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文檔簡介
化工裝置開停車技術1化工裝置開停車技術11三大目標知識目標能力目標素質目標2三大目標知識目標能力目標素質目標22知識目標熟悉化工裝置原始開停車的必備條件;熟悉化工裝置原始開停車的準備工作;掌握水壓試驗和氣密性試驗的方法和步驟;掌握典型化工單元操作裝置的原始開停車技術;掌握壓縮機原始開停車技術;掌握典型化工反應單元裝置的原始開停車技術;掌握化工單元裝置在緊急情況下的停車技術。3知識目標33能力目標能夠完成化工裝置開車前的準備工作;能夠進行水壓試驗和氣密性試驗;能夠進行壓縮機的原始開停車;能夠進行典型化工單元反應裝置的原始開停車;能夠在緊急情況下進行化工裝置的停車。4能力目標44素質目標具有團隊意識和協作精神;具有良好的心理素質,遇事沉著穩健,能夠虛心學習,善于總結,遵章守紀;具有對工作一絲不茍、敢于負責,對技術精益求精的精神;具有安全第一的觀念,責任重于泰山。5素質目標55第一節原始開停車技術簡述第二節典型化工裝置的原始開車技術第三節正常開停車技術第四節緊急停車技術第五節化工裝置原始開停車實例6第一節原始開停車技術簡述66一、原始開車前的必備條件二、原始開車前的準備工作第一節原始開停車技術簡述7一、原始開車前的必備條件第一節原始開停車技術簡述77一、原始開車前的必備條件原始開車前的必備條件,即必須經過單級試車、中間交接、聯動試車、投料試車和系統考核等五個步驟后才能進行原始開車,具體如下:1、單級試車
單級試車又叫單級試運,其主要目的是對化工裝置中的所有運轉設備(如機、泵)的機械性能通過實際運轉進行初步檢驗,以求盡早發現設計、制造或安裝過程中存在的缺陷,并能采取相應的措施予以消除,從而保證后續開車的順利進行。單級試車階段還包括供、配電系統的投入使用和儀表組件的單校等。操作工操作工在進入聯動試車之前必須經過嚴格的培訓和考核,并取得上崗證方能進入裝置進行聯動試車。培訓內容主要包括化工安全和化工工藝兩個方面。聯動操作過程是化工操作工進入化工裝置進行實際操作的一個很好的訓練過程,在此過程中新工人是不能獨立進行操作的,必須在老工人的帶領和指導下操作。8一、原始開車前的必備條件原始開車前的必備條件,即必須82、中間交接階段中間交接階段,只對新建裝置而言,新建裝置也包括在大修階段新購進或者新添置的設備。工程中間交接是在單級試車、系統吹掃和清洗完成后進行。工程中間交接是由建設單位負責,施工設計單位參加,并在工程中間交接協議書及其附件上簽字。工程中間交接標志著施工階段的結束,但這只是建設單位對施工方的一個階段的認可和裝置保管以及使用責任的移交,即使中間交接簽字后,也并不代表解除了施工單位對工程質量和交工驗收應負的責任。只是說明該裝置將由施工方轉為建設方管理和操作。中間交接完成后進入聯動試車階段,施工單位才由主要負責方轉為協助方。92、中間交接階段中間交接階段,只對新建裝置而言,新建93、聯動試車階段聯動試車階段,是由建設單位編制方案并組織實施,在試車期間車間技術人員及操作工全部進場,緊急搶修力量也同時進場。聯動試車工作一般包括:系統置換、氣密性實驗、干燥、填料和三劑(催化劑、干燥劑和化學試劑)充填、加熱爐烘爐、循環水系統預膜等,最后在系統充入假定介質(如水、氣、油)后全系統設備進行一定時間的聯動運轉,充入的介質應盡量與以后正式生產所用工藝介質的性質相近。對某些特定的場合,在主要工序投料之前,還要對部分工序的催化劑進行升溫,及還原、氧化、硫化等化學方法處理,對催化劑進行活化,以縮短整個化工投料到生產出合格產品的周期,減少投料期間大量物料放空的經濟損失。103、聯動試車階段聯動試車階段,是由建設單位編制方案并104.化工投料階段整個原始開車過程中最關鍵的階段。一旦進入化工投料,物料在裝置中開始發生反應,其溫度、壓力、流量、流速等主要操作參數均接近或達到設計值(如果達不到工藝要求,屬于工藝技術或裝備技術或設備安裝本身存在問題),所有設備均將接受實載負荷的考驗。如果出現操作不當或各種外部條件失諧,都有可能發生各種事故;從經濟角度考慮來看,化工原料及燃料一般要占產品成本的60-80%,投料之后,如不能盡快的生產出合格的產品,或雖然本裝置生產出合格產品但下游裝置不能及時銜接,必將造成嚴重的經濟損失。114.化工投料階段整個原始開車過程中最關鍵的階段。一旦11化工投料階段因此,在化工投料之前,必須嚴格按照標準,檢查是否確已具備投料條件,并根據投料試車方案平穩有序地進行,保證投料生產一次成功。“單級試車要早,吹掃氣密要嚴,聯動試車要全,投料試車要穩,經濟效益要好”(即“早、嚴、全、穩、好”五字方針),是保證投料一次成功的關鍵。對于新技術、新裝置投料一次成功除了以上的要求外,首要的問題是所采用的技術是否成熟可靠。12化工投料階段12125、考核階段對于新建或新添置化工裝置進行全面的檢驗,是原始開車過程中的最后一個階段。其目的是在設計規定的條件下,全面檢驗整個化工裝置的工程質量和工藝、設備的特性,確定該裝置各項指標是否能夠達到設計規定值或合同保證值,為最后的工程竣工驗收提供依據。一般情況下需要連續運行72小時進行考核。135、考核階段1313考核的方法應由提供技術方和生產建設單位方共同擬定,考核時有關各方均應在場,共同確認考核結果并在有關文件上簽字。如考核不合格,有關各方應進行會商,分析查找原因,確定有無補救措施,若有補救措施必須進行改進,經改進后,另選時間再行組織考核,直至考核合格為止。如果無法進行補救或者經過改進也不能達到工藝要求,則從技術、設備、安裝等多方面查找原因,當然在個別情況下,也可承認不合格結果,采取經濟罰款或其他共同認可的方法進行處理。考核合格的前提,是該工藝流程能夠打通,并能確保裝置運轉起來,能安全的生產出符合工藝要求的合格產品。14考核的方法應由提供技術方和生產建設單位方共同14二、原始開車前的準備工作經過以上五人階段后,已經具備原始開車的條件,在進行原始開車時必須進行下面一些準備工作:1、檢查2、吹除與掃凈3、系統的水壓試驗和氣密性試驗4、原始開車前系統或裝置的干燥5、在原始開車期間還應該注意;15二、原始開車前的準備工作經過以上五人階段后,已經具備151、檢查按施工工藝流程圖或者生產裝置比例模型,對照實際裝置逐一檢查工藝過程中的設備、閥門、儀表是否符合開車的要求。要求閥門該關的應該處于關的位置,該開的應該處于開的位置,特別是手動閥門要求操作者親自手動操作以確定其原始狀態是否操作靈活。