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煤氣化裝置低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水液位計(jì)的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-09-07 06:53:15??點(diǎn)擊次數(shù):1480次
摘要:針對(duì)煤氣化裝置低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水的問題,對(duì)存在進(jìn)水隱患的設(shè)備、管線進(jìn)行排查,分析低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水的原因:事故燒嘴冷卻水槽(V2)底部出水管線投用伴熱后,閥門密封性能降低,出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象,導(dǎo)致V2中水滿后進(jìn)入氮?dú)馑娇偣?,使氮?dú)饴饵c(diǎn)升高;進(jìn)入事故火炬的低壓氮?dú)饬髁看笄姨幱诹鲃?dòng)狀態(tài),膨脹吸熱引起氮?dú)鉁囟冉档停瑢?dǎo)致過飽和的氮?dú)饽Y(jié)出冷凝水。通過切斷進(jìn)入氮?dú)夤芫W(wǎng)水源、氮?dú)馑娇偣芗訉?dǎo)淋閥、增加氮?dú)馀欧帕康却胧?duì)進(jìn)水氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)行處理有效縮短了進(jìn)水氮?dú)夤芫W(wǎng)的干燥時(shí)間;同時(shí),對(duì)在線分析儀用氮?dú)夤芫€予以改造,徹底消除了低點(diǎn)積水引起工藝氣在線分析儀故障的隱患。并指出,V2上沒有遠(yuǎn)傳液位計(jì)的設(shè)計(jì)缺陷使得V2液位不能實(shí)時(shí)監(jiān)控,存在較大的安全隱患。
在煤化工領(lǐng)域,氮?dú)獬3S糜谘b置中易燃易爆、有毒有害可燃性氣體的置換,或作為設(shè)備密封、保壓和儀表檢測元件的保護(hù)及動(dòng)力氣源,對(duì)其含水量有較嚴(yán)格的要求,一般要求其含水量控制在2×10-6以下。若運(yùn)行過程中發(fā)生了氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水,會(huì)給全廠的安全生產(chǎn)造成威脅,冬季時(shí)管網(wǎng)甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)冰堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致氮?dú)夤芫W(wǎng)癱瘓;當(dāng)遇到突發(fā)情況系統(tǒng)需停車時(shí),氮?dú)鉄o法用于置換等工藝處理,更是會(huì)造成較大的安全隱患,甚至?xí)鹪O(shè)備損壞、著火、爆炸等惡性事故。因此,分析并解決氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水的問題具有重要的意義。
2.3.1高壓閃蒸罐上的低壓氮?dú)夤芫€排查
連接高壓閃蒸罐的低壓氮?dú)夤芫€上設(shè)計(jì)有2道截止閥,全部處于關(guān)閉狀態(tài),閥體及閥后低壓氮?dú)夤芫€溫度為2 ℃(高于-6℃的環(huán)境溫度),遠(yuǎn)低于高壓閃蒸罐內(nèi)160℃的介質(zhì)溫度,若此閥門有輕微的內(nèi)漏,氮?dú)夤芫€內(nèi)就會(huì)有CO、H2、NH3等可燃?xì)怏w,在X4閥后取樣檢測,結(jié)果顯示,氮?dú)夤芫€內(nèi)沒有這些可燃?xì)怏w。另外,高壓閃蒸罐上低壓氮?dú)夤芫€入口位于高壓閃蒸罐的液面下方,若有滲漏,則氮?dú)夤芫€內(nèi)的水會(huì)有顏色,而從X4閥后排出的水無色無味、澄清透明,可以判斷高壓閃蒸罐內(nèi)的黑水或高閃氣(含水量為99%)未進(jìn)入低壓氮?dú)夤芫W(wǎng),閥體及閥后氮?dú)夤芫€的溫度高于環(huán)境溫度是由高壓閃蒸罐的熱輻射引起的。
