表5 HH PH PL LL AIA4422 50 20 5 3 HH PH PL LL EIA4332 50 10 0 0 EIA4333 HH 50 PH 10 PL 0 LL 0 HH PH PL LL EIA4334 50 10 0 0 FIQ4421 35000 35000 0 0 FIQ4422 HH 25000 PH 25000 PL 0 LL 0 HH PH PL LL AIA4421 99.98 99.93 99.50 99.00

表6 HH PH PL LL 表7 D4422A D4422B D4422C
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EIA4335 50 10 0 0

HH PH PL LL

EIA4336 50 10 0 0 D4422D

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DL 表8

0.50MPa

DL

0.50MPa

DL

0.50MPa D4422G 0.50MPa

DL

0.50MPa

D4422E DL 0.50MPa 表9 DL 表 10
PSET1 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

D4422F DL 0.50MPa D4422J DL 0.50MPa

DL

D4422H DL 0.50MPa

D4422I 0.50MPa

内部工作区 内容 10 塔吸附压力 10 塔 1 均 10 塔 2 均 10 塔 3 均 10 塔 4 均 顺放 逆放

值 2.20 1.77 1.34, 0.91 0.48 0.23 0.05

10 塔 TE1 9 塔 TE1 8 塔 TE1 7 塔 TE1 6 塔 TE1 5 塔 TE1 均压时间

300 400 300 400 400 300 280

数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16

内部工作区 内容 9 塔吸附压力 9塔1均 9塔2均 9塔3均 9塔4均 顺放 逆放

值 2.20 1.77 1.34, 0.91 0.48 0.23 0.05

表 11
PSET2 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 内部工作区 内容 8 塔吸附压力 8塔1均 8塔2均 8塔3均 顺放 逆放 值 2.20 1.66 1.12 0.58 0 0.28 0.05 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 内部工作区 内容 7 塔吸附压力 7塔1均 7塔2均 值 2.20 1.48 0.76 0 0 0.35 0.05

顺放 逆放

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DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16

表 12
PSET3 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16 内部工作区 内容 6 塔吸附压力 6塔1均 6塔2均 值 2.20 1.48 0.76 0 0 0.35 0.05 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16 内部工作区 内容 5 塔吸附压力 5塔1均 顺放 值 2.20 1.38 1.10 0 0 0.57 0.05

顺放 逆放

5塔2均 逆放

表 13
PSET5 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 内部工作区 内容 KC4421 初始开度 PIC4425A 初始开度 流量*均时间 S 满负荷流量 流量偏差限 流量时间调整系数 TME1 满负荷工作时间 TME2 满负荷工作时间 TME3 满负荷工作时间 值 5 95 自动 30000 2000 1 300 400 300 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 内部工作区 内容 原料气流量累积 产品气流量累积 (累积)计数暂存 上一次*均流量 原料气*均流量 氢回收率 TME1.PH 暂存 TME2.PH 暂存 TME3.PH 暂存 值 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动

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DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16

原料气氢含量设定

74

PV4424 的初始开度 PV4424 的最终开度 PIC4425A/B 分程控制点 切塔时间系数

45 80 0.03 0.95

NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16

产品氢*均流量

自动

注:DT07,DT08,DT09 三个满负荷工作时间,要根据提量后装置以稳定的成 分和流量运行,得出的吸附时间来确定;DT10 为原料气氢含量手动分析结果。 通过查 NX05、NX06、NX10 可得出原料气*均流量、氢回收率和产品氢*均 流量。 表 14
PSET6 数据项 DT01 DT02 DT03 DT04 DT05 DT06 DT07 DT08 DT09 DT10 DT11 DT12 DT13 DT14 DT15 DT16 内部工作区 内容 调节周期 质量联锁时间系数 最低限 最低限时间调整系数 速率限 HH% 速率限 PH% 速率限 PL% 速率限 LL% 最大时间调节幅度% 值 3 1 数据项 NX01 NX02 NX03 NX04 NX05 NX06 NX07 NX08 NX09 NX10 NX11 NX12 NX13 NX14 NX15 NX16 内部工作区 内容 调节周期计数 本次氢纯度 上次氢纯度 变化速率 值 自动 自动 自动 自动