要求電動或氣動閥門對信號反應靈敏,儀表能正確地顯示所要測量的參數,要注意觀察現場儀表和二次儀表(操控室儀表盤上的儀表)所顯示的數值是否對應,以確定儀表顯示的準確性,并將檢查的結果逐一記錄在案以備查。161、檢查按施工工藝流程圖或者生產裝置比例模型,對照實162、吹除與掃凈在新建或大修后的裝置系統中的管道以及主要設備和附屬設備,往往在安裝的過程中存在著灰塵、鐵屑等雜物,為了避免這些雜物在開車時堵塞管道、設備或者卡死閥門,影響正常的開車,必須用壓縮空氣或惰性氣體進行吹除與掃凈,簡稱吹掃。吹掃前應按工藝的氣、液流動的方向依次拆開設備、閥門與管道連接的法蘭,使吹除物由此排出。吹掃時用壓縮空氣分段進行吹凈,并用木錘輕擊外壁,千萬不要用鐵器敲擊設備或管道。吹掃時氣量時大時小,用脈沖的方法反復吹掃,直至吹出的氣體在白濕紗布上無黑點方為合格。將吹掃合格的設備、閥門、管道依次連接好,接著再往后繼續吹掃,直至全系統吹掃全部合格為止。并注意:每吹掃好一段后,應立即裝好法蘭,加上盲板,并拆除該段上端的盲板。吹掃流程應該從前往后,從最高處向最低處吹掃,否則無法吹掃干凈。設備的放空管、排污管、分析取樣管和儀表管線都要依次吹掃干凈,有的可以拆下進行吹掃。對于溶液貯槽等大型設備,要進入設備內部進行人工吹掃。172、吹除與掃凈在新建或大修后的裝置系統中的管道以及主173、系統的水壓試驗和氣密性試驗(1)水壓試驗為了檢查設備、管道焊縫的致密性和機械強度以及法蘭連接處的致密性,在使用前要進行水壓試驗。水壓試驗一般按設備的設計圖紙要求進行;若無特殊要求,在系統壓力為0.5MPa以下時,則水壓試驗壓力為操作壓力的1.5倍;若系統壓力在0.5MPa以上時,則水壓試驗壓力為操作壓力的1.25倍;當操作壓力不足0.2MPa時,實驗壓力為操作壓力。183、系統的水壓試驗和氣密性試驗(1)水壓試驗為了檢18(1)水壓試驗注意:水壓試驗時升壓要緩慢,當試驗壓力較高時,要逐漸加壓,以便能及時發現泄漏處和設備的其他缺陷。在規定時間內保持恒壓操作,決不能反復進行降壓或升壓操作,以免影響設備和管道的強度。試驗結束后,將系統內的水排凈。水壓試驗時要注意以下幾點:①不允許用硬物或鐵器類的東西敲打設備或管道;②在1小時內允許壓力下降的范圍為:a.容積在1m3以下的容器允許壓力下降為1%;b.容積在1m3以上時,允許壓力下降為0.2%;c.水壓試驗時一定要用常溫的清水,并要從設備的最低點注入,使設備內的氣體從放空閥排凈。19(1)水壓試驗1919水壓試驗前應關閉所有的放凈閥和放料閥,打開放空閥,然后從設備的最低處向容器內注水,當放空閥有水溢出時,關閉放空閥。再用泵逐步增壓到試驗壓力,檢驗容器的強度和致密性。關閉直通閥保持壓力30min,在此期間容器上方的壓力表讀數應該保持不變。然后降至工作壓力并保持足夠長的時間,對所有的焊縫和連接部位進行檢查。在試驗過程中,用干抹布將觀察的表面擦試干凈,以確保容器觀察表面的干燥,此時若發現焊縫有水滴出現或潮濕,表明焊縫有滲漏(滲漏量大時,壓力表讀數下降,但滲漏微量時,不易觀察到壓力表的變化),應作好標記,卸除壓力后修補,千萬不能帶壓修補。修補好后重新試驗,直到合格為止。水壓試驗的方法與步驟:水壓試驗用泵必須是手搖試壓泵,絕對不允許使用工藝過程中的離心泵進行水壓試驗,因為用工藝離心泵進行水壓試驗時容易造成離心泵的氣蝕現象的發生,一方面使離心泵試壓不穩,另一方面造成離心泵的損壞。20水壓試驗前應關閉所有的放凈閥和放料閥,打開放空閥,然20(2)氣密性試驗
為了保證開車時氣體不從設備焊縫和法蘭處泄漏,使設備穩定的操作,必須進行系統的氣密性試驗。另外對于不能用水壓試驗的設備也可以考慮用氣密性試驗。氣密性試驗應注意以下幾點:①對于化工設備的氣密性試驗須用惰性氣體,對檢修后的設備更應該如此,②試驗用的壓力表刻度要小,一般用0.2×101.3kPa以下刻度的壓力表;④氣密性實驗的壓力一般為操作壓力的1.05~1.1倍之間;⑤系統試壓時,應保壓24小時,單體設備試壓時為8小時;⑥在氣密性試驗過程中,為了保證試驗的準確性和安全性,最好采用雙表對照試驗。21(2)氣密性試驗2121氣密性試驗的方法與步驟:氣密性試驗的方法最好是分段進行,用壓縮機向系統送入氣體,并逐漸將壓力提高到操作壓力的1.05倍。然后對所有的設備、管道的焊縫和法蘭逐一抹上肥皂水進行查漏,發現漏處,做好標記,待卸壓后進行處理,千萬不能帶壓處理。若無泄漏,保壓30min壓力不下降方為合格,最后將氣體放空。22氣密性試驗的方法與步驟:氣密性試驗的方法最好22氣壓試驗所用的氣體應為干燥潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體,所謂惰性氣體即不影響或不參與該過程反應的氣體,而不是真正意義上的化學惰性。對于碳素鋼或低合金鋼制容器,試驗氣體溫度不低于15℃,其他鋼種的容器按圖樣規定進行。23氣壓試驗所用的氣體應為干燥潔凈的空氣、氮氣或其他惰性23試驗時壓力應緩慢上升,當升至規定壓力的10%時,且不滿0.05MPa時,保持壓力5分鐘,對容器的全部焊縫和連接部位進行初步檢查,合格后再繼續升壓到試驗壓力的50%。其后按每次為試驗壓力的10%的級差升壓,逐級升到試驗壓力,保持壓力10分鐘,最后將壓力降至為設計壓力。在實際工作中設計壓力就是操作壓力,或者略高于操作壓力。在此壓力下至少保持30分鐘,進行全面檢查,無滲漏為合格。若有滲漏,經泄壓返修后重新試驗,直至實驗合格為止。24試驗時壓力應緩慢上升,當升至規定壓力的10%時,且不24注意:不宜用水壓試驗的設備有:內襯耐火材料不易烘干的容器,生產時裝有催化劑、干燥劑以及不允許有微量殘液的反應器殼體或管道,與水易發生爆炸性反應的物料的設備與管道等。氣密性試驗的壓力與水壓試驗所用的壓力比較其實驗壓力相對低些。25注意:25254、原始開車前系統或裝置的干燥干燥的目的主要是:脫除設備和管道內部的水分,以防催化劑或干燥劑在潮濕的條件下發生溶脹現象進而遭到破壞。干燥方法主要有火焰干燥、熱空氣干燥、惰性氣體干燥等。264、原始開車前系統或裝置的干燥干燥的目的主要是:脫265、在原始開車期間還應該注意(1)在原始開車期間,所有控制器首先打在“手動”模式,直到測量值和控制器的設定值調整和測試結束。