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    一文掌握裝置停工期間設備保護方法

    中國石化股份天津分公司 魏冬

    摘要: 本文分享了化工裝置停工期間的各類設備保護方法, 對實施情況進行了總結, 并提出了有針對性的改進措施, 對于類似裝置的設備保護提供了成功范例。
     


    一、設備保護總體原則

    天津石化確定了
    “與裝置現狀相結合、 與工藝處理相結合、 與防凍防凝相結合” 的設備保護原則, 以及“按設備類別統籌實施, 突出重點設備保護” , “責任到人、 方法得當、 措施到位、 經濟合理” 的實施方針。 同時為規范裝置停工期間設備保護的技術要求, 合理降低保護費用, 確保裝置設備安全完好, 實現裝置開車正常及穩定運行,聯合中國石化青島安工院等研究機構, 深入調研, 充分論證, 結合裝置實際狀況編制并執行了《裝置停工設備保護工作綱要》 。 在建立健
    全組織機構的基礎上,
    分設備類別制定了保護技術方案, 包括機泵、機組、 加熱爐、 反應器、 塔器、 容器、 冷換設備、 管道儲罐(含球罐)、設備外防腐、 其它(包括閥門、 螺栓及鋼絲繩等)、 電氣、 儀表等 12個類別。

    二、各類設備保護方案
    1.動設備
    以“拆、 充、 封” 為原則, 即對于重點機泵能解體保護的要“拆”,能充油保護的要“充”, 能與系統一起隔絕保護的要“封”。 機組“系統要投, 油運要勤、 油壓要低、 盤車要適”。
    1.1一般機泵
    遵循以下原則之一:
    (1) 有條件的可以隨系統進行
    氮氣保護, 維持微正壓, 隨時監測系統壓力, 定期補氮和測試氧含量;
    (2) 沒有氮氣保護條件或無法確認排凈干燥、 以及屏蔽泵等封閉設備的, 可以
    進行解體保護, 解體后要對裸露部分涂抹黃油或其它防腐劑, 妥善保存;
    (3) 條件具備時也可進行
    充油保護, 定期對泵體注柴油。保護措施完成后必須每天對所有機泵進行一次盤車檢查, 電機執行電氣設備保護要求。
    1.2機組
    機組及附屬系統原則上
    必須進行退料、 吹掃工序, 并確保設備本體、 夾套、 附屬系統等放凈和干燥, 并注意低位和死角的檢查。 壓縮機隨系統進行氮氣保護(汽輪機及曲軸箱等需定期充氮保護), 維持微正壓, 隨時監測系統壓力, 定期補氮和測試氧含量。 機組的主密封氣及隔離氣(氮氣) 應投用, 且微量。 所有潤滑及密封等附屬系統確保完好, 做好防凍防凝措施, 且能夠隨時投入運行。 現場控制柜、 變送器應上電。 機組原則每兩周進行一次油運和盤車, 油運時應在保證回油通暢的前提下盡量降低供油壓力, 避免潤滑油竄入其它系統, 盤車原則上應采用手動操作, 每次盤車不少于兩周, 且盤車方位對應上次對角180° 位置, 確實不具備手動盤車條件的可以使用其它方式,并做好記錄。
    2.加熱爐

    爐管內部用蒸汽吹掃, 加熱氮氣烘干或強制風吹干, 有條件的應使爐管成為單獨的保護系統, 無條件的應隨系統充入氮氣, 維持微正壓, 隨時監測系統壓力, 定期補氮和測試氧含量。 爐膛保持干燥, 內增設加熱盤管, 通蒸汽加熱爐膛空氣溫度(5-10℃為宜)。
    爐襯保護:
    對新更換及大面積襯里修補的, 必須進行烘爐(不低于 320℃), 有條件的烘爐溫度應達到 500℃的燒結溫度。 為監測新爐襯的狀況, 可以局部對爐襯進行挖補檢查。 燃燒器油、 氣槍應拆下清洗干凈并用風吹干后妥善保存; 空氣預熱器熱管內部介質有防凍防凝要求的, 在預熱器前后增設加熱盤管, 通蒸汽加熱, 防止凍凝, 沒有條件的可將熱管全部抽出妥善保存。 反應器等靜設備采取“充氮保護為主, 充氣相緩蝕劑為輔”, 重點關注系統“干燥和溫度” 指標。 對于外防腐, 我們規定了有保溫層的不銹鋼及潮濕環境設備及管道, 每周一次進行局部保溫拆除檢查。 還集中開展了涂防腐劑(潤滑脂), 重點部位用加厚塑料膜包裹的閥桿、 螺栓及鋼絲繩保護措施。
    3.靜設備(反應器、 塔、 罐、 換熱器等)

