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合成塔出口气/循环水换热器密封板泄漏的处理点击：2159 日期：[ 2014-04-26 22:00:20 ] |
| 合成塔出口气/循环水换热器密封板泄漏的处理 张华东 (四川大学化学工程学院,四川成都,657800) 摘要：介绍在大回路、没有切断阀等有效隔离措施的情况下,为确保施工安全及加快检修进度,采取一次 通过氮气置换和建立水封的方法,对合成塔出口气/循环水换热器密封板泄漏进行检修,缩短了合成回路的检 修时间。 关键词：换热器 密封板泄漏 氮气置换 水封 云南云天化股份有限公司在2002年进行的 合成氨装置增产50%的增产节能改造过程中,对 合成回路进行了比较大的改造。合成回路由原来 的两个部分合并成了一个大系统;同时,为了降低 系统的压降,回路没有设置切断阀;为了减少漏 点,对所有接头采用了焊接的连接方法。因此,一 旦合成回路发生设备故障,由于合成回路设备多、 系统大、气体成分为易燃、易爆、易挥发气体,如果 需要动火作业并且动火持续时间长,会给置换和 检修过程中动火处气体成分保持安全状态带来难 度。2006年12月28日20:00,岗位人员检查发现 合成塔出口气/循环水换热器(124-CA)密封板泄 漏,决定停车处理。为了减少停车时间,决定改变氮气置换的方式,首先采用一次通过的置换方法 进行置换,然后对系统加盲板隔离合成塔后,继续 对泄漏处置换,合格后在124-CA的出口管建立一小段水封,防止可燃气体扩散,给施工提供一个良好的环境。 1 停车与置换 2006年12月30日9:00装置开始减负荷,到 9:58,合成气压缩机全循环后停合成系统,将放空倒在压缩机入口切断阀前放空,工艺负荷减至 10t/h,氨压缩机维持运行。10:00合成回路开始 泄压,12:30泄压结束。由于新空分处于开车阶段,一直没有合格的氮气,直到15:10氮气总管气 体分析合格后,开始对合成回路进行冲氮置换。考虑到合成回路系统大,124-CA及其前部的设备里介质是以气态存在的,不会存在死角,而124- CA后的设备里会存在液氨,如果使用冲压排放的 方式时间会很长,且不易合格,经研究后决定采用 连续冲氮连续排放的方法进行系统的置换。 1·1 系统置换 1)加盲板前的置换 这个阶段冲氮的目的主要是为插盲板创造良好的施工条件。冲氮点选在合成塔前的设备合成塔进/出口气换热器的管侧和合成气压缩机出口电动阀后的导淋,在合成回路放空和弛放气排放 阀处进行排放,17:20在合成回路放空和弛放气排放阀处取样分析合格,可以加盲板。 2)插盲板过程中冲氮 在插盲板过程中,冲氮点改在合成塔出口导 淋处,在合成塔前的导淋进行排放,达到在施工过 程中保护合成塔催化剂的目的。21:00将合成塔 出口及合成气压缩机循环段电动阀处盲板加好。 3)插盲板后的系统置换 冲氮的目的主要是为124-CA密封板的割除 和重新焊接工作创造合格的施工条件。21:00插 盲板结束以后,冲氮点改在合成塔出口气/锅炉水 换热器气侧及合成塔进/出口气换热器壳侧导淋,在弛放气排放阀、一级氨冷器、合成塔出口气/循 环气换热器处排放置换。22:30在124-CA、合成 气分配阀、一级氨冷器导淋处进行3次动火分析 合格后,准备在124-CA出口管建立水封。 1·2 水封 1)建立水封 建立一个如图1所示的水封装置,由于出 124-CA的气体管线靠近地面,为建立水封创造了 良好的条件。先做一个三通,三通的1#头接124- CA出口底部导淋,2#头用软管接脱盐水管,另一 头接水封液位储槽,液位储槽的高度是1250mm (该高度不能超过合成塔124-CA的下切线高度, 防止水封中的水进入换热器)。 