馬德強
(中國石油大慶石化公司實業(yè)公司,黑龍江大慶163714)
某石化公司塑料廠全密度聚乙烯裝置在搶修過程中,循環(huán)氣冷卻器清洗是該次檢修的一項關(guān)鍵工作。該冷卻器為固定管板式換熱器,備有管束2 834 根,束長18.5 m。清洗隊分析管內(nèi)垢物組分,包括粉料沉渣和內(nèi)壁附著反應(yīng)中間塑化殼,采用沃馬400M 清洗機,調(diào)整清洗壓力在A 等級,流量X(L/min),單根管束達到?jīng)_刷吹掃大部分粉料,沖蝕破碎塑化殼后夾帶清出后達到清洗效果,按常規(guī)單管束內(nèi)有效推進時間,綜合考慮加油、噴嘴檢查更換等因素,計劃清洗時間遠超搶修時限。
根據(jù)清洗工況和相關(guān)需求,清洗隊經(jīng)分析研究和現(xiàn)場試驗,摸索應(yīng)用清洗雙動力技術(shù),以提高進度效率,縮短工期。
分析垢物組成和分布:管束內(nèi)徑22 mm,塑化結(jié)殼約2.5 mm,在入口端面至3 m 行程段不均勻分布,入口端面>3 m 后結(jié)殼程度輕微,表面附著料粉厚度2~4 mm,管內(nèi)通程可見。結(jié)合觀察情況,粉料和塑化殼2 種垢物附著力和堅硬程度,清洗、破碎的需求不同。根據(jù)以往經(jīng)驗,計劃加入325Z 型設(shè)備,工作壓力在B 等級,是A 壓力等級的3/4,流量Y(L/min)是400M設(shè)備流量X(L/min)的1.7倍。
根據(jù)《物理清洗》文獻數(shù)據(jù)[1],硬質(zhì)沉渣的推薦工作壓力在70~140 MPa,以及塑料沉積物垢選擇的清洗壓力>122.5 MPa 作為參考。則2 臺設(shè)備都滿足超過清渣門限壓力的條件,同時,在超過門限壓力后,流量增加對單位時間清洗效率提高作用大于壓力增加[2~4]。實測曲線見圖1。
制作6種內(nèi)徑錐楔,多個推進用時后錐楔通過率測試,繪制所用時間與切割達徑值的關(guān)系曲線,見圖2。
圖1 推進時間與清洗程度的關(guān)系
圖2 推進時間與可通過最大錐楔外徑關(guān)系
確定325Z型設(shè)備用時X、400M 清洗機用時Y,同時作業(yè)的雙核清洗動力技術(shù)應(yīng)用,同時確定單次推進用時分段比[5,6]。
入口端面至3 m 深距:入口3 m 深距至出口端面返1 m深距:出口端面返1 m深距至出口=3:4:3。
清洗質(zhì)量驗證。用100倍放大內(nèi)窺鏡觀察,存在少量殘余,Φ20 錐楔通過率100%,Φ21.5 錐楔通過率91%,排除管束制造過程誤差,可以滿足工藝條件要求[7~11]。清洗完工進入回裝階段,為主體生產(chǎn)廠搶修計劃工期保障提供必要條件。復(fù)工后,工藝運行參數(shù)平穩(wěn),清洗效果良好。
第 1 階段:同端面格檔 2 側(cè)、400M 清洗機 1 組全效率清洗 12 根,325Z 型設(shè)備 2 組清洗 50 根;第 2階段:1、2 組清洗機構(gòu)互換,進入X、Y輪轉(zhuǎn)工況。輪轉(zhuǎn)頻次和進度計算見表1。
表1 階段輪轉(zhuǎn)次數(shù)、管束清洗進程/根
裝置復(fù)工后,冷卻器前后壓差滿足工藝條件,根據(jù)裝置生產(chǎn)3 個月期間反饋,工藝運行參數(shù)平穩(wěn),清洗效果良好。400M 型設(shè)備(40 L/h)和325Z清洗機(36 L/h)油耗對比。油耗減低效果明顯。400M 型設(shè)備連續(xù)工作時間減半,有效減低在用超高壓設(shè)備損耗,和可能發(fā)生的非常態(tài)設(shè)備破壞風(fēng)險。 清洗施工人力資源可以更充分調(diào)度,連續(xù)施工作業(yè)提前結(jié)束,避免產(chǎn)生不可預(yù)測的安全風(fēng)險。