0.20 0.05 -0.05 -0.20 5

纯度 HH 调整系数 纯度 LL 调整系数 纯度 H 调整系数 纯度 L 调整系数

1.5 0.4 -0.7 -1.6

速率 HH 调整系数% 速率 PH 调整系数% 速率 PL 调整系数% 速率 LL 调整系数%

2.0 0.8 -1.0 -2.5

注:设置参数以负荷运行后调试数据为准。

第二节 其它设置
2.1 PIAS4428 液压系统工作压力 PH:5.0MPa
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PL:4.00MPa(压力倒泵) HH:5.5MPa LL:3.5MPa(与 LIAS4422 的 LL 同时出现,则系统停车) 正常工作压力 4.30~4.80MPa 2.3 LIAS4422 液压油位 HH:1400mm PH:1350mm PL:1050mm LL:900mm(与 PIAS4428 的 LL 同时出现则系统停车) 正常油位 1050-1350mm 2.4 吸附时间初始设定:6 分钟 TE1:300 60(秒) TE2:300 60(秒) TE3:300 60(秒)(不用) 等产品氢纯度合格后,再逐步调到计算值。 2.5 PMODE(油泵运行模式) 设置为“自动” 。 2.6 PERD(倒泵周期) 设置为“240”小时。 2.8 PTEST(油泵站测试/运行) 设置为“正常运行” 2.9 TMAUTO(流量-时间联锁调节) 设置为“手动” ; 运行正常并经过参数整定后方可投用。
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2.10 TMADJUST(质量-时间联锁调节) 设置为“手动” ; 运行正常并经过参数整定后方可投用。 2.11 SWMD(切塔模式) 设置为“手动” 。 待系统正常并检查设置好 D4422A~J 的 DL 偏差限后才能投入“自动” 。 2.12 REPAIR(单系列塔维护允许) 设置为“禁止” 。

第 四 章

开车操作

第一节 检查 在首次开车前, 检查程控阀门运行是否正常,无报警。 在首次开车前,必须检查程控阀门运行是否正常,无报警。
一、 检查吸附塔,分液罐,顺放罐,解吸气缓冲罐、混合罐、各种管道的导淋 阀是否关死,如有泄漏,可能造成空气串入系统,有爆炸危险。 二、 检查确认各安全阀的上、下游手阀及旁通阀是否处于正确的开关状态; 三、 按“工艺操作手册”的首次开车部分操作和检查。 三、检查开车各种参数、状态设置是否正常,按参数表进行设置和检查; 四、先开油泵站,检查液压油泵站运行是否正常; 五、检查仪表、变送器、分析仪、调节阀是否正常; 六、点动 PSA 工艺流程画面左侧的“启/停”框,将 PSA 系统投入运行; 以上项目检查正常后,PSA 可以投料试车。 进原料气以前, 进料条件, 进原料气以前,必须分析原料气是否符合 PSA 进料条件,合格才可以送 气。
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第二节 进原料气
2.1 进气前先对各手动阀打开一定开度: 将程控阀架上的 26 只手动阀打开; 将 PSA 系统 9 台调节阀的前后阀打开,其中 PV4423 后阀打开 15%; KV4432 置手动并打开; 将顺放罐入口 KV4430 后阀打开 30%; 将逆放出口手动阀打开 50%; 2.2 缓慢打开 PSA 原料气入口截止阀初始开度约开 10%,保证吸附塔缓慢均 匀充压,避免高压差均压情况出现,同时也避免造成制氢系统波动;进气 速度应控制在≤0.10 MPa /分的范围内。随后根据塔压力情况逐渐开大原 分 。 料气入口截止阀开度,待吸附过程的塔压力都达到 1.50MPa,并运行一个 周期将原料气阀全开。再用 PICA4423 将吸附压力慢慢提到操作压力。 2.3 密切注意塔压力曲线,对各手动截止阀进行调整。 调整顺放入口程控阀 KV4430 的开位时间, 将顺放过程控制在: 15~30S; 2.4 吸附压力升到 2.00MPa 后, 应及时投运产品氢在线分析仪, 密切注意产品 氢分析仪的数据,氢气纯度连锁阀 KV4431,KV4432 置手动;按吸附时间 调整要求缓慢调整吸附时间(TE2) ,如分析仪未正常,应采用手动分析来确 定产品的纯度,分析频率:2 次/小时。 2.5 稳定吸附压力在 2.15MPa 后,精心操作,确定正常操作参数,直到产品气 合格后将 KV4431,KV4432 置自动,投用氢纯度连锁。 2.6 2.7 根据分析情况逐步将吸附时间增加到计算值。 调整 TE2,使产品氢既符合纯度要求,又达到高收率。