在控制器首次使用時,就應立即進行測試和調整,必須測試和仔細檢查所有的測量設備,測試手段采用實驗室的分析儀器和手動測量儀器進行測量;(2)在開車期間應避免安全閥長時間泄放蒸汽,以造成能量不必要的浪費;(3)裝置必須經過測試和檢查確認處于良好的狀態后才能進行裝置的開車操作;275、在原始開車期間還應該注意(1)在原始開車期間,所27(4)應記錄所有的測量值(FCS),包括各工藝參數、輸入值、實驗分析值,甚至手動測量值也要記錄下來;(5)所有泵均應按照泵的生產商提供的操作手冊所標明的操作規程操作;(6)任何時候都不得關閉壓縮機的防喘振線或泵的最小流量線;(7)標識為鎖定關(LC)和鎖定開(LO)的切斷閥必須安全鎖定在各自的位置上;(8)立即將任何法蘭泄漏情況報告當班班長。28(4)應記錄所有的測量值(FCS),包括各工藝參數28第二節典型化工裝置的原始開停車技術一、換熱系統的開車二、精餾系統的開車三、吸收系統的開車四、反應裝置系統的開車五、離心泵系統的開車六、壓縮機系統的開停車29第二節典型化工裝置的原始開停車技術一、換熱系統的開車2929一、換熱裝置系統的原始開停車天然氣蒸汽轉化裝置工藝從圖可以看出:天然氣蒸汽轉化制合成氣過程中,使用了大量盤管式和列管式換熱器。換熱器在整個工藝過程中占設備投資高達40%-50%左右,是化工生產過程中能量消耗的主要設備,所以了解換熱器的設備性能,正確地掌握換熱器的操作方法,是節能降耗的主要途徑。30一、換熱裝置系統的原始開停車天然氣蒸汽轉化裝置工藝301、換熱器的分類按結構分類主要有:管殼式換熱器和管板式換熱器311、換熱器的分類3131通常,按換熱器在工藝過程中的作用不同分為兩大類:(1)用于冷凝冷卻的介質。如精餾塔頂的冷凝冷卻器、產品冷卻器、吸收循環液的冷卻器、急冷器等。這些冷凝或冷卻器,最顯著的特征是:換熱器基本上都是裸露的,不需要特殊的保溫措施,當然有少數除外,如合成氨的氨冷器。被冷卻的流體(即熱流體)大多數都走殼程;冷卻的流體(即冷卻劑)走管程。有時也有一些例外,熱流體走管程,而冷流體走殼程。(2)用于加熱介質,如反應物料的預熱器、精餾塔底的立式再沸器、解吸塔進料的預熱器等。這些加熱器,最顯著的特征是:換熱器都是保溫的。加熱介質大部分是飽和蒸氣或過熱蒸氣,有的采用加熱油,熱介質幾乎全部走殼程;被加熱的介質走管程。對于精餾塔底的釜式再沸器是個例外,則被再沸液體走殼程,加熱介質走管程。32通常,按換熱器在工藝過程中的作用不同分為兩大類:32322、換熱裝置系統的原始開車
首先利用殼體上的附設管線(放空管線和放凈管線),將換熱器內的氣體或積液排凈,以免產生水擊或氣堵現象,然后全部打開排氣閥;先通入低溫流體(氣體、液體),若低溫流體是液體,則待液體充滿換熱器時,關閉放氣閥;緩緩地通入高溫流體(氣體、液體),以免由于溫差過大,流體的急速地流入而造成熱沖擊;在溫度上升至正常的操作溫度期間,對于外部連接的螺栓應重新緊固,以防密封不嚴而產生泄漏。332、換熱裝置系統的原始開車
首先利用殼體上的333.換熱裝置系統的正常停車應該先停高溫流體,經過一定時間間隔再停低溫流體,以確保停車安全。對于長期停車,應排凈積液,放空氣體,有的要進行惰性氣體置換,以確保設備檢修的安全。343.換熱裝置系統的正常停車3434二、精餾裝置系統的原始開停車35二、精餾裝置系統的原始開停車35351.精餾裝置系統的原始開車
為了保證精餾操作的安全運行,系統在開車之前必須用惰性氣體,如氮氣進行置換,置換后的置換氣應從系統的后部設備,如塔頂冷凝冷卻器、回流罐或產品貯槽等設備的放空管放空。在置換時,塔系統中的溶液管線應充滿溶液,如回流管線,以確保系統不形成死角。當系統經置換合格后,即可進行系統的開車。系統的原始開車方法同長期停車后系統開車方法相同。361.精餾裝置系統的原始開車為了保證精餾操作的安全運行36(1)加料首先檢查原料庫存情況,確保塔的正常操作,或者反應系統已經開車正常,來料完全滿足精餾系統開車要求(一般是反應系統先開車,精餾系統后開車)。啟動離心泵或活塞計量泵,對于原料罐為高位槽的可以打開放料閥,向塔釜加料,待釜液液位為控制液面的1/3~2/3時,停止進料,關閉進料閥。37(1)加料3737(2)加熱打開蒸汽閥,緩慢加熱,同時打開塔頂冷凝器的冷卻介質的進口閥(為了安全起見,應先開塔頂冷凝器的冷卻介質進口閥,后開塔釜蒸汽閥)。隨著塔壓的升高,塔內惰性氣體的逐漸排出,塔頂冷凝介質應相應的增大,并進行全回流操作。加熱也可以在塔釜液面計露出液面時開始加熱,同時不斷地進料,一邊進料一邊加熱,以求縮短開車時間,但是液位不得超過控制液面的2/3。38(2)加熱3838(3)當精餾塔啟動時,塔頂完全處于全回流操作狀態,隨著塔釜、塔頂溫度、壓力達到要求值時,取回流液分析合格后,逐漸連續采出塔頂產品,同時逐漸連續進料,當達到穩定的連續進料和連續采出合格產品時,即為開車成功。39(3)當精餾塔啟動時,塔頂完全處于全回流操作39應當注意:在精餾系統剛剛啟動時,升溫速度不要太快,因為在精餾操作剛剛開始時,精餾塔頂還沒有足夠的回流液,以保證精餾塔板上氣液充分接觸進行物質和熱量交換,此時蒸汽上升的速度比正常時要快得多。若升溫過快,塔釜中的重組分會被帶到塔頂,使得塔頂餾出物中重組分含量偏高,產品不符合要求。只有當緩慢升溫時,塔頂蒸汽被冷凝成液體后回流到塔中,沿塔板逐漸向下流動,以便在塔板上形成穩定的液層,保證塔內的傳質、傳熱過程的順利地進行。40應當注意:在精餾系統剛剛啟動時,升溫速度不402、精餾裝置系統的正常停車精餾裝置的原始開車后的停車與正常停車相同,正常停車有短期停和長期停車。短期停車:停止進料、停止出料、停止加熱,待塔頂無蒸氣時停止冷凝冷卻;長期停車:停止進料、將塔頂出料切換進入事故罐,直到蒸出的物料符合停車要求時再停止加熱,待塔頂無蒸氣時停止冷凝冷卻,待整個精餾塔完全冷卻下來放凈釜液,進行洗塔、置換及氣體采樣分析,符合要求后,長期停車結束。412、精餾裝置系統的正常停車精餾裝置的原始開車后的停車41六、壓縮機系統的開停車42六、壓縮機系統的開停車4242(四)壓縮機系統的開停車1、試運轉前的準備工作2、試運后的檢查3、壓縮機組運行前的準備與檢查4、電動機驅動機組的開停車5.汽輪機驅動機組的開停車6、壓縮機的防反轉7、壓縮機在封閉回路下的操作8、壓縮機的喘振與防喘振43(四)壓縮機系統的開停車1、試運轉前的準備工作43431、試運轉前的準備工作壓縮機組在起動運行之前應進行一些準備工作,它應包括試運人員的組織培訓、工藝管道和氣(汽)、水管道的沖洗以及壓縮機和驅動機的檢查與試驗、油系統的清潔與檢查。(1)試運轉人員的組織與培訓(2)驅動機的單體試車(3)壓縮機的檢查與準備(4)工藝管道的吹掃(5)電器儀表系統的檢查(6)油系統的沖洗與調試441、試運轉前的準備工作壓縮機組在起動運行之前應進行一44對壓縮機組油系統進行各項試驗,其中包括聯鎖試驗:a.潤滑油壓力低報警,起動輔助油泵試驗和潤滑油壓力低時汽輪機跳閘試驗。b.密封油氣壓差低報警,輔助油泵或輔助密封油泵自起動試驗和密封油氣壓差低汽輪機跳閘試驗。c.密封油高位油槽的液位高、低報警試驗,輔助油泵或輔助密封油泵自起動試驗,密封油高位油槽液位高報警及液位高汽輪機跳閘試驗。