2)投用水封 为确保正常投用水封,首先合成回路需停止 冲氮,把系统压力卸至微正压;然后全开1#阀, 2#阀开度根据液位上升情况而定,缓慢建立水封 液位,等水位缓慢上升在液位储槽刚好有水溢出 后,关闭2#头阀门,水封建立完毕。 水封投用后,应密切注意水封液位,防止水封 液位下降后可燃气体及氨扩散到泄漏处。如果水 封液位有下降时可以稍开2#阀补加脱盐水,使液 位储槽有水溢出。为防止含氨气体从高压氨分离 器等处倒入124-CA,破坏水封系统,应使后系统 保持在微正压下。 3)微正压的检查方法 在一级氨冷器管侧处的导淋接管微开充氮 阀,在弛放气排放阀、合成回路放空进行排放,高 压氨分离器出口导淋接一软管,软管浸入一个装 有水的小桶中,软管浸入水中的长度应小于 10mm,充氮量控制在软管刚好有气泡逸出为宜, 这样就使系统处于微正压,压力小于0·1kPa。 124-CA在系统中的流程图如图2所示。 2 检修及水封排水 2006年12月30日23:20拆开124-CA封头, 12月31日8:00割除完124-CA气侧密封垫并对 焊接面进行打磨,19:50焊完后上封头,并开始排 密封水。由于氨压缩机处于开车状态,如果有水 分被带到后系统会造成设备结冰堵塞。水封排水 力争在124-CA的导淋处完成,并且在合成气分配 阀和一级氨冷器的导淋处确认气体干燥后才进行 系统的置换工作。21:40上好124-CA封头,同时抽掉合成气压缩机循环段电动阀处的盲板。 3 开车 2006年12月31日23:00合成回路置换合 格,开始抽合成塔出口盲板,2007年1月1日0:40 结束,立即开合成气压缩机出口电动阀副线,全开 弛放气排放阀及合成回路放空,控制合成塔压力 小于1·4MPa,开始进行合成塔暖塔工作。 为了加快合成塔的暖塔,实施的手段有提高气体温度和加大气体流量两种途径。从这个思路 出发,采用了以下办法:提前开普里森预处理系 统,以增加进合成塔的气体量;提高进合成塔出气 /锅炉水换热器的锅炉水温度,调节的方法如下: 把进变换气/锅炉给水换热器的锅炉给水流量减 小,提高水温,控制出合成塔出气/锅炉水换热器 的锅炉水温度(TI-45)与出甲烷化出气/锅炉水换 热器的锅炉水温度(TI-106)温差在50℃以内尽量 接近,TI-45与甲烷化炉出口气体温度温差在 50℃以内,TI-106尽量接近汽包饱和蒸汽温度, 但低于汽包饱和蒸汽温度点的温度,达到了提高 进合成塔气体温度的目的,加快了合成塔的暖塔 进程。 2007年1月1日4:05合成塔暖塔结束,开始 进行合成塔的升压操作,并对124-CA、合成气压 缩机循环段电动阀处、合成气压缩机出口电动阀 及合成塔出口的法兰进行检漏未见泄漏。5:05 合成塔充压平衡;5:15开工加热炉点火,开始进 行合成塔的升温工作;7:00开始有合成氨反应,开始建立闪蒸槽液位;7:30开冷氨产品泵向氨罐 送氨。 4 总结 此次检修停车时间由原计划4·5d缩短为 46h,实施效果显著。 1)检修采取一次通过氮气置换和建立水封 进行施工的方法,使124-CA下游系统里可燃性气 体和氨不能扩散到施工地点,避免了通常采用的 在氮气气氛下检修给施工带来的不便,且在施工 点没有压力,保证了焊接的质量。 2)通过本次实践,对微正压有了一个比较明 确的可以用数据量化的概念,并且可以检验,而不 再是一个含糊的概念。 3)本次停车置换过程中采用的一次通过氮 气置换法适用于易于气化的介质环境中。 4)开车过程中通过对工艺操作的优化也为 迅速恢复生产赢得了时间,因此对操作手册的深 入理解和学习是提高技术的有效手段。 |
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