控制水冷換設(shè)備泄漏確保安全生產(chǎn)運(yùn)行

   摘    要：本文通過對(duì)煉油廠水冷器近幾年的運(yùn)行、泄漏情況，進(jìn)行原因分析，實(shí)施了一系列的攻關(guān)措施，并達(dá)到了可觀的效果。 
       主題詞：水冷器、泄漏原因分析、實(shí)施措施、效果

       自1998年起煉廠原油性質(zhì)越來越來越復(fù)雜，原油酸值上升，引起生產(chǎn)裝置設(shè)備腐蝕進(jìn)一步加劇，又循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定性差，造成水冷器頻繁泄漏，增加檢維修費(fèi)用，增加新水消耗，成本上升。據(jù)調(diào)查：煉油廠一年新水耗量的60%是消耗在供排水車間， 1998年煉廠各裝置水冷器泄漏，造成臨時(shí)性搶修38次，造成裝置非計(jì)劃停工近70小時(shí)，占全廠總數(shù)的15%；1999年度水冷器泄漏42次，造成停工、循環(huán)10多小時(shí)；2000年泄漏40次。水冷器運(yùn)行情況對(duì)安全生產(chǎn)造成了較大的影響。
       主要原因分析：
       1、 物料腐蝕：自1997年10月起滲煉哈油、稠油等油品，原油性質(zhì)越來越復(fù)雜，收集自1999年參煉哈油、百克油以來，原油酸值高達(dá)2.39mgKOH/g，減壓線酸值高達(dá)1.87mgKOH/g腐蝕性很強(qiáng)。對(duì)糠醛、白土、蒸餾、焦化腐蝕監(jiān)測(cè)污水分析數(shù)據(jù)，F(xiàn)e^2+、3+均超標(biāo)，最大到205.9 mg/l，表明對(duì)設(shè)備的腐蝕是很嚴(yán)重的。
       2、水冷器年久失修或多次檢修，更新?lián)Q代跟不上：冷換設(shè)備使用運(yùn)行時(shí)間長，由于資金緊張，大部分采用化學(xué)清洗，與高壓射流清洗。設(shè)備年久失修，最長的水冷器運(yùn)行19年，并且每年大修期間不能保證所有水冷器單臺(tái)試壓試漏，車間又無鑒定手段，造成許多缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，使用后發(fā)生泄漏，1998年大修后短時(shí)間內(nèi)泄漏20臺(tái)。2000年大修后兩個(gè)月內(nèi)泄漏21次（17臺(tái)）。
        3、 生產(chǎn)裝置大部分存在先天性工藝、設(shè)計(jì)缺陷：水冷器串聯(lián)，只有少部分改造，但是由于現(xiàn)場(chǎng)空間限制一些串聯(lián)換熱器未改并聯(lián)；進(jìn)出口管頸太細(xì)（只有ф40~50cm）。裝置位置高、系統(tǒng)管線長等等。造成循環(huán)水流速低，流量小（最低流速達(dá)0.08m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總公司規(guī)定的0.8m/s的標(biāo)準(zhǔn)。）水中懸浮物沉積成為垢下腐蝕。熱介質(zhì)入口溫度高，接近或大于150℃，有的高達(dá)330℃冷熱溫差大，加速設(shè)備腐蝕，焊口拉裂。選型不當(dāng)，普遍偏大，換熱效率低，熱介質(zhì)進(jìn)出口溫差有的不足3℃。并且隨著裝置的擴(kuò)建、改造，循環(huán)水系統(tǒng)管線改擴(kuò)建根本上，且系統(tǒng)管線水量分配不合理。