2.3.2 V2的低壓氮?dú)夤芫€排查
在事故燒嘴冷卻水槽(V2)內(nèi),為保持事故狀態(tài)下燒嘴冷卻水的流量,V2頂部用氮?dú)饧訅褐?.45MPa,氮?dú)夤艿廊肟谖挥赩2頂部,現(xiàn)場磁翻板液位計(jì)顯示V2液位為2.3m(V2罐體總高2.6m),頂部安全閥SV1的旁路閥、V2補(bǔ)水閥X7及其排水閥XV1、X6均處于關(guān)閉狀態(tài),X5處于1/2開度狀態(tài),所以V2壓力與氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力相同。由于V2位于煤氣化裝置的*高點(diǎn),若V2液位滿,水會(huì)在其重力作用下經(jīng)止回閥(內(nèi)漏)和X5閥流入支管1,進(jìn)而流入氮?dú)馑娇偣?,而水平總管與各支管呈豎直U形布局,水平總管位于U形布局低點(diǎn)處,因此氮?dú)馑娇偣艹蔀榉e水管,進(jìn)而導(dǎo)致水平總管內(nèi)的低壓氮?dú)饴饵c(diǎn)升高(2016年1月30日檢測氮?dú)饴饵c(diǎn)為-14.8℃),含水量較大。
關(guān)閉X5閥并斷開X5閥后法蘭發(fā)現(xiàn),V2液位已滿,有大量水流出,之后以0.03m³/h恒定的流量流出,一方面表明磁翻板液位計(jì)LG1已壞,顯示的V2液位數(shù)據(jù)失真;另一方面也體現(xiàn)出了V2沒有設(shè)計(jì)遠(yuǎn)傳液位計(jì)所帶來的安全隱患。于是打開US2、US3、US4、US5閥,均有少量水流出,且水量依次減?。淮蜷_X3閥,沒有水流出,表明氮?dú)馑娇偣軆?nèi)積水不多,不是水平總管內(nèi)充滿水后進(jìn)入到支管2中的。
V2與工藝氣在線分析儀分別位于支管1和支管2上,由于支管2頂部去事故火炬的氮?dú)馓幱诹鲃?dòng)狀態(tài)(流量在1900m³/h左右),氮?dú)馑娇偣軆?nèi)的氮?dú)庠?管道內(nèi)壓力降較大,低壓氮?dú)馀蛎浳鼰嵋鸬獨(dú)鉁囟冉档?,?dǎo)致過飽和的氮?dú)饽Y(jié)出冷凝水,順著管壁流下來,積聚在各樓層公用工程站低點(diǎn)導(dǎo)淋處;此外,氮?dú)饬魉俅笠矔?huì)夾帶一些小液滴,小液滴也會(huì)順著管壁流下積聚在每個(gè)低點(diǎn)導(dǎo)淋處。
打開US1,發(fā)現(xiàn)US1處管道已經(jīng)堵塞,沒有氮?dú)?、冷凝水排出,采?.7MPa蒸汽給US1加熱12h,也沒有水和氮?dú)馀懦觥7治稣J(rèn)為,這主要是由于US1位于支管2的*低點(diǎn),因長期未使用,有大量管道銹渣積累,堵塞了US1處的氮?dú)夤艿溃沟肵4處成為支管2的相對(duì)低點(diǎn),水越積越多,*終經(jīng)X4進(jìn)入到工藝氣在線分析儀中。
在支管4的各樓層公用工程站低壓氮?dú)夤芫€低點(diǎn)導(dǎo)淋處未排出水,只有氮?dú)?,這主要是因?yàn)樵谥Ч?內(nèi)的低壓氮?dú)鉀]有流動(dòng),無壓力降,氮?dú)饴饵c(diǎn)沒有升高,沒有形成過飽和氮?dú)?,故沒有凝結(jié)水產(chǎn)生。
3、處理措施
3.1切斷進(jìn)入氮?dú)夤芫W(wǎng)的水源
技改后低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)流程如圖1(含虛線部分)所示。X5閥被關(guān)閉,其閥后法蘭被斷開,徹底切斷進(jìn)入氮?dú)夤芫W(wǎng)的水源;X7閥后加盲板,以防止X7閥長期使用后密封性能降低而出現(xiàn)內(nèi)漏,并通過增大氮?dú)獾呐欧帕縼斫档偷獨(dú)夤芫W(wǎng)內(nèi)的含水量(2016年1月31日在X4閥后檢測氮?dú)饴饵c(diǎn)為-17.9℃,表明低壓氮?dú)庵兴拷档?,情況有所好轉(zhuǎn))。此外,更換閥門X6、XV1,維修磁翻板液位計(jì)LG1,并加強(qiáng)液位計(jì)的檢查維護(hù)。以上措施徹底消除了氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)水的隱患。