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第五章 PSA 装置操作要点
第一节 PSA 操作原则 1.1 吸附原理
压力越高,吸附容量越大,易于吸附;压力越低,吸附容量越小,易 于脱附; 温度越高,吸附容量越小,易于脱附;温度越低,吸附容量越大,易 于吸附。 2.2 工艺操作参数 原料气温度:30~40 0C;温度高会使原料气带来较多的饱和水,并使 吸附剂的吸附容量下降;温度过低又会使吸附剂的脱附变的困难。 PICA4423:2.15MPa;在可能的条件下尽量提高,但不能超压。 PIC4427:0.03 MPa; AIA4421:99.9 %;根据原料气条件再作调整。 AIA4422A: ≤10PPm; AIA4422B:≤10PPm; PIAS4428:4.30~4.80MPa; LIAS4422:1050~1350mm;PIAS4428 下降,LIAS4422 会上升, PIAS4428 上升,LIAS4422 会下降; 2.3 开车 1.检查并按要求打开 PSA 上有关手动工艺阀; 2.检查并关闭 PSA 所有,吸附塔,缓冲罐上氮气阀,导淋阀; 3.检查并打开吸附塔,缓冲罐,脱附气管*踩侄В患觳椴⒐ 闭安全阀旁路阀; 4.检查并打开氢气管线 PV4423 前、后截止阀,其后阀只开 15%确认
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氢气出口管道畅通;打开冲洗气,逆放气管线上手动阀,确认脱附 气出口管道畅通; 5.先开油泵站,待油泵站运行正常后,再开 PSA; 6.等原料气分析合格后,PSA 系统再进原料气; 7.新开车或长期停车后开车应先把吸附时间设为满负荷时间,以保证 PSA 快速脱附杂质,生产氢气合格。 时间设定:TE1=300(60 秒) ,TE2=300(60 秒) 8.进气时缓慢打开原料气入口管上截断阀,使吸附塔缓慢升压,升压 速度:0.10MPa/分,随后逐步同时开大入口管上两个手阀,直到全 开。 2.4 停车 1.逐步关闭原料气入口管上截断阀,停止进气;关闭产品气出口截断 阀; 2.长期停车:PSA 继续运行直到吸附压力为 0.02MPa; 3.给吸附塔冲氮气到 0.10~0.2 0 MPa;停 PSA。 注意:长期停车 PSA 一定要保持氮气正压; 4.临时停车: 不需做以上操作; 5.将 DCS 操作站上“START”置为“停车” ,PSA 即刻停车; 6.关闭系统所有进出界区的截断阀使 PSA 系统与界区外隔断; 7.长期停车: 停油泵站; 临时停车:禁止停油泵站。 2.5 再次开车 短时停车,压力保持,直接用“START”启动;PSA 保持运行数据 记忆;但如压力或步序发生改变且塔压较高,应在不开阀驱动电源
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的情况下 (或断开继电器保险端子) 运行 PSA 到适应塔压的步序, , 再启动 PSA,防止高压串出。 有塔需要在停车时冲压或放压,在停车前应将其切除,开车时再将 其恢复,避免系统由于压力原因波动; 长期停车后:塔压*均泄掉至≤0.10MPa,直接用“START”启动。