        4、水冷器運(yùn)行操作重視不夠：由于水冷器選型普遍不合理、裝置處理量不穩(wěn)定、工藝指標(biāo)控制及裝置節(jié)約用水等方面因素，生產(chǎn)裝置控制用水量，操作中只重視水冷器出水溫度，而忽視流速。水測(cè)進(jìn)出口閥調(diào)整頻繁，閥門開度太小，少至開1～2扣，造成循環(huán)水流速過低，加劇管束腐蝕。另外，由于水冷器冷冷卻效果差補(bǔ)充新水，循環(huán)水不閉路，藥劑、新水大量損失。當(dāng)水冷器微量泄漏時(shí)，查漏困難，有時(shí)兩至三個(gè)月內(nèi)很難查出漏點(diǎn)，造成水質(zhì)差，加速水冷器結(jié)垢腐蝕，由于垢下腐蝕，造成泄漏嚴(yán)重。雖然，各裝置水冷器進(jìn)出口裝有壓力表、溫度計(jì)接管，但是，大部分未裝表，車間管理人員及班組人員不能及時(shí)巡檢水冷器情況，及時(shí)觀察溫度及壓降變化，以采取相映措施。
       5、水冷器制造、防腐、檢修質(zhì)量差：檢修隊(duì)伍素質(zhì)差，對(duì)焊接、試漏、安裝等關(guān)鍵程序把關(guān)不嚴(yán)，沒有一套完善的質(zhì)量保證體系。出現(xiàn)剛投用的水冷器再次泄漏的情況時(shí)有發(fā)生。
        6、循環(huán)水系統(tǒng)清洗預(yù)膜造成水冷器腐蝕：循環(huán)水系統(tǒng)清洗預(yù)膜期間，循環(huán)水處于酸性水，有時(shí)PH最低到2.25，平均控制在PH3－5.5期間，這樣在清洗預(yù)膜工藝控制差、清洗或預(yù)膜完成，排水不及時(shí)，酸水停留在系統(tǒng)內(nèi)等過程時(shí)，很容易對(duì)系統(tǒng)水冷器造成腐蝕。
        7、循環(huán)水水質(zhì)控制設(shè)施陳舊、效率低：操作人員素質(zhì)差，控制操作不當(dāng)。對(duì)水質(zhì)污染，應(yīng)變操作能力差。而且現(xiàn)有水穩(wěn)劑作用效果差，拱貨廠家現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)根本上。同時(shí)水穩(wěn)劑篩選、評(píng)定跟不上等等。造成循環(huán)水水質(zhì)差，腐蝕設(shè)備。循環(huán)水系統(tǒng)清洗過程控制PH值太底，造成設(shè)備腐蝕。
        針對(duì)以上原因2000年采取一系列相應(yīng)的攻關(guān)措施：
      （1）選擇適用材料，更換管束：
       2000年通過進(jìn)行材質(zhì)調(diào)研、組織交流會(huì)、，積極推廣選擇適用的防腐材料等工作，強(qiáng)制更換水冷器65臺(tái)、其中防腐37臺(tái)，材質(zhì)升級(jí)17臺(tái)，更新數(shù)量占全廠水冷器總數(shù)（245臺(tái)）的25.3％。
      （2）工藝技措改造，改善設(shè)備操作環(huán)境：
         ①增大管徑：芳烴裝置水冷器進(jìn)出口管線太細(xì)，運(yùn)行期間水冷器進(jìn)出口溫差不足5℃，水冷器管束油泥堵塞嚴(yán)重，流速太慢，不足0.1m/s（標(biāo)準(zhǔn)大于0.8m/s）。為此2000年大修期間將5臺(tái)水冷器進(jìn)出口Ф40～50的改為Ф100。但是有兩臺(tái)沒有改造，仍存在水量不夠，循環(huán)水流速太低情況。
 　   ②改變流程：焦化系統(tǒng)進(jìn)出口線循環(huán)水流反向，影響換熱效果，改循環(huán)水流向與熱介質(zhì)流向逆向。
       單塔汽提裝置遠(yuǎn)離二循，位置差大，循環(huán)水壓降壓大，到裝置入口壓力不足0.1Mpa。管束垢下腐蝕嚴(yán)重，最深處有1.5mm。單塔汽提循環(huán)水改走一循水線系統(tǒng)，斷開二循水線系統(tǒng)。
       焦化、芳烴機(jī)泵冷卻原為循環(huán)水，造成機(jī)泵腐蝕嚴(yán)重，機(jī)泵故障頻繁。且泵體泄漏污染循環(huán)水，查漏困難。2000年大修期間均改機(jī)泵冷卻水走新水系統(tǒng)。