d.壓縮機各入口緩沖罐、段間分液罐、閃蒸槽等液位高報警及液位高汽輪機跳閘試驗。e.主機跳閘與工藝系統的聯鎖保護試驗等。壓縮機與工藝系統的聯鎖試驗,必須按規定進行,試驗合格后壓縮機才能投入運行。45對壓縮機組油系統進行各項試驗,其中包括聯鎖452、試運后的檢查壓縮機進行試運行后,應對整個機組(包括驅動機和齒輪變速器)進行全面的檢查,檢查內容主要包括:拆開各徑向軸承和止推軸承,檢查巴氏合金的磨擦情況,看有無裂紋和擦傷的痕跡;檢查軸頸表面是否光滑,有無刻痕和擦傷;用壓鉛法檢查軸承間隙;檢查增速器齒輪副嚙合面的接觸情況;檢查聯軸器的定心情況;檢查所有連接的零部件是否牢固;檢查和消除試車中發現的異常部位的所有缺陷;更換潤滑油等。壓縮機負荷試車后檢查無問題時,還要進行再次負荷試車,試車的時間應達到規程的規定,經有關人員檢查鑒定認為合格,即可填寫試車合格記錄,辦理交接手續,正式交付生產。462、試運后的檢查壓縮機進行試運行后,應對整個機組(包463、壓縮機組運行前的準備與檢查(1)驅動機和齒輪變速器應進行單機試車或聯動試車,并經驗收合格,達到完好備用狀態。裝好驅動機、齒輪變速器和壓縮機之間的聯軸器,并復測轉子之間的對中,使之完全符合要求。(2)機組油系統清洗調整已合格,油質化驗符合要求,儲油量適中,檢查主油箱、油過濾器、油冷卻器,若油箱油位不足則應加油。檢查油溫,若低于24℃,則應使用油加熱器,使油溫達到24℃以上。油冷卻器和油過濾器也應充滿油,放出空氣。油冷卻器與油過濾器的切換位置應切換至需要投用的一側。檢查主油泵和輔助油泵,確認工作正常,轉向正確。油溫度計、壓力表應當齊全,量程合格,工作正常。用干燥的氮氣充入蓄壓器中,使蓄壓器的氣體壓力保持在規定數值范圍內。調整油路系統各處油壓是否符合設計要求。檢查油系統各種聯鎖裝置運行是否正常,以確保壓縮機組安全。(3)壓縮機各入口濾網應干凈、無損壞,入口過濾器的濾件已更換新的,過濾器合格。(4)壓縮機缸體及管道排液閥門已打開,排盡冷凝液后關小,待充氣后再關閉。(5)壓縮機各段中間冷凝冷卻器引水建立冷卻水循環,排盡空氣后并投入運行。(6)工藝管道系統應完好,盲板已全部拆除并已復位,不允許由于管路的膨脹收縮和振動以后對氣缸本體產生額外應力。(7)將工藝氣體管道上的閥門按起動要求調到一定的位置,一般壓縮機的進出口閥門要關閉,防喘振的回流閥或放空閥門應該全開,通工藝系統的出口閥門也應全閉,各類閥門的開關應靈活準確、無卡澀現象。(8)確認壓縮機管道及附屬設備上的安全閥和防爆板已裝配齊全,安全閥調整、校正完畢符合要求,防爆板也符合要求。(9)壓縮機及其附屬機械上的儀表裝設齊全,量程、溫度、壓力及精確度等級均符合要求,對于重要的儀表要有儀表校驗說明書。檢查電氣線路和儀表空氣系統是否完好。儀表閥門應靈活準確,自動控制保安系統經檢查合格,確保動作準確無誤。(10)機組所有聯鎖已進行調試,各整定值均已符合要求。防喘振保護控制系統已調校試驗合格,各放空閥、防喘振回流閥應開關迅速,無卡澀。(11)根據分析確認壓縮機出入閥門前后的工藝系統內的氣體成分已符合設計要求或用氮氣置換合格。(12)檢查機組轉子能否順利轉動,不得有磨擦和卡澀現象。473、壓縮機組運行前的準備與檢查(1)驅動機和齒輪變速474、電動機驅動機組的開停車一般電動機驅動的離心式壓縮機組的結構系統及開停車操作都比較簡單,其運行要點如下:(1)開車前應做好一切準備工作,其中主要包括潤滑和密封供油系統進入工作狀態,油箱液位在正常位置,通過冷卻水或加熱器把油溫保持到規定值。全部管道均已吹洗合格,濾網已清洗更換并確認壓差無異常現象,備用設備已處于備用狀態,蓄壓器已充入規定壓力,密封油高位液罐的液面、壓力都已調整完畢,各種閥門均已處于正確的位置,報警裝置齊全合格。(2)起動油系統調整油溫油壓,檢查過濾器的油壓降、高位油箱的油位,通過窺視鏡檢查支持軸承和止推軸承回油情況,檢查調節動力油和密封油系統,起動輔助油泵,停主油泵,交替開停。(3)電動機與齒輪變速器(或壓縮機)脫開,由電氣人員負責進行檢查與單體試運,即單機試運轉。一般首先沖動電動機10-15秒鐘,檢查聲音與轉動方向,有無沖擊和碰撞現象,然后連續運轉8小時,檢查電流、電壓指示和電動機的振動、電動機的溫度、軸承溫度和油壓是否達到電動機試車規程的各項要求。(4)電動機與齒輪變速器的串聯運行,也叫聯動試車。一般要首先沖動10-15秒鐘,檢查齒輪副嚙合時有無沖擊雜音;運轉5分鐘后,檢查運轉聲音,有無振動和發熱情況,檢查各軸承的供油和溫度上升情況;運轉30分鐘,進行全面檢查;運轉4小時,再次進行全面檢查,各項指標均應符合要求。(5)工藝氣體進行置換當工藝氣體不允許與空氣混合時,即工藝氣體屬易燃易爆氣體,在油系統運轉正常后就可以用氮氣進行置換空氣,要求壓縮機系統內的氣體中含氧量在0.5%以下。然后再用工藝氣體置換氮氣達到氣體的要求,并將工藝氣體加壓到規定的入口的壓力,加壓要緩慢,并使密封油壓與氣體壓力相適應。(6)機組起動前必須進行盤車,在確認無異常現象時才能開車。為了避免在起動過程中電機負荷過大,應關閉吸入閥進行起動,同時全部打開旁路閥,使壓縮機不承受排氣管路的負荷。(7)壓縮機無負荷運轉前,應將進氣管路上的閥門微開150-200,將排氣管路上的閘閥關閉,將放空管路上的手動放空閥或回流管路上的回流閥打開,打開冷卻系統的閥門。起動一般分幾個階段,首先沖動10-15秒鐘,檢查變速器和壓縮機內部的聲音,有無振動;檢查推力軸承的竄動;然后再次起動,當壓縮機達到額定轉速后,連續運轉5分鐘,檢查運轉有無雜音;檢查軸承溫度和油溫;運轉30分鐘,檢查壓縮機振動幅值、運轉聲音、油溫、油壓和軸承溫度;連續運轉8小時,進行全面檢查,待機組無異常后,才允許逐漸增加負荷。(8)壓縮機的加負荷壓縮機起動達到額定轉速后,首先應無負荷運轉1小時,檢查無問題后則按規程進行加負荷。在達到滿負荷時的設計壓力下連續運轉24小時才算試運合格。