黃長勝,張立志,沙啟新,撒玉虎,段瑞響
(山東鐵雄新沙能源有限公司,山東巨野 274900)
國內(nèi)煤化工裝置的長周期運行是經(jīng)濟運行的關鍵,特別是焦化行業(yè)的化產(chǎn)回收裝置沒有停車檢修的機會,本文通過在線實施較大面積的減薄堵漏過程,通過必要的工藝處理,能夠較好地實現(xiàn)安全檢修和裝置長周期運行。
山東鐵雄新沙能源有限公司地處省級巨野化工園區(qū)北區(qū),是焦炭、焦爐煤氣制甲醇和LNG綜合能源化工企業(yè),同時承擔了周邊企業(yè)的煤氣、熱力、氫氣等公用工程供應,還承擔了地方的供暖等功能。
該公司有兩條焦炭生產(chǎn)線,配套建設了兩套化產(chǎn)回收凈化裝置,一期化產(chǎn)回收凈化采用了集氣管→初冷器→電捕→負壓氨法脫硫→煤氣鼓風機→硫銨→脫苯→堿法脫硫→煤氣外供的工藝流程,氨法脫硫采用的吸收再生一體塔,該塔高43.4m,直徑7m,材質(zhì)為碳鋼,上部再生段直徑10m,防腐采用的是內(nèi)部涂刷玻璃鱗片的方式,由于直徑大加上施工質(zhì)量和使用問題,在使用過程中會出現(xiàn)玻璃鱗片局部裂開或脫落,造成塔壁腐蝕,該塔運行時間長,上部再生段多次出現(xiàn)漏點,雖然能夠通過在線帶液堵漏的方式處理,但每次漏液都會造成周邊設備管道腐蝕,還帶來了環(huán)境污染,夜間出現(xiàn)漏點后得不到及時處理,漏點的周邊3~5mm厚度不等,也擔心可能出現(xiàn)大面積泄漏無法進行處理,成為了影響安全環(huán)保生產(chǎn)的較大隱患,由于新設備還達不到運行的條件,急需階段性徹底處理,解決頻繁外漏的問題,以確保安全環(huán)保穩(wěn)定生產(chǎn)。
該脫硫塔上部的再生段西北側(cè)腐蝕嚴重,多次出現(xiàn)漏點,每次出現(xiàn)漏點都需要利用吊籠帶液堵漏,運行一段時間后又會在原來已經(jīng)堵漏的周邊出現(xiàn)新的漏點,為尋求更好的解決方案,專門對漏點分布進行了分析,再生段高度上由三塊鋼板拼接而成,漏點都集中在中間鋼板上,這個位置也正好處于再生段硫泡沫液位控制的正常區(qū)域,位置在脫硫塔北側(cè)和西側(cè)部位,通過對漏點周邊鋼板檢測壁厚,發(fā)現(xiàn)上部板厚度8~9mm,下面板厚度9~10mm,中間板高1.5m,計劃用高度1.8m的不銹鋼板進行包補,包焊前在再生段外壁焊接護欄平臺,方便施工。
根據(jù)對漏點分析的情況和漏點處理方案,公司成立了專門的檢修小組,明確了各自的職責,提前計劃準備80t吊車兩輛、電焊機兩臺、吊籠、安全帶、防火布、預制好的鋼板等必備的工器具,檢修前現(xiàn)將檢修用工機具準備齊全并運至現(xiàn)場;帶領檢修人員學習檢修方案、危險辨識和應急處置等;辦理《高處作業(yè)票》、《動火作業(yè)票》等相關票證。
(1)將脫硫塔退出運行,打開脫硫塔煤氣旁通閥門,關閉煤氣進、出口閥門,通過煤氣出口管線放散管向塔內(nèi)通入氮氣,保持塔內(nèi)壓力在-10~10kPa;脫硫母液泵正常運行保持溶液循環(huán),只再生不吸收,把脫硫液充分再生,及時把硫泡沫倒出。
(2)脫硫溶液循環(huán)24h,對脫硫塔內(nèi)可燃物進行分析,小于0.5%(v)后,對脫硫塔22組噴射器進氣口加盲板,停止脫硫液再生,保持再生段處于高液位。
(3)確認無泡沫后關閉進泡沫槽閥門,操作液位調(diào)節(jié)器,讓脫硫液溢流至泡沫流道,先充滿泡沫管線,再充滿硫泡沫流道,通過現(xiàn)場測量液位進行內(nèi)外部比較,確保液位至動火點以上50cm后保持液位相對穩(wěn)定。
(4)通過氮氣管線接臨時管到再生槽頂部,向塔頂空間內(nèi)沖入氮氣,置換液面和塔頂之間空間,雖然仍然有揮發(fā)出來的氨氣等可燃物,可以把空間置換到氧含量小于0.5%(v),同時保持塔內(nèi)液位高于動火點,塔壁達到動火條件。
(5)由于動火點位置高且塔外壁動火,地面周圍有地下槽、呼吸管、反應槽等可燃危險源,因此必須采取防止火花飛散到地面和其他不可控區(qū)域的措施,在動火位置下面提前做支撐并鋪鋼板和防火布,既方便施工又防止火花飛濺影響周邊安全;在焊接支撐的時候采用點多點的防護方式,防止焊接火花散落下來。
3.3.1 首次施工
工藝具備條件后,首先制作上部施工平臺,如圖1所示:首先是焊接支撐,然后在支撐上底部加薄鋼板,周邊用防火布遮擋,如圖2所示;預制了不銹鋼板,預計整個焊接區(qū)域長9.35m、高1.85m,鋼板厚度10mm,把不銹鋼板分開了6塊,并根據(jù)直徑預制了相應的弧度,為防止碰觸已經(jīng)堵漏的地方,提前對這樣的區(qū)域進行了切割,單獨空出,但實際貼板時,由于鋼板不能十分貼合,需要敲打等操作,造成出現(xiàn)新的漏點,被迫在線堵漏后重新考慮施工方案。
3.3.2 調(diào)整后的檢修方案
根據(jù)已經(jīng)堵漏部分凸出塔壁的高度,決定增加側(cè)向墊板0.1m,先焊接墊板和筒體,再焊接中間接縫和外護板的方案。如圖3所示:圖中實線部分是焊縫,形成一個盒式的護板,把原來的堵漏部分和全部減薄嚴重的區(qū)域全部包含在里面,利用上下厚的鋼板作為支撐,最后形成一個整體的結(jié)構,既完成漏點處理又實現(xiàn)局部加強。
圖1 制作施工平臺
圖2 施工示意圖
圖3 調(diào)整后的施工示意圖
經(jīng)過近48h的緊張施工,完成了全部的焊接工作。如圖4所示;原來的檢修平臺保留,如圖5所示;較好地完成了脫硫塔的在線焊接堵漏工作,保證了下一個運行周期的安全環(huán)保運行。
圖4 焊接過程
圖5 檢修全部完成的狀態(tài)
通過本次脫硫塔的在線焊接堵漏過程,采用工藝技術調(diào)節(jié)手段,達到具備動火的條件,漏點可以采用增加隔板的方式形成盒式的護板,避開了塔壁凸出的部分,較好地解決了大面積減薄外漏的現(xiàn)實問題,值得同行借鑒。隨著裝備水平提高,類似的脫硫塔不要再用傳統(tǒng)的內(nèi)襯玻璃鱗片的防腐措施,建議本體采用內(nèi)襯不銹鋼的方式在節(jié)約投資的前提下提高裝置可靠性,再生段全部采用不銹鋼材質(zhì),徹底解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)腐蝕外漏的隱患。