第二节 操作要点
2.1 吸附时间计算公式: 原负荷×原吸附时间=新负荷× 原负荷×原吸附时间=新负荷×新吸附时间 新吸附时间= 原负荷 新负荷)× 原负荷/ 新吸附时间=(原负荷 新负荷 ×原吸附时间 2.2 经验参数(以 10-3-4 流程为例) 吸附时间公式都是以当时的原料气组成为基础测出的,当原料气组成发 生变化时, TE2 应作相应微调; 当原料气含 H2 量低于公式测定时原料气 含 H2 量 5% 时,TE2 应降低约总吸附时间的 2%;当原料气含 H2 量高 于公式测定时原料气含 H2 量 5% 时,TE2 应增加约总吸附时间的 1%; 操作员应根据具体情况进行细调。 2.3 特别注意 AIA4421 与 AIA4422A/B 的变化,当其值明显快速降低时,由 于氢纯度的惯性大,应立即检查原因,并适当将 TE2 缩短。 1. AIA4421 降低的原因及处理: 原料气流量增加:减小 TE2; 原料气杂质量上升:减小 TE2; 原料气温度低:升高到 30~40 0C; 冲洗或逆放出口管道压力升高:检查解吸气出口通道,保证其 畅通;如后段压力高,必须降低后段压力。
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PIC4423 降低,升高到 2.15 MPa。 2. 在稳定的工况下,若 AI4421 含量高于 99.95%,要进一步提高产 . 氢量,优化回收率,则应以 1%的幅度缓慢增加 TE2,切忌大幅度 以 的幅度缓慢增加 , 改变,每增加一次,要观察三个循环, 改变,每增加一次,要观察三个循环,观察等待期间严禁修改时间 参数。 参数。 3. 当负荷变化时,要注意调整 TE2 的 设定值,应在提负荷前先减小 TE2,在减负荷后再增加 TE2,或者使用流量-时间联锁自动调节。 2.4 运行过程注意事项: 1. 在 PSA 运行过程中,吸附塔顺放终压力需要重点监控,必须保证 顺放终压力≥0.20 MPa,以免带杂质气体污染吸附床层。 2. PICA4423 要投入自动,其 PID 参数要设置大些,保证其缓慢动作。 3. 请记录并熟悉各种负荷下的参数: TE1,TE2 ,TE3 AIA4421 AIA4422A AIA4422B FIQ4421 FIQ4422 FIC4423 PIC4423 各塔顺放终压力 以上记录将帮助操作人员分析判断 PSA 装置工作状态和正确操作 并取得操作经验参数。 4. 油泵站作为 PSA 的动力源,应随时巡视,并记录 PIAS4428,
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时间操作参数 氢纯度 产品气 CO 杂质含量 产品气 CO2 杂质含量 原料气流量及手动分析 产品气流量及手动分析 解吸气流量及手动分析 产品氢压力

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LIAS4422 及油温。 5. 当程控阀和压力偏差同时出现报警时,必须立即切塔。 (如需要立 即切塔,但 SW1P 处于“禁止” ,可在“ONUSER”级别,将其点 回“OFF” ,这样就可马上切塔。 )

第六章 故障判断及维护

PSA 系统的运转设备是程控阀和油泵站,在开车初期,程控阀的驱动部分 容易被油系统的渣卡住,三个月后,液压和程控阀就正常了。油泵站没什么故 障,但需定时检查清洗过滤网。变送器和调节阀按常规进行维护。