壓縮機加負荷的重要步驟是慢慢開大進氣管路上的節流閥,使其吸氣量增加,同時逐步關閉手動放空閥或回流閥,使壓力逐漸上升,按規定時間將負荷加滿。加負荷應按制造商規定的曲線進行,按電流表與儀表指示同時加量加壓,以防脈動和超負荷。加壓力時要注意壓力表,當達到設計壓力時,立即停止關閉放空閥或回流閥,不允許壓力超過設計值。從加負荷開始,每隔30分鐘應作一次檢查并記錄,并對運行中發生的問題及可疑現象進行調查處理。(9)壓縮機的停車正常運行中接到停機通知后,聯系上下工序,做好停機準備工作。首先通過打開放空閥或回流閥進行泄壓,微開防喘振閥,關閉工藝管路上的出口的閘閥,與工藝系統脫開,壓縮機進行自循環。電動機停車后起動盤車器并進行氣體置換,運行幾個小時后再停密封油和潤滑油系統。484、電動機驅動機組的開停車一般電動機驅動的離心式壓縮485.汽輪機驅動機組的開停車汽輪機驅動離心式壓縮機組的系統結構較為復雜,汽輪機又是一種高溫高速運轉的熱力機械,其起動開停車及操作較為復雜而緩慢,要比電動機驅動機組復雜得多,電動機驅動機組的運行前的準備工作如前所述,不再重復。機組安裝和檢修完畢后也需要進行試運轉,按專業規程的規定首先進行汽輪機的單體試運,進行必要的調整和試驗。驗收合格后再與齒輪變速器相連,進行串聯空負荷運轉。完成試運項目并驗收合格后才能與壓縮機串聯在一起進行試車、開停車和正常運行,該類機組的開停車運行要點如下:495.汽輪機驅動機組的開停車汽輪機驅動離心式壓縮機組的49(1)油系統的起動壓縮機起動與其他動力裝置相仿,主機未開,輔機先行,在接通各種外來能源后(如電、儀表空氣、冷卻水和蒸汽等)先讓油系統投入運行。一般油系統已完全準備好,處于隨時能夠起動開車的狀態。油溫若低則應加熱直到合格為止。油系統投入運行后,把各部分的油壓調整到規定值。(2)氣體置換被壓縮的工藝介質為易燃、易爆氣體時,油系統正常運行后,在開車之前必須進行氣體置換。首先用氮氣將壓縮機系統設備與管道內的空氣置換出去。然后再用被壓縮介質將氮氣置換干凈,使之符合設計所要求的氣體組成。若被壓縮的介質為空氣時,不需要此過程。50(1)油系統的起動先用氮氣將壓縮機系統設備與管道內的空50(3)壓縮機起動離心式壓縮機起動前必須做好一切準備工作并經檢查合格后方能按規定程序開車。對透平驅動的離心式壓縮機來說,起動后轉速是由低到高的順序逐步升高的,不存在像電機帶動離心式壓縮機那樣升速過快而產生超負荷的問題。所以起動前一般是將入口閥全開,防喘振用的回流閥或放空閥全開。如有通工藝系統的出口閥,應予以關閉,使其處于無負荷起動狀態。按照有關工藝的要求進行準備后,全部儀表、聯鎖投入使用,中間冷卻器通水暢通。待一切準備工作就緒后,首先按照汽輪機運行規程的規定進行暖管、盤車、沖動轉子和暖機。在00~1000r/min.下暖機半小時,全面檢查機組,包括潤滑油系統的油溫、油壓,特別是軸承油的溫度;檢查密封油和調節動力油系統、真空系統、汽輪機汽封系統、蒸汽系統以及壓縮機各段進、出口氣體的溫度、壓力,有無異常響聲。如一切正常,汽輪機暖機達到要求,潤滑油主油箱油溫已達到32~35℃以上時,則可以開始升速。當油溫達到40℃時,可停止給油加熱,并使油冷器通入冷卻水冷卻。機組應按照廠商提供的升速曲線進行升速,要快速通過臨界轉速,不得在臨界轉速的10%范圍內有任何停留,一般以每分鐘升高設計轉速的20%左右為宜。通過臨界轉速時,要嚴密的注視機組的振動情況。在離開臨界轉速范圍之后,按每分鐘升高設計轉速的7%進行。從低速的500-1000r/min.到正常轉速,中間應分階段作適當的停留,以避免因蒸汽負荷變化太快而使蒸汽管網壓力波動,同時還便于對機組運行情況進行檢查,一切正常時才能繼續升速,直到調速器作用的最低轉速(一般為設計轉速的85%左右)。51(3)壓縮機起動待一切準備工作就緒后,首先按照515.汽輪機驅動機組的開停車(4)壓縮機的升壓壓縮機在運轉后,壓縮機的排氣進行放空或打回流,此時排氣壓力很低,并且沒有向工藝管網輸送氣體,轉速也不高,此時壓縮機處于輕負荷,或者確切的說處于低負荷運轉。長時間低負荷運行,無論對汽輪機或壓縮機都是不利的。對汽輪機組來說,長時間低負荷運行,會加速汽輪機調節閥的磨損;低轉速時汽輪機可以達到很高的扭矩,如果流經壓縮機的質量流量很大,機組的軸可能產生過大的應力;此外,長時間低壓運行也影響壓縮機的效率,對密封系統也有不利的影響。因此,在機組穩定、正常運行后,適時地進行升壓加負荷是非常必要的。升壓一般應當在汽輪機調速器已投入工作,達到正常轉速后開始。壓縮機升壓(加負荷)可以通過增加轉速和關小直到關死放空閥或旁通回流閥來達到。但是這種操作必須小心謹慎,不能操作過快、過急,以免發生喘振。525.汽輪機驅動機組的開停車(4)壓縮機的升壓的應力;此52(5)壓縮機防喘振試驗為了安全起見,在壓縮機并入工藝管網之前,對防喘振自動裝置應當進行試驗,檢查其動作是否可靠,尤其是第一次起動時必須進行這種試驗。在試驗之前,應研究壓縮機的特性曲線,查看一下正在運行的轉速下,該壓縮機的喘振流量是多少,目前正在運行流量又是多少。壓縮機沒有發生喘振,當然輸送的流量是大于喘振流量的。然后改變防喘振流量控制閥的整定值,將流量的整定值調整到正在運行的流量,這時防喘振自動放空閥或回流閥應當自動打開。如果未能打開,則說明自動防喘系統發生故障,要及時檢查排除。在試驗時千萬要注意,不要使壓縮機發生喘振!53(5)壓縮機防喘振試驗5353(6)壓縮機的保壓與并網送氣當汽輪機達到調速的工作轉速后,壓縮機升壓將出口壓力調整到規定的壓力。壓縮機組經檢查確認一切正常,工作平穩,這時可通知主控制室,準備向系統導氣,即工藝部門壓縮機出口管線高壓氣體導入到各用氣部位。當壓縮機出口壓力大于工藝系統的壓力,并接到導氣指令后,才可逐步緩慢地打開壓縮機出口閥向系統送氣,以免因系統無壓或壓力太大而使壓縮機運轉狀況發生突然變化。當各用氣部位將壓縮機出口管線中的氣體導入各工藝系統時,隨著導氣量的增加,勢必引起壓縮機出口的壓力降低。因此在導氣的同時,壓縮機必須進行“保壓”,即通過流量的調節,保持出口壓力的穩定。導氣和保壓調整流量時,必須注意防止喘振。在調整之前,應當記住喘振的流量,使調整流量不要靠近喘振流量;調整過程中并應注意機組的動靜,當發現有喘振跡象時,應及時加大放空流量或回流量,防止喘振。如果通過流量調節還不能達到規定的出口壓力時,此時汽輪機必須升速。在工藝系統正常供氣的運行條件下,所有防喘振用的回流閥或放空閥應全關。