      Ⅰ催化L—201/1、2、3串聯(lián)，循環(huán)水壓降大、流速低，堵塞嚴(yán)重，2000年大修期間將串聯(lián)改并聯(lián)。
       ③進(jìn)水冷器熱介質(zhì)大于或接近150℃的部位增加熱量回收設(shè)施，Ⅲ蒸餾利用裝置材質(zhì)升級(jí)，強(qiáng)行新增了兩臺(tái)水冷器，E—52熱介質(zhì)220℃～230℃，在其工藝前增加一臺(tái)換熱器降低E—52/B熱負(fù)荷。過汽化水冷器E—42熱介質(zhì)140℃，在其后增加一臺(tái)水冷器，緩解E—42/B熱負(fù)荷。
      （3）加強(qiáng)水質(zhì)，嚴(yán)格控制循環(huán)水系統(tǒng)操作：
        ①2000年起建立了水質(zhì)管理例會(huì)制。并請(qǐng)專家講課，培訓(xùn)技術(shù)管理人員，將人員培訓(xùn)列入水質(zhì)管理工作議程。
         ②制定頒發(fā)了“循環(huán)水管理規(guī)定”，明確了循環(huán)水管理職責(zé)、要求及考核。
      （4）水系統(tǒng)實(shí)施清洗、預(yù)膜：
       由于循環(huán)水水質(zhì)臟，管束堵塞嚴(yán)重，垢層腐蝕，換熱效率低。2000年5-8月份停工檢修期間對(duì)200臺(tái)水冷器進(jìn)行了高壓射流清洗。同時(shí)，請(qǐng)專家來廠現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管線內(nèi)泥垢性質(zhì)，研制、調(diào)配清洗剝離劑，對(duì)四個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了徹底清洗預(yù)膜，清洗效果較好，水冷器及系統(tǒng)管線內(nèi)銹垢、粘泥全部清洗干凈。并制定了每年對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行一次清洗預(yù)膜的定期清洗制度，同時(shí)吸取清洗預(yù)膜期間對(duì)系統(tǒng)造成腐蝕的經(jīng)驗(yàn)，制定了嚴(yán)格的清洗預(yù)膜管理要求，以達(dá)到對(duì)設(shè)備造成腐蝕的程度最小。
      （5）水冷器實(shí)施監(jiān)測(cè)、調(diào)整運(yùn)行操作：
        預(yù)膜后，水冷器不再受油泥堵塞的影響。組織對(duì)全廠水冷器運(yùn)行情況每年進(jìn)行2－3次的普查監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)水冷器水測(cè)流速及熱介質(zhì)溫度進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，保持適合的溫度與流速，從而對(duì)全廠用水量進(jìn)行了合理分配。
      （6）對(duì)設(shè)備制造、檢修差方面，建立質(zhì)量保證體系，加強(qiáng)監(jiān)檢 ：
       對(duì)冷換設(shè)備檢修過程，車間嚴(yán)格了檢修程序，對(duì)焊接、試漏、安裝等關(guān)鍵工序嚴(yán)格把關(guān)，不留下隱患。
      （7）對(duì)循環(huán)水運(yùn)行、控制設(shè)施進(jìn)行改造：
       ①對(duì)供排水車間設(shè)施進(jìn)行改造：自2000年來，更換了4間滂濾罐內(nèi)石英砂，更改了濾料石英砂粒徑，濾后濁度降低10～15個(gè)數(shù)量級(jí)。
       ②儀器、儀表改造 ：循環(huán)水補(bǔ)水量、回水量、排污量、旁濾量、水系統(tǒng)母管中流速?zèng)]有計(jì)量表，只有完善才能依據(jù)補(bǔ)排水量達(dá)到濃縮倍數(shù)下的水質(zhì)控制要求。利用大修南、北線安裝了流量計(jì)，車間訂購了便攜式超聲波流量儀測(cè)量回水量，排污量及補(bǔ)水量、旁濾量。