第一节 程控阀故障
1.1 程控阀体故障 现象:现场点动电磁阀能动,程控阀能动,但开不到位或关不到位,用 扳手加力也扳不到位; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警和 程控阀报警 压力偏差报警,吸附塔压力曲线出现混乱; 压力偏差 处理: 在自动切塔模式, 程序自动切塔; 在手动模式, 操作员立即切塔, 记下故障阀,通知维护人员检查;PSA 保持切塔运行,找适当时机拆阀 处理; 1.2 驱动头故障 ⑴ 现象:现场点动电磁阀不能动,程控阀开不动或关不动; 原因:电磁阀卡; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警
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和压力偏差 压力偏差报警,吸附塔压力曲线出现混乱; 压力偏差 处理:在自动切塔模式,程序自动切塔;在手动模式,操作员立即切 塔,记下故障阀,通知维护人员维修; ⑵ 现象:现场点动电磁阀能动, 程控阀能动,但关不到位,用扳手加力能 扳到位; 原因:油管内渣子卡住电磁阀; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警 和压力偏差 压力偏差报警,吸附塔压力曲线出现混乱; 压力偏差 处理:在自动切塔模式,程序自动切塔;在手动模式,操作员立即切 塔,记下故障阀,通知维护人员维修; ⑶ 现象:现场点动电磁阀能动, 程控阀能动,但开不到位,用扳手加力能 扳到位; 原因:油缸内单向阀卡或油缸内密封漏; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警, 程控阀报警 不出现吸附塔压力偏差报警,吸附塔压力曲线正常; 处理:记下故障阀,通知维护人员;适时安排切塔维修。 1.3 阀位检测故障 现象:现场程控阀运行正常; 原因:阀位检测器坏; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警, 程控阀报警 不出现吸附塔压力偏差报警,吸附塔压力曲线正常; 处理:记下故障阀,通知仪表维护人员维修。 1.4 程控阀开或关速度慢 现象:现场程控阀运行正常,能开关到位,但速度慢;
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原因:驱动头节流阀关得太小; 判断:该程控阀一直报警,但过几秒就恢复,不出现吸附塔压力偏差 报警,吸附塔压力曲线正常; 处理:记下故障阀,到现场处理。面对电磁阀,右油缸端盖下方为开 速节流阀芯,逆时针开,调快开阀速度,顺时针关,调慢开阀速度; 左油缸端盖下方为关速节流阀芯,逆时针开,调快关阀速度,顺时针 关,调慢关阀速度;一般一次调整 900 。 1.5 仪表柜驱动保险或线路故障 现象:现场点动电磁阀能动, 程控阀能正常运动到位; 原因:程控阀驱动保险断或线路断线; 判断:该程控阀名变红闪动报警,同时显示屏左上角出现程控阀报警 程控阀报警 和压力偏差 压力偏差报警,吸附塔压力曲线出现混乱; 压力偏差 处理:在自动切塔模式,程序自动切塔;在手动模式,操作员立即切 塔,记下故障阀,通知仪表维护人员维修。

第二节 霍尔阀位传感器及电磁阀检查
PSA 程控部分需检查处理的仪表部件是霍尔阀位传感器和电磁阀。 3.1 霍尔阀位传感器正常状态 系统运行时测量: 信号端与公共端电压:阀关 4.7 VDC 阀开 电流: 0 VDC

阀关 0mA 阀开 3 mA

电源电压:

24VDC
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故障现象:显示阀一直打开,而程控阀正常运行; 检测: 当信号端与公共端电压在阀关时小于 4.65VDC, 则漏电流较大, 可能出现阀位显示一直为“开” , 处理:更换此霍尔阀位传感器。 3.2 电磁阀正常状态 阻抗:58 欧左右 电流:0.33 A,保险管 1A; 电压:24VDC 故障现象:常烧保险管; 检测:断开保险,测电压输出端与公共端的阻抗,阻抗大于正常值 20%,则可能接线有松动;阻抗小于正常值 20%,则可能现场电磁阀 接线腔进水,造成阻抗降低;或电磁阀内部有短路; 处理:拆开电磁阀接头,清除腔内积水,直接测量电磁阀阻抗,如仍 然小,则需烘干再测,如还小,就要更换电磁阀。

附:DCS 屏幕显示图: 流程图 GR0051~GR0052 参数设置组 CG0100~CG0101 切塔控制组 CG0102 液压系统组 CG0103 控制组 CG0104~CG0109 2张 2张 1张 1张 6张

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