只有當減量生產而又要維持原來的壓力時,在不得已的情況下才允許稍開一點回流閥或放空閥,以保持壓縮機的功率消耗控制在最低水平。目前實際操作情況是放空閥常關不開,只有在停車后經置換過的氣體才經放空閥排空。旁路閥常開不關,當各用戶導氣時,回流管路的壓力降低,當壓力低于壓縮機回流進口閥開啟壓力要求時,回流閥被自動關死;只有當各用戶導氣減少時,回流進口閥才自動打開。所以回流閥在正常操作情況下常開,不需要去操作它。進入正常生產后,一切手動操作應切換到自動控制,同時應按時對機組各部分的運行情況進行檢查,特別要注意軸承的溫度或軸承的回油溫度,如有不正常應及時處理。要經常注意壓縮機出、入口的氣體參數的變化,并對機組加以相應的調節,以免發生喘振。54(6)壓縮機的保壓與并網送氣當汽輪機達54(7)壓縮機的停機壓縮機停機同其他裝置一樣有兩種停機:一是正常停機,即有計劃的停機;二是緊急停機,即事故停機,即由于保安系統動作而自動停機,或者手動“打閘”進行的緊急停機。正常停機的操作要點及程序是:①接到停機通知后,將流量自動控制閥撥到“手動”位置,利用主控制室的控制系統或現場打開各段旁通閥或放空閥,關閉送氣閥,使壓縮機與工藝系統切斷,全部進行機組系統內的循環。②從主控制室或者在現場使汽輪機減速,直到調速器的最低轉速。在降低負荷的同時進行緩慢降速,避免壓縮機喘振。③根據汽輪機停機要求和程序,進行汽輪機的停機。④潤滑油泵和密封油泵,應在機組完全停運并冷卻之后,才能停轉。⑤根據規程規定可以關閉壓縮機的進口閥門,則應關上;如果需要閥門開著,并且處在壓力狀態下,則密封系統必須保持運轉。⑥潤滑油泵和密封油泵必須維持運轉,直到壓縮機機殼的出口端溫度降到20℃以下,檢查潤滑油溫度,調整油冷器的水量,使出口油溫保持在50℃左右。⑦停車后將壓縮機的機殼及中間冷卻器排放閥門打開,關閉中間冷卻器進口閥門。壓縮機機殼上的所有排放閥或絲堵在停機后都應打開,以排除冷凝液,直到下次開車前再關上,目的是將機殼內的液體淋凈。⑧如果壓縮機停機后,壓縮機內仍存留部分剩余壓力的話,密封系統要繼續維持運轉,密封油的油箱加熱盤管應繼續加熱,高位油槽和密封油收集器應當保持穩定。如果周圍環境溫度降到5℃以下時,某些管路系統的伴熱管線應供熱保溫。55(7)壓縮機的停機壓縮機停機同其他裝置一樣有兩種停機556、壓縮機的防反轉壓縮機停車后要嚴禁發生反轉。當壓縮機轉子靜止后,此時管路中尚殘存很大容量的工藝氣體,并具有一定的壓力。而此時壓縮機轉子停止轉動,造成壓縮機內壓力低于管路壓力。這時如果壓縮機出口管路上沒有安裝逆止閥或者逆止閥距壓縮機出口很遠的話,管路中的氣體便會倒流,使壓縮機發生反轉,同時也帶動汽輪機或電動機齒輪變速器等轉子反轉。壓縮機組轉子發生反轉會破壞軸承的正常潤滑,使止推軸承受力狀況發生改變,甚至會造成止推軸承的損壞。為了避免壓縮機發生反轉,應當注意以下幾個問題:566、壓縮機的防反轉壓縮機停車后要嚴禁發生反轉。當壓縮56①壓縮機出口管路上一定要設置逆止閥,并且盡可能的將其安裝在靠近出口法蘭處,使逆止閥距離壓縮機出口的距離盡量減小,從而使這段管路中的氣體容量減到最小,不會造成反轉。②根據各機組的情況,可安裝放空閥、排氣閥或再循環管線,在停機時要及時打開這些閥門,將壓縮機出口高壓氣體排除,以減少管路中貯存氣體的容量。③系統內的氣體在壓縮機停機時可能發生倒灌,高壓、高溫氣體倒灌回壓縮機,不僅能引起壓縮機的倒轉,而且還會燒壞軸承和密封。由于倒灌在國內造成的事故較多,所以非常值得注意!為了切實防止上述事故的發生,在降速、停機之前必須做好下列兩項工作:
a、打開放空閥或回流閥,使氣體放空或者回流;
b、切實關好系統管路的逆止閥。做好上述兩項工作后,才能逐漸降速、停機。57①壓縮機出口管路上一定要設置逆止閥,并且盡577、壓縮機在封閉回路下的操作由于壓縮機的某種特殊需要,可能在封閉回路下進行操作。在封閉回路下若用空氣、氧氣和含氧氣的氣體進行操作時是相當危險的,很容易引起燃燒或者爆炸,因此不允許利用這些氣體作為介質在封閉回路中操作。為了避免燃燒或者爆炸的發生,必須將構成壓縮機內燃燒、爆炸的三個因素---氧、油和熱量的因素中消除一個因素,而熱量是不可以消除的,所以只好設法消除油和氧了。為了防止爆炸,決不允許用空氣或其他含氧的氣體在壓縮機封閉回路中進行操作。如果由于某種需要(檢查、試車),確實必須采用封閉回路運行的話,應當根據需要采用惰性氣體。防止油進入壓縮機與氣體接觸,也是防止爆炸發生的重要措施。要保證壓縮機內部零件和連接的管線的清潔,確保無油是很重要的。這對壓縮含氧的氣體介質尤其重要。壓縮機密封系統投入運轉之前,潤滑油不要通過軸承;在密封系統停運之前,應先停潤滑油泵;密封系統壓力不足時,壓縮機應當自動停車。587、壓縮機在封閉回路下的操作由于壓縮機的某種特殊需要588、壓縮機的喘振與防喘振(1)壓縮機的喘振①壓縮機喘振的現象上述已經提及到的喘振現象是離心式壓縮機在運行中一個特殊現象,防止喘振是壓縮機運行中極其重要的問題,離心式壓縮機運行中大量的事故都與喘振有關。壓縮機在運行中發生喘振的跡象,一般是由于流量大幅度下降,壓縮機出口排氣顯著下降,出口壓力波動,壓力表的指針來回擺動,機組發生強烈振動并伴有間斷的低沉的吼聲,好像人在干咳一般。判斷是否發生喘振除了憑人的感覺之外,還可以根據儀表和運行參數配合性能曲線查出。598、壓縮機的喘振與防喘振(1)壓縮機的喘振5959②引起壓縮機發生喘振的原因壓縮機發生喘振可能由于流量減小低于喘振流量;出口管網系統內的壓力大于壓縮機在一定轉速下所產生的對應的最高壓力;機械部件損壞或脫落;操作中,升速升壓過快或者降速之前未能首先降壓;操作工況改變,運行點落入喘振區;或者即使在正常運行條件下,防喘振系統未投入使用。特別在壓縮機緊急停車時,氣體未進行排空或回流,出口管路上單向止回閥動作不靈敏或關閉不嚴,或者單向止回閥距離壓縮機出口太遠,閥前氣體流量很大,而系統突然減量,造成壓縮機來不及調節等。60②引起壓縮機發生喘振的原因6060③壓縮機發生喘振時產生的嚴重后果嚴重的喘振發生可能造成壓縮機大軸彎曲;密封損壞,嚴重漏氣、漏油;喘振發生使軸向推力增大,燒毀止推軸承;破壞對中與安裝質量,使振動加劇;強烈的振動可造成儀表失靈;嚴重持久的喘振可使轉子與靜止部分相撞、主軸與隔板斷裂,甚至整個壓縮機報廢。所以離心式壓縮機在運行中喘振是需要時刻提醒和預防的。61③壓縮機發生喘振時產生的嚴重后果6161(2)防止壓縮機發生喘振的措施防止和消除喘振的根本措施是設法增加壓縮機的入口氣體流量。