    必須進行退料、 吹掃工序, 并確保設備本體、 夾套、 附屬系統等放凈和干燥。 遵循以下原則之一進行保護:
    (1) 有條件的可使其成為單獨保護系統, 向內部
    填充氣相緩蝕劑, 充填量根據停工 4 個月時間并結合容積選擇, 重點塔器、 容器(高溫、 高壓、 臨氫或不銹鋼材質)推薦此方法;
    (2) 無條件單獨封閉的可隨系統進行氮氣保護, 隨時監測系統壓力,
    定期補氮和測試氧含量;
    (3) 無氮氣保護條件的可以在塔器、 容器增設加熱盤管, 用蒸汽加熱塔內空氣, 保證器壁沒有水膜。
    4.管道
    對于重要不銹鋼管道, 有條件的
    應使用碳酸鈉溶液進行堿洗防護, 目的是用堿洗溶液去中和金屬表面上形成的酸, 排空后在金屬表面上留下了一薄層堿性的膜可以中和其他酸的形成。 溶液中可以加入堿性表面活性劑和或其它緩蝕劑, 洗液應包含 2wt%的 Na2CO3 且 pH值大于 9。 堿洗后用熱氮氣烘干或強制風吹干管道, 然后充入氮氣保護。 無法進行堿洗防護的不銹鋼管線應用熱氮氣烘干或強制風吹干管道, 然后充入氮氣保護。對碳鋼管道, 在吹掃置換完后用熱氮氣烘干或強制風吹干管道,然后充入氮氣保護。 無法排凈吹干的主蒸汽、 循環水管線(地下部分)可以采取蒸汽微正壓保護和滿管水保護。
    5.電氣儀表
    電子元件類電氣設備如 UPS、 直流盤、 微機保護等都
    堅持“帶電運行” 的原則; 儀表 DCS、 SIS(ESD) 、 CCS 等始終保持“上電狀態”。
    6.其它設備
    對設備外防腐情況要定期檢查, 重點是不銹鋼設備及管線外部腐蝕情況, 對于有保溫層的不銹鋼及潮濕環境設備及管道, 每月一次進行局部保溫拆除檢查(可預留方便開閉的活動檢查孔), 出現腐蝕問題可采用外刷防銹漆進行保護。 對外露的閥門閥桿、 螺栓及起重設備的鋼絲繩等, 要集中涂防腐劑或潤滑脂, 重點部位用加厚塑料膜包裹。

    四、設備保護方案實施后的效果
    根據以上設備保護方案原則 , 并通過全面科學落實各項設備保護措施, 天津石化各裝置基本未發生設備損壞和凍凝事故, 確保了裝置恢復開車一次成功。 同時積累了豐富的實踐經驗, 為石化行業開展設備停工保護工作提供了范例。

    五、經驗教訓和改進措施
    在裝置停工設備保護方面我們積累了豐富的實踐經驗, 也遇到了一些問題。 主要是在細節方面考慮地還不夠周全,
    在措施方面尤其是“排空、 放凈、 隔離、 吹掃” 等環節上有不到位的地方。 例如:
    機封的保護, 未拆解設備機封腔體內介質有殘留, 造成開工后機封失效情況較多;
    換熱器堵頭的處理值得關注, 由于堵頭內部管束無法吹凈, 造成凍凝導致開工后泄漏;
    對流段爐管的保護, 部分管段清灰不夠徹底,吹灰器的閥門內漏導致有水分存在, 出現外壁腐蝕;
    還有空冷器的排凝、 伴熱線及疏水器的處理由于工作量大, 檢驗手段有限等(疏水閥,在停工前,可用超聲波成像儀檢測), 在開工后也出現了一些問題。

     
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