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國內變換工藝設備泄漏原因分析及應對措施

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國內變換工藝設備泄漏原因分析及應對措施

  隨著化工行業(yè)的大型化趨勢,水煤漿氣化配套寬溫耐硫變換工藝已經普遍應用與煤化工行業(yè),由于該工藝使用時間較短,系統(tǒng)中存在這樣或那樣的問題。那么為了避免工藝操作及設備的制造安裝方面造成泄漏,有什么安全技術措施呢?今天小編為大家整理了一些相關的知識,下面我們一起來看看吧!

  一、對國內變換工藝設備泄漏情況調研

  1、安徽某化肥單位出現(xiàn)變換兩臺廢鍋全部泄露,造成系統(tǒng)停車,損失巨大,主要現(xiàn)象是高低壓廢熱鍋爐合成氣泄露至蒸汽側。

  原因分析:

  (1)設備泄漏原為設計結構沒有無廢鍋進水防沖板結構,造成水流直接沖擊換熱管。

  (2)設備操作溫度高,液位控制過低,引起換熱管氣相部分振動。

  (3)另一方面就受子質量可能存在質量問題。

  2、山東某水煤漿工藝煤化工單位蒸汽過熱器甲醇合成產蒸汽帶水。原因分析:帶液冷激造成泄漏。

  3、陜西某石化下屬煤化工單位2#蒸汽發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器、水冷卻器泄露,原因分析:是折流板間距過大形成共振所致,后增加一層支撐板進行加固后效果明顯。

  綜合分析:

  近年通過對多家該類工藝的使用狀況的考察,耐硫變換中主要是軟水加熱器、水冷卻器、中低壓廢熱鍋爐的泄漏。具體泄漏狀況分析如下:

  (1)設計進水沖刷換熱管,造成U型彎處振動,從而引起換熱管與折流板磨損泄露。

  (2)設備設計折流板間距過大。

  (3)設備制造質量問題。

  (4)變換工藝氣冷卻過程中存在凝液現(xiàn)象即微觀氣蝕造成管子局部振動,應力傳遞到管頭焊接處,造成裂紋泄漏。

  (5)變換工藝氣與換熱介質溫差較大,工藝氣在此管程中容易形成氣液兩相流,造成設備換熱管振動,管頭焊接接頭疲勞泄露。

  二、針對以上問題應對措施

  2.1. 設計結構方面:

  2.1.1. 中低壓廢鍋脫鹽水進口已設計擋板,避免水流直接沖刷造成的管程振動問題;

  2.1.2. 軟水加熱器、水冷卻器、中低壓廢熱鍋爐折流桿間距選擇適當?shù)恼哿鳁U間距;

  2.1.3. 中低壓廢鍋脫鹽水流向設計先預熱,再與進口高溫變換氣換熱蒸發(fā),整體受熱較均勻,避免了設備膨脹不均勻問題,該流程還最大程度減少設備內部蒸汽氣流死區(qū);

  2.1.4. 氣液兩相流現(xiàn)象不能從根本上消除,因此只能從設備結構方面考慮盡量分散該現(xiàn)象引起的應力集中。強度焊+強度脹能消除過大的振動及抵消一部分應力,是比較理想的連接方式。

  2.1.5. 折流板管孔設計雙面倒角,避免棱角與換熱管劃傷。

  2.2. 設備制作方面:制造過程見證、流探傷查記錄及查看探傷情況、試壓要求現(xiàn)場見證。

  2.2.1. 入廠檢驗。

  設計現(xiàn)狀:本批次換熱設備換熱管標準采用GB13296-2007GB9948-2006兩標準。¢25換熱管,GB13296-2007標準外徑偏差為,壁厚偏差為。GB9948-2006標準外徑偏差為±0.20mm,壁厚偏差為

  監(jiān)控要求:換熱管應按相關標準逐項驗收,精確測量內、外徑及其公差范圍。

  2.2.2. 對接

  設計現(xiàn)狀: 廢熱鍋爐與水冷卻器因管束較長,換熱管需要部分拼接

  監(jiān)控要求:⑴需對拼接接頭嚴格檢查,對口錯變量≤0.30mm。

 ?、破驴诓捎脵C械加工方法,且焊前清洗干凈。

 ?、峭ㄇ蛟囼灪细瘛?/p>

 ?、群附咏宇^RTⅡ級合格。對接后逐根液壓試驗,試驗壓力符合設計要求。

  2.2.3. 換熱管彎制

  監(jiān)控要求:

 ?、艙Q熱管彎管前按設計數(shù)據(jù)一次性切好換熱管,避免穿管后再次用砂輪機修磨。

 ?、茝澲七^程采用冷彎。

 ?、菑澏螕Q熱管圓度偏差.