對于一般無毒、無危險的氣體如空氣、氮氣和二氧化碳等可采用放空;對于天然氣、氨氣、合成氣等危險性氣體可采用回路循環措施。采用上述方法后使流經壓縮機的氣體流量增加,消除了喘振;但壓力卻隨之下降,造成功率的浪費,經濟性下降。如果系統需要維持等壓的話,放空或回流之后提升轉速,使排出壓力達到原有水平。在升壓前和降速、停機前,應該將放空管或回流閥預先打開,以降低背壓,增加流量,防止喘振。在升速、升壓之前一定要事先仔細研究性能曲線,選好下一步的運行的工況點,根據防喘振安全裕度來控制升壓、升速。防喘振安全裕度就是在一定的工作轉速下,正常工作流量與該轉速下喘振流量之比值,一般正常工作流量應比喘振流量大1.05~1.3倍。裕度太大,雖然不易發生喘振,但壓力下降很多,浪費很大,經濟性下降。在實際運行中,最好根據防喘振裕度來整定防喘振閥門(回流控制閥),太大不經濟,太小又不安全。防喘振系統根據安全裕度整定好后,在正常運行時防喘振閥門應當關閉,并投入自動,這樣既安全又經濟。有的機組防喘振裝置不投入自動,而用手動,恐怕發生喘振而不敢去關嚴防喘振閥門,待正常運行時有大量氣體回流或放空,這樣既不經濟又不安全,因為發生喘振時用手動操作是來不及的,其結果是不能防止發生喘振的。在升壓和變速時,要強調“升壓必先升速,降速必先降壓”的原則。壓縮機升壓時應當在透平機調速器投入工作后進行;升壓之前,查好性能曲線,確定應該達到的轉速,升到該轉速后再提升壓力;壓縮機降速應當在防喘振閥門安排妥當后再開始;升速升壓不能過猛過快;降速降壓也應當緩慢、均勻。閥門開啟和關閉必須緩慢、交替,操作不要太猛,避免軸位移過大,軸向推力和振動加劇和油密封系統失調。如果壓縮機組有兩個以上的防喘振閥門,在開或關時應當交替進行,以使各缸的壓力均勻變化,這對各缸的受力、防喘振和密封系統的協調都有好處。可采用“等壓比”升壓法和“安全壓比”升壓法來防止喘振。為了安全起見,在升壓時可采用“等壓比”升壓法,如前所述。“安全壓比”升壓法對升壓時防止喘振也是有效的。它的基本原理是根據壓縮機各缸的性能曲線,在一定的轉速下有一個喘振流量值,它與轉速曲線的交點便對應一個“喘振壓比”(或排出壓力)。在此轉速下,升壓比(或排出壓力)達到此數值便發生喘振,因此控制壓比也就是控制一定轉速下的流量。如果根據防喘振裕度,計算出不同轉速下的正常流量,也就是安全流量,再查出對應的壓比(或排出壓力),在升壓時根據轉速,使壓縮機出口壓力值不超過安全壓比計算出的出口壓力,就不會發生喘振了。可以將不同轉速下的正常流量、排出壓力繪成圖表和曲線。在升速、升壓時,根據轉速查出安全的出口壓力,升壓時不超過此壓力便不會喘振。62(2)防止壓縮機發生喘振的措施防止和消除喘振的62第三節正常開停車技術一、正常開車前的準備工作二、正常開車三、正常停車63第三節正常開停車技術一、正常開車前的準備工作6363一、正常開車前的準備工作正常開車與原始開車相比程序要簡單一些,有些程序可能要省略,如有的系統不需要吹掃洗凈、試壓試漏、置換等;又如固定床反應裝置不需要進行催化劑裝填,而且已有的催化劑已經處于活性狀態不需要進行活化;有的固定床反應器甚至是短期停車后的開車也不需要暖爐。但正常開車前的準備工作仍然需要對包括設備、管道、閥門和儀表在內的進行檢查,經檢查確認其滿足開車要求,然后才能直接進入開車階段。64一、正常開車前的準備工作正常開車與原始開車相比程序要64無論是原始開車還是正常開車,檢查是必須的。通過檢查才能確認設備、管線、閥門、儀表完好,催化劑、干燥劑、溶劑和其它助劑完全滿足開車的條件要求。裝置正常開車前仍然需要確認公用工程系統滿足開車要求,有充足原料,已通知與裝置相關的崗位、車間,做好開車前的準備工作。正常開車分為短期停車后的開車和長期停車后的開車。短期停車后的開車,稱之為熱態開車,即裝置處于保溫狀態,完全滿足立即起動的要求;長期停車后的開車,稱之為冷態開車,即裝置處于原始狀態,有可能按照原始狀態的開車程序進行。65無論是原始開車還是正常開車,檢查是必須的。通65二、正常開車因為停車后的正常開車分為短期停車后的開車(熱態)和長期停車后的開車(冷態),所以操作人員必須熟知裝置的狀態,確定是熱態還是冷態,并以適當的步驟來進行開車。以后(指裝置已經正式投產后)所有的開車與原始開車,都或多或少的有所不同,例如,以后開車就是固定床催化劑已經活化的情況下的開車;鼓泡塔式反應器中氧化液已經符合要求的開車;精餾裝置的釜液液位已經在1/3~2/3位置;吸收劑已經符合要求;壓縮機一直處于空載運轉等。66二、正常開車因為停車后的正常開車分為短期停車后的開車66對于釜式反應器,由于其是批量間歇生產的反應釜,所以每一次停車后釜內基本清空,其正常開車程序同原始開車程序基本相同。長期停車后的正常開車同原始開車程序相同。如還原性的催化劑已經氧化失去活性,此時反應裝置的開車就應該嚴格按照原始開車程序進行催化劑還原。又如壓縮機處于靜止狀態,起動壓縮機也應該嚴格按照壓縮機的啟動程序進行。67對于釜式反應器,由于其是批量間歇生產的反應釜67三、正常停車正常停車目的是為了保證裝置長周期、高效、安全運行,是常規設備檢修和設備檢查所必需的。這種類型的停車首先是假定裝置所有的設備都處在良好的運行狀態;當然,也可能已經發現有的設備的“次要問題”帶病運轉將要影響生產和安全,但目前這一”次要問題”并沒有影響生產和安全,所以正好趕在設備正常停車期間一并檢修;還有可能因為生產任務的不足或市場需求的變化造成生產裝置的開工不足而導致的正常停車。68三、正常停車正常停車目的是為了保證裝置長周期、高效、68正常停車對于前述兩種情況是不影響生產計劃的完成,即人們在制訂年度生產計劃時已將正常停車時間扣除,在恢復生產之后是無需采取非常措施將正常停車期間所影響的生產任務“搶”回來的;對于后者,也沒必要“搶回”生產任務,應根據市場變化情況確定。正常停車步驟與開車步驟互為逆過程。正常開車后的停車與原始開車后的停車相同。69正常停車對于前述兩種情況是不影響生產計劃的完69第四節緊急停車技術一、緊急停車的原因二、措施70第四節緊急停車技術一、緊急停車的原因7070緊急停車也叫做事故停車,它是人們意想不到的,事故停車是要影響生產任務的完成。事故停車與正常停車完全不同,它首先要分清原因、采取措施,保證事故所造成的損失不因操作不當而擴大。這里主要介紹化工裝置緊急停車的原因、應采取的措施,重點是分清原因,安全停車,減少因事故停車而造成損失的擴大。