3.2水平總管加導(dǎo)淋閥
由表2可以看出,2016年2月3日時(shí)X4閥后檢測氮?dú)饴饵c(diǎn)為-17.5℃,表明水平總管內(nèi)還存在水,通過加大氮?dú)馀欧帕繉?duì)氮?dú)夤芫W(wǎng)進(jìn)行干燥,效果較明顯,但需要較長時(shí)間,于是采取在水平總管兩端分別增加導(dǎo)淋閥X1、X2的措施(見圖1中虛線所示部分)增大氮?dú)饬鲃?dòng)區(qū)域,以縮短干燥時(shí)間。打開X1、X2后排出約6m³的水,排完后X1、X2閥處均出現(xiàn)結(jié)冰堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致X1、X2閥處無氮?dú)馀懦?,表明氮?dú)馑娇偣軆?nèi)可能已經(jīng)有冰存在。采用0.7MPa蒸汽對(duì)X1、X2閥進(jìn)行加熱除冰,X1、X2閥得以疏通。
2016年2月4日和2月5日在X4閥后檢測氮?dú)饴饵c(diǎn),分別為-23.5℃和-24.2℃,表明氮?dú)夂坑兴档?,但與合格氮?dú)獾穆饵c(diǎn)相差還是較大,當(dāng)X4閥處排出的氮?dú)鉁囟?、壓力與空分裝置外送氮?dú)鉁囟取毫^接近時(shí),其露點(diǎn)會(huì)較接近。
2016年2月6日在X1閥后檢測氮?dú)獾穆饵c(diǎn)為-3.4℃,水含量較X4閥后高,這可能是由于X1閥處氮?dú)馀欧帕枯^小,管內(nèi)冰的升華量與氮?dú)獾暮窟_(dá)到平衡,而支管2的氮?dú)馀欧帕枯^大,故含水量降低。這表明,需要長時(shí)間保持低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)較大的氮?dú)馀欧帕浚拍軐⒌獨(dú)飧稍镏梁细?露點(diǎn)降至-71.4℃)。
2016年2月14日在X4閥處檢測氮?dú)獾穆饵c(diǎn)為-71.4℃,與空分裝置外送氮?dú)獾穆饵c(diǎn)一樣,表明低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)中的水已經(jīng)完全排出。
3.3更改工藝氣在線分析儀用氮?dú)夤芫€
將工藝氣在線分析儀用氮?dú)庥稍瓘腦4閥后引出改為從X3閥后引出(見圖1中虛線所示部分),同時(shí)在X3閥后進(jìn)工藝氣在線分析儀前的低點(diǎn)增加導(dǎo)淋,便于吹掃排氣或排水,從而徹底消除因X4閥位于低點(diǎn)易積水、引起工藝氣在線分析儀故障的隱患。
4、結(jié)論
(1) 通過對(duì)低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)的分析、排查得知,V2出水閥門(X6、XV1)內(nèi)漏導(dǎo)致V2滿液后水經(jīng)X5閥進(jìn)入了低壓氮?dú)馑娇偣?,使氮?dú)饴饵c(diǎn)升高。
(2) 支管2中維持事故火炬壓力的氮?dú)饬髁看?,壓力降較大,低壓氮?dú)馀蛎浳鼰嵋鹌錅囟冉档?,從而使過飽和氮?dú)饽Y(jié)出冷凝水,大量積聚的水進(jìn)入到工藝氣在線分析儀后使其發(fā)生了故障。(3) 通過采取切斷水源、增大氮?dú)馀欧帕俊⑺娇偣苌显黾优欧艑?dǎo)淋等措施,使進(jìn)水氮?dú)夤芫W(wǎng)的干燥時(shí)間得到縮短,氮?dú)饴饵c(diǎn)從*高-3.4℃降至-71.4℃的合格值。
(4) 對(duì)工藝氣在線分析儀用氮?dú)夤芫€進(jìn)行了改造,其進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)大大降低。
(5) V2上沒有遠(yuǎn)傳液位計(jì)的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致V2液位不能實(shí)時(shí)監(jiān)控,存在較大的安全隱患。