 ?、葟澒芏渭跋噜徶倍伟丛O計要求固溶處理。

  2.2.4. 管板堆焊過程。

  設計現(xiàn)狀: 設備為了節(jié)約成本均采用堆焊管板。

  監(jiān)控要求:基材堆焊表面加工后堆焊層進行PT Ⅰ級合格。堆焊層表面應平整,平面度公差1mm。堆焊層均勻過渡層和表層最小厚度3mm。焊條或焊帶符合設計要求。

  2.2.5. 管孔加工

  設計現(xiàn)狀:換熱器規(guī)格常規(guī)設計為25mm,管孔孔徑均為符合GB 151-1999要求。管孔與管板垂直度一般為0.15mm,管孔粗糙度要求為6.3µm

  監(jiān)控要求:加強測量管孔孔徑公差,要求制造單位逐孔測量,保證孔徑在規(guī)定公差范圍,保證粗糙度。

  2.2.6. 孔橋寬度

  監(jiān)控要求:抽查每個管板出鉆側孔橋寬度,96%數(shù)據(jù)符合GB 151規(guī)定。

  2.2.7. 折流板

 ?、?管孔孔徑均為符合GB 151-1999要求,管孔中心距偏差±0.3mm,允許4%相鄰兩孔偏差±0.5mm,要求雙側倒角加工,鉆孔后應去除管孔周邊毛刺。

  ⑵ 同時折流板一并鉆孔,確保每根換熱管所通過的管板與折流板上的管孔在同一中心線上。

  2.2.7. 管束穿管過程。

  監(jiān)控要求:

 ?、殴馨骞芸變取Q熱管管頭清理干凈,無油污、鐵銷、灰塵。除去槽邊毛刺,不允許有影響脹接緊密性的雜質存在。

  ⑵穿管過程不允許使用硬質強制穿管。

  2.2.8. 漲焊順序。

  建議采用先焊后脹工藝。如采用先脹后焊工藝,在焊第二道時,15mm不脹的長度內密封空氣受熱膨脹,會把空氣柱中的氮、水蒸氣等帶入熔池,形成析出型氣孔。部分浮在上表層而又外觀未顯現(xiàn)的“皮下氣孔”,在使用一段時間后顯露出來,而造成泄漏。

  2.2.9. 管頭焊接。

  設計現(xiàn)狀:設備換熱管與管板焊接采用兩道焊,第一道完成3/5,殼程以0.2MPa含氨1%空氣進行氣密性試驗,第二道起弧位置與第一道錯開180°。

  監(jiān)控要求:

 ?、藕傅拦ぷ髁靠刂品?:2設計值。

 ?、浦虚g殼程氣密性試驗方法有效性見證。

 ?、嵌榔鸹∥恢每刂啤?/p>

 ?、裙馨宓菇巧疃鹊轿唬瑩Q熱管角焊縫焊高符合設計圖紙。

  2.2.10. 脹接方式。

  設計現(xiàn)狀:全部換熱器換熱管與管板連接方式均為強度焊+貼脹。各臺換熱器管頭焊接H值見表四,符合大于1.4δt強度焊要求。

  監(jiān)控要求:

 ?、殴芸组_槽寬度3mm、槽間距為6mm、深度0.5mm符合設計圖。

 ?、泼浗由疃?、壓力嚴格控制(參考制造單位施工工藝)。

  2.2.11. 管束尾部支撐。

  設計現(xiàn)狀:靠近彎管段折流板A+B+C 之和不大于無支撐跨距數(shù)據(jù)1850mm,彎管部位可設置扁鋼條裝配作為附加支撐。

  監(jiān)控要求:附加支撐組裝點焊不得與換熱管焊接,同時焊接牢固防止造成換熱管磨損。

  2.3. 設備安裝方面:在運輸、安裝過程中,采用的吊裝工具幾乎都是鋼絲繩,很容易將管束的防腐層破壞及劃痕,這也會造成腐蝕的產生。

  2.4. 操作注意事項:開車時保證廢鍋液位至50%,導氣要緩慢,控制好升壓、升溫速率,操作中要控制好熱負荷、入口變換氣溫度、蒸汽壓力、鍋爐給水的壓力、溫度及排污量以免影響液位過低發(fā)生干燒,要定期排污、控制好鍋爐水指標并及時加藥。廢鍋瀉壓時由于系統(tǒng)剛停,廢鍋內鍋爐水溫度還較高,在泄壓時應緩慢,應保證廢鍋有液位,控制好降壓降溫速率,逐漸將廢鍋壓力降下。

  總之在寬溫耐硫變換工藝應用過程中,不管設備還勝藝都在逐步發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化,特備是針對換熱器泄漏問題各單位都采取了大量的防治措施,并取得了良好的效果和效益。但換熱器泄漏的現(xiàn)象還時有發(fā)生,仍是影響變換正常運行的重大因素,還要進一步分析和采取相應的防治措施,從根源上解決寬溫耐硫變換換熱器泄漏問題。好了今天小編的介紹就到這里了,希望對大家有所幫助!如果你喜歡記得分享給身邊的朋友哦!

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