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      氯氣透平機(jī)回流管積液原因分析及處理措施

      2018-07-27 02:50:28
      中國(guó)氯堿 2018年6期
      關(guān)鍵詞:透平機(jī)集器酸霧

      王 闖

      (昊華宇航化工有限責(zé)任公司,河南 沁陽(yáng) 454591)

      昊華宇航化工有限責(zé)任公司二期燒堿裝置生產(chǎn)能力24萬(wàn)t/a,采用的氯氣壓縮機(jī)為西門子透平壓縮機(jī),型號(hào)規(guī)格STC-SH,其中Q=10300 Nm3/h,N=580 kW。2017年7月,燒堿裝置系統(tǒng)跳停,透平機(jī)聯(lián)鎖跳停,在開車準(zhǔn)備過(guò)程中,氯氫處理崗位氯氣透平機(jī)出現(xiàn)多次啟動(dòng)后喘振跳停。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查,發(fā)現(xiàn)透平機(jī)回流管道有積液,導(dǎo)致氣路不暢。經(jīng)過(guò)清理,透平機(jī)恢復(fù)啟動(dòng),系統(tǒng)正常開車。

      1 氯氣處理工藝簡(jiǎn)述及透平機(jī)開停機(jī)操作

      1.1 氯氣處理工藝簡(jiǎn)述

      由電解來(lái)的高溫濕氯氣,首先進(jìn)入洗滌塔被氯水洗滌冷卻后進(jìn)入鈦管冷卻器冷卻脫水,經(jīng)水霧捕集器分離冷凝水。然后氯氣進(jìn)入干燥塔填料段去除氯氣中水分,填料段干燥后的氯氣繼續(xù)上升,逐層通過(guò)泡罩被98%的濃硫酸干燥。干燥后的氯氣經(jīng)酸霧捕集器將酸霧和夾帶的雜質(zhì)去除后,進(jìn)入透平機(jī)壓縮加壓后分別送至液氯和合成。

      1.2 透平機(jī)開停機(jī)操作

      當(dāng)燒堿系統(tǒng)跳停時(shí),氯氣透平機(jī)進(jìn)出口關(guān)閉,回流自控閥打開,事故廢氯氣自控閥打開,氯氣進(jìn)入一級(jí)廢氣吸收塔。開機(jī)時(shí)進(jìn)出口關(guān)閉,回流閥全開,事故廢氯氣閥關(guān)閉,根據(jù)進(jìn)口壓力調(diào)整進(jìn)口導(dǎo)葉閥和回流閥開度,當(dāng)出口壓力升至與分配臺(tái)壓力一致時(shí),迅速打開透平機(jī)出口手動(dòng)閥,將氯氣并入原氯總管。

      2 原因分析

      與透平機(jī)相連的氯氣管道工藝流程示意圖見圖1?,F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管道布置情況為氯氣回流管正好處于透平機(jī)前后兩個(gè)處理裝置的最低點(diǎn)?;亓鞴芊e液有兩個(gè)來(lái)源,一個(gè)是透平機(jī)前氯氣酸霧捕集器過(guò)來(lái)的酸霧,另一個(gè)是透平機(jī)后一級(jí)廢氣吸收塔倒流的堿液。透平機(jī)回流管積液取樣分析結(jié)果顯示,液體酸濃度高達(dá)47%,同時(shí)氯氣分配臺(tái)氯氣含水達(dá)到500×10-6。

      圖1 氯氣管道工藝流程示意圖

      2.1 酸霧捕集器局部短路導(dǎo)致進(jìn)透平機(jī)氯氣夾帶酸霧

      酸霧捕集器在檢修時(shí),打開設(shè)備吊出濾芯檢查,發(fā)現(xiàn)濾芯因長(zhǎng)時(shí)間使用已開始老化,且濾芯底部因氯氣進(jìn)氣量大造成硫酸液面波動(dòng),有浸泡痕跡。為減少設(shè)備檢修費(fèi)用,延長(zhǎng)濾芯使用周期,在沒有對(duì)濾芯進(jìn)行更新情況下,將酸霧捕集器內(nèi)硫酸全部排至干燥塔,檢修完畢開車至燒堿系統(tǒng)跳停時(shí)酸霧捕集器內(nèi)一直無(wú)硫酸液位。

      捕集器濾芯老化破損未及時(shí)更新,拆裝后固定濾芯時(shí)密封不嚴(yán),酸霧捕集器的液面低于濾芯液封杯口,均會(huì)形成局部氯氣短路,導(dǎo)致氯氣夾帶酸霧。在透平機(jī)進(jìn)口過(guò)濾器前氯氣進(jìn)口三通處氯氣與酸液分離,酸液逐漸累積到透平機(jī)回流旁路閥上部及透平機(jī)回流自動(dòng)閥后部管道。系統(tǒng)跳停后,透平機(jī)回流自動(dòng)閥打開,回流管積酸。

      2.2 一級(jí)廢氣吸收塔進(jìn)氣口倒流堿液

      一級(jí)廢氣吸收塔進(jìn)氣管因塔內(nèi)液面波動(dòng)造成管中富集堿液,倒流至透平機(jī)事故廢氯氣自控閥后部積累,系統(tǒng)跳停后,透平機(jī)事故廢氯氣自控閥打開,堿液從透平機(jī)排廢氯氣管中倒竄進(jìn)透平機(jī)出口管道,一部分進(jìn)入氯氣分配臺(tái),另一部分再通過(guò)透平機(jī)出口管與回流管三通流至氯氣回流管道。導(dǎo)致氯氣分配臺(tái),氯氣含水高達(dá) 500×10-6,透平機(jī)回流管積液。

      2.3 氯氣夾帶酸霧和廢氣吸收塔堿液混合

      從透平機(jī)回流管積液取樣分析結(jié)果液體酸濃度47%來(lái)看,并不是單一來(lái)自酸霧捕集器的硫酸或者一級(jí)廢氣吸收塔的堿液,而是兩種液體的混合。酸霧捕集器的硫酸來(lái)自干燥塔泡罩段,硫酸濃度在90%~98%,一級(jí)廢氣吸收塔的堿液濃度在15%左右,當(dāng)燒堿系統(tǒng)跳停時(shí),透平機(jī)回流自控閥與事故廢氯氣自控閥同時(shí)打開,兩者在透平機(jī)回流管最低處水平管內(nèi)混合,形成酸濃度47%的積液,回流管道積液氣路不暢,導(dǎo)致透平機(jī)啟動(dòng)后多次喘振跳停,無(wú)法正常啟動(dòng)。

      3 處理措施

      將透平機(jī)回流管道積液進(jìn)行清理后,透平機(jī)恢復(fù)啟動(dòng),系統(tǒng)正常開車。為防止透平機(jī)回流管道積液?jiǎn)栴}再次發(fā)生,采取了以下處理措施:(1)及時(shí)更換酸霧捕集器濾芯,保證檢修質(zhì)量;(2)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理,嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,正常生產(chǎn)時(shí)酸霧捕集器內(nèi)應(yīng)有適當(dāng)?shù)囊何槐3植都聛?lái)的硫酸自然溢流,以防氯氣發(fā)生短路;(3)在透平機(jī)回流管最低點(diǎn)、事故氯氣至一級(jí)廢氣吸收塔水平進(jìn)口處和氯氣分配臺(tái)底部分別加裝帶試鏡的排污口,定期檢查,發(fā)現(xiàn)有積液及時(shí)排放;(4)定期在氯氣分配臺(tái)取樣分析氯氣含水,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。

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