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國內(nèi)變換工藝設(shè)備泄漏原因分析及應(yīng)對措施

發(fā)布時(shí)間:2020-01-12

國內(nèi)變換工藝設(shè)備泄漏原因分析及應(yīng)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(jīng)普遍應(yīng)用與煤化工行業(yè),由于該工藝使用時(shí)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(shè)備的制造安裝方面造成泄漏,有什么安全技術(shù)措施呢?今天小編為大家整理了一些相關(guān)的知識,下面我們一起來看看吧!

  一、對國內(nèi)變換工藝設(shè)備泄漏情況調(diào)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(cè)。

  原因分析:

  (1)設(shè)備泄漏原為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)沒有無廢鍋進(jìn)水防沖板結(jié)構(gòu),造成水流直接沖擊換熱管。

  (2)設(shè)備操作溫度高,液位控制過低,引起換熱管氣相部分振動(dòng)。

  (3)另一方面就受子質(zhì)量可能存在質(zhì)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(chǎn)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(jìn)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(shè)計(jì)進(jìn)水沖刷換熱管,造成U型彎處振動(dòng),從而引起換熱管與折流板磨損泄露。

  (2)設(shè)備設(shè)計(jì)折流板間距過大。

  (3)設(shè)備制造質(zhì)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(dòng),應(yīng)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(zhì)溫差較大,工藝氣在此管程中容易形成氣液兩相流,造成設(shè)備換熱管振動(dòng),管頭焊接接頭疲勞泄露。

  二、針對以上問題應(yīng)對措施

  2.1. 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面:

  2.1.1. 中低壓廢鍋脫鹽水進(jìn)口已設(shè)計(jì)擋板,避免水流直接沖刷造成的管程振動(dòng)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(dāng)?shù)恼哿鳁U間距;

  2.1.3. 中低壓廢鍋脫鹽水流向設(shè)計(jì)先預(yù)熱,再與進(jìn)口高溫變換氣換熱蒸發(fā),整體受熱較均勻,避免了設(shè)備膨脹不均勻問題,該流程還最大程度減少設(shè)備內(nèi)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(shè)備結(jié)構(gòu)方面考慮盡量分散該現(xiàn)象引起的應(yīng)力集中。強(qiáng)度焊+強(qiáng)度脹能消除過大的振動(dòng)及抵消一部分應(yīng)力,是比較理想的連接方式。

  2.1.5. 折流板管孔設(shè)計(jì)雙面倒角,避免棱角與換熱管劃傷。

  2.2. 設(shè)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(yàn)。

  設(shè)計(jì)現(xiàn)狀:本批次換熱設(shè)備換熱管標(biāo)準(zhǔn)采用GB13296-20xxGB9948-20xx兩標(biāo)準(zhǔn)。¢25換熱管,GB13296-20xx標(biāo)準(zhǔn)外徑偏差為,壁厚偏差為。GB9948-20xx標(biāo)準(zhǔn)外徑偏差為±0.20mm,壁厚偏差為

  監(jiān)控要求:換熱管應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)驗(yàn)收,精確測量內(nèi)、外徑及其公差范圍。

  2.2.2. 對接

  設(shè)計(jì)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(yán)格檢查,對口錯(cuò)變量≤0.30mm。

  ⑵坡口采用機(jī)械加工方法,且焊前清洗干凈。

  ⑶通球試驗(yàn)合格。

  ⑷焊接接頭RTⅡ級合格。對接后逐根液壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力符合設(shè)計(jì)要求。

  2.2.3. 換熱管彎制

  監(jiān)控要求:

  ⑴換熱管彎管前按設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一次性切好換熱管,避免穿管后再次用砂輪機(jī)修磨。

  ⑵彎制過程采用冷彎。

  ⑶彎段換熱管圓度偏差.

  ⑷彎管段及相鄰直段按設(shè)計(jì)要求固溶處理。

  2.2.4. 管板堆焊過程。

  設(shè)計(jì)現(xiàn)狀: 設(shè)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(jìn)行PT Ⅰ級合格。堆焊層表面應(yīng)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(shè)計(jì)要求。

  2.2.5. 管孔加工

  設(shè)計(jì)現(xiàn)狀:換熱器規(guī)格常規(guī)設(shè)計(jì)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(qiáng)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?qū)挾?/p>

  監(jiān)控要求:抽查每個(gè)管板出鉆側(cè)孔橋?qū)挾龋?6%數(shù)據(jù)符合GB 151規(guī)定。

  2.2.7. 折流板

  ⑴ 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(cè)倒角加工,鉆孔后應(yīng)去除管孔周邊毛刺。

  ⑵ 同時(shí)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:

  ⑴管板管孔內(nèi)、換熱管管頭清理干凈,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(zhì)存在。

  ⑵穿管過程不允許使用硬質(zhì)強(qiáng)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(shí),15mm不脹的長度內(nèi)密封空氣受熱膨脹,會(huì)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(shí)間后顯露出來,而造成泄漏。

  2.2.9. 管頭焊接。

  設(shè)計(jì)現(xiàn)狀:設(shè)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(jìn)行氣密性試驗(yàn),第二道起弧位置與第一道錯(cuò)開180°。

  監(jiān)控要求:

  ⑴焊道工作量控制符合3:2設(shè)計(jì)值。

  ⑵中間殼程氣密性試驗(yàn)方法有效性見證。

  ⑶二道起弧位置控制。

  ⑷管板倒角深度到位,換熱管角焊縫焊高符合設(shè)計(jì)圖紙。

  2.2.10. 脹接方式。

  設(shè)計(jì)現(xiàn)狀:全部換熱器換熱管與管板連接方式均為強(qiáng)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(qiáng)度焊要求。

  監(jiān)控要求:

  ⑴管孔開槽寬度3mm、槽間距為6mm、深度0.5mm符合設(shè)計(jì)圖。

  ⑵脹接深度、壓力嚴(yán)格控制(參考制造單位施工工藝)。

  2.2.11. 管束尾部支撐。

  設(shè)計(jì)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(shè)置扁鋼條裝配作為附加支撐。

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

  2.3. 設(shè)備安裝方面:在運(yùn)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(huì)造成腐蝕的產(chǎn)生。

  2.4. 操作注意事項(xiàng):開車時(shí)保證廢鍋液位至50%,導(dǎo)氣要緩慢,控制好升壓、升溫速率,操作中要控制好熱負(fù)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(biāo)并及時(shí)加藥。廢鍋瀉壓時(shí)由于系統(tǒng)剛停,廢鍋內(nèi)鍋爐水溫度還較高,在泄壓時(shí)應(yīng)緩慢,應(yīng)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(yīng)用過程中,不管設(shè)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(shí)有發(fā)生,仍是影響變換正常運(yùn)行的重大因素,還要進(jìn)一步分析和采取相應(yīng)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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