       ③提高供排水車間水質(zhì)管理水平 ：全面清理完善了車間水質(zhì)管理及考核制度，重新制訂詳細(xì)可行的加藥操作規(guī)程，加大水質(zhì)管理的考核力度。嚴(yán)格了班組交接班記錄管理，及時(shí)詳細(xì)地做好工作日志，為循環(huán)水的水質(zhì)指標(biāo)控制，調(diào)整操作提供了保障。同時(shí)嚴(yán)格檢查、考核車間備用設(shè)備管理，使各類設(shè)施隨時(shí)處于完好備用狀態(tài)，保證了平穩(wěn)操作。
       ④加強(qiáng)水處理藥劑管理，選用最優(yōu)的水穩(wěn)劑配方。
       a、循環(huán)水所用水穩(wěn)劑使用前，僅進(jìn)行理化指標(biāo)的檢驗(yàn)，而未進(jìn)行摸擬評(píng)定，不能準(zhǔn)確反映藥劑緩蝕阻垢性能，作用效果己不理想。自2000年起，請(qǐng)專家到現(xiàn)場(chǎng)取粘泥垢樣、新水研制開發(fā)新型水穩(wěn)劑配方,并經(jīng)過幾次的更新改進(jìn)，至2002年四個(gè)水系統(tǒng)水質(zhì)情況良好，水穩(wěn)劑更換后的腐蝕速率、粘附速度達(dá)到了很好狀態(tài)。
       b、根據(jù)新型水穩(wěn)劑配方供排水調(diào)整操作、摸索最優(yōu)操作方案，制定了新的循環(huán)水場(chǎng)運(yùn)行操作規(guī)程，調(diào)整了控制指標(biāo)。水穩(wěn)劑充分發(fā)揮作用，系統(tǒng)濃縮倍數(shù)由原來的2.5倍以下，提高至今的3-5倍。
       通過以上措施的實(shí)施效果顯著 ：
      1、 加強(qiáng)了水冷器運(yùn)行管理，提高了水質(zhì)運(yùn)行操作。2001年、年2002半年水質(zhì)合格率達(dá)98%以上，是近幾年來水質(zhì)合格率控制最高水平。循環(huán)水濃縮倍數(shù)由原來的0.5-2提高到現(xiàn)金的3-6。水質(zhì)合格率和濃縮倍數(shù)的提高，對(duì)節(jié)省補(bǔ)水量、藥劑投用量起了很大的作用。
       2、經(jīng)過一系列的水穩(wěn)劑改進(jìn)，監(jiān)測(cè)換熱器試片腐蝕速率由2000年的平均0.25mm/a降為2002年的0.075以下mm/a，水冷器的腐蝕降低3.3倍，延長了水冷器的使用壽命。
       3、生產(chǎn)裝置水冷器換熱效果有很大改觀，在裝置大處理量生產(chǎn)情況下，能100%滿足生產(chǎn)需求。其中：芳烴裝置循環(huán)水流量由原來的500m³提高至1392m³，換熱效果達(dá)到了車間工藝要求。單塔汽體裝置循環(huán)水壓力由原來的最高0.1Mpa提高至0.6Mpa。
       4、水冷器泄漏得到了控制，杜絕了因水冷器故障引起的裝置非計(jì)劃停工，循環(huán)。2001年泄漏水冷器12臺(tái)，2002年泄漏水冷器13臺(tái)。與1999年、2000年相比較下降69％。
       5、供排水車間一直保持高濃縮倍數(shù)狀況下生產(chǎn)操作，藥劑充分發(fā)揮作用，減緩了水質(zhì)腐蝕，最大強(qiáng)度地保證了節(jié)約用水，保持了良好的水質(zhì)狀態(tài)，削減了環(huán)境污染。
       然而，隨歷經(jīng)2000年、2002年兩次大修，但是部分年久失修易腐蝕部位的水冷器、選型不合理、進(jìn)出口管徑小的部分水冷器、及循環(huán)水系統(tǒng)管線不合理等工藝不合理之處，因資金短缺 ，未能得到改造。所以，水冷器的運(yùn)行管理仍需進(jìn)一步加強(qiáng)、改進(jìn)。