71緊急停車也叫做事故停車,它是人們意想不到的,事故停車71一、緊急停車的原因在生產過程中,遇到一些想象不到的特殊情況,如某些裝置或設備的損壞、某些電氣設備的電源可能發生故障、某一個或多個儀表失靈而不能正確地顯示要測定的各項指標,如溫度、壓力、液位、流量等,而引起的停車稱之為緊急事故停車。注意:緊急停車與正常停車不同,它會影響生產任務的完成,在恢復開車以后必須采取措施,才能將停車的損失降到最低限度。72一、緊急停車的原因在生產過程中,遇到一些想象不到的特72全面緊急停車是指在生產過程中突然發生停電、停水、停汽,或因發生重大事故而引起的停車稱之為全面緊急停車。對于全面緊急停車,如同緊急停車一樣,操作者是事先不知道的。發生全面緊急停車,操作者要迅速、果斷地采取措施,盡力保護好反應器及輔助設備,防止因停電、停水、停汽而發生事故和已發生事故的連鎖反應,而造成事故的擴大。為了防止因停電而引發全面停車的發生,一般化工廠均有自備電源,對于一些關鍵崗位采用雙回路電源,以確保第一電源斷電時,第二電源能夠立即送電。73全面緊急停車是指在生產過程中突然發生停電、停73為了防止因停電而引發全面停車的發生,一般化工廠均有自備電源,對于一些關鍵崗位采用雙回路電源,以確保第一電源斷電時,第二電源能夠立即送電。如果反應裝置因事故而緊急停車并造成整個裝置全線停車,應立即通知其他受影響工序的操作人員,這將消除對其他工序造成大的危害。由于反應器在整個回路控制中所處的“關鍵位置”,因此,將采用大量的儀表來提高裝置的可靠性和穩定性。74為了防止因停電而引發全面停車的發生,一般化工廠74二、措施(一)安全閥門的操作在緊急停車時,通過邏輯程序和安全系統將相關安全系統的閥門開關至相應的故障安全位置,從而防止緊急停車對裝置造成直接的危害。然而,為了裝置的安全停車或回到正常運行,主控操作人員應立即采取行動,否則,在停車過程中裝置可能會出現不希望的波動甚至出現危險的情況。假定裝置故障原因能立即排除,則工廠就應立即重新開車。在長期停車情況下,必須遵守裝置停車和重新開車程序。(二)緊急停車按鈕對于大型化工廠,或者系統比較復雜的化工裝置都提供了大量的緊急停車按鈕,按緊急停車按鈕的順序進行緊急停車,必須查清停車的原因并排除故障后方能重新開車,激活復位按鈕。(三)由跳車聯鎖執行的緊急停車參照相關的邏輯功能描述,見《儀表自動化》歷玉明主編,第四版,2010.03。1.反應裝置的停車如乙醛氧化生產冰醋酸的塔式反應器、合成甲醇反應器、乙烯環氧化生產環氧乙烷反應器,都是十分危險的反應裝置。為了安全起見,對這些反應裝置聯鎖,一旦發生故障將會發生聯鎖動作,所有與聯鎖動作相關的閥門都將返回到停車安全位置。當部分聯鎖動作時,工藝原料氣流量控制器的FCS輸出的信號將自動設置為“0”。2.鍋爐給水中斷對于固定床式高溫反應裝置,鍋爐給水就是固定床的冷卻上水;對于塔式反應器,此處就是指的冷卻上水。當上水中斷時,通過控制器的FCS輸出的信號將工藝原料氣流量自動設置為“0”。3.停電如果電網因震、風、雹等天災突然停止供電,事故發電機就會自動啟動,向重要的用戶提供電源,幾乎不會受到影響。如電網正常停電會事前通知,工廠會做好充分的供電準備;因線路故障造成的電網臨時斷電,事故發電機就會臨時啟動,不論是正常停電還是事故停電,工廠自備事故發電機都能保證各工序運行,但不能保證整個系統的生產正常進行,否則就要全面緊急停車。4.儀表空氣中斷停車如果儀表空氣中斷導致停車,除了自動聯鎖動作將裝置保持在安全狀態下,還需要操作人員進行大量的操作。在儀表空氣故障的情況下,所有的控制閥都要動作到故障安全位置。FO儀表空氣故障時打開;FC儀表空氣故障時關閉;FL儀表空氣故障時鎖定。裝有手動插孔的閥門必須在現場進行必要的校正。如果允許,用控制閥前后的手動切斷閥和旁路閥對流量進行必要的校正。必須注意處于“熱”態的系統和設備,如轉化爐煙氣通道等,應盡可能采用最好的方法來保持過熱器盤管有足夠的冷卻介質。對那些沒有配備來自“FCS”的“信號關閉”的控制閥,打“手動”并關閉。在儀表空氣恢復正常的情況下,很有必要防止這些控制閥不受控的重新打開。75二、措施(一)安全閥門的操作假定裝置故障原因能755.重新開車程序假如裝置故障原因能迅速地查明并予以消除,則可按照短期停車的開車要求開車;如果停車時間較長,則可按長期停車后開車要求開車。練一練:因全廠供水系統發生故障無法正常供水,此時精餾裝置如何緊急停車?請制訂停車方案。765.重新開車程序7676第五節化工裝置原始開停車實例甲醇精餾雙塔工藝過程(一)帶控制點的工藝流程圖參見圖5-177第五節化工裝置原始開停車實例甲醇精餾雙塔工藝過程7777787878(二)低沸物塔1、低沸物的脫除2、氫氧化鈉溶液的加入3、塔釜再沸熱量的來源4、低沸塔釜的設計措施79(二)低沸物塔1、低沸物的脫除79791、低沸物的脫除從閃蒸槽F-03001來的粗甲醇在粗甲醇預熱器E-03008中由低壓飽和蒸汽進行加熱。去預餾塔D-03001的流量由FV-03003控制,粗甲醇從預餾塔的第29塊塔板進料。因為預餾塔主要脫除比甲醇沸點低的組分,所以預餾塔也稱之為低沸塔。801、低沸物的脫除從閃蒸槽F-03001來的粗甲醇在粗80粗甲醇中絕大部分的易揮發組分如二甲醚(DME)、醛、不溶性的惰性氣體在預餾塔中被脫除。輕組分和氣體隨甲醇蒸汽一起被帶到塔頂,經塔頂冷凝冷卻器E-03003冷凝冷卻后,絕大部分的甲醇蒸汽被冷凝下來。經過冷凝冷卻的汽液混合物全部進入回流罐F-03002(在此進行氣液分離),被冷凝下來的甲醇由預餾塔的回流泵P-03002A/B通過液位控制器LC-03006從F-03002中返回預餾塔D-03001頂部作為回流;未被冷凝的輕組分和氣體從F-03002頂部放空至廢氣冷卻器AE-03001,這時未被冷凝的殘余的甲醇蒸汽在AE-03001中又可能被進一步的冷凝下來,冷凝下來的液體返回回流罐F-03002。81粗甲醇中絕大部分的易揮發組分如二甲醚(DME)、醛、81廢氣通過塔頂的壓力控制閥PC-03004(控制閥的作用主要是起到穩定塔的操作壓力的作用)釋放。廢氣與來自變壓吸附單元的尾氣混合后一起進入燃料氣系統。在超壓時用控制閥PC-03005來控制廢氣放空至火炬總管。82廢氣通過塔頂的壓力控制閥PC-03004(控822、氫氧化鈉溶液的加入從氫氧化鈉加藥系統來的少量氫氧化鈉溶液與穩定甲醇(這里所說的穩定甲醇是指由合成單元來的粗甲醇)進料混合后進入D-03001。從界區來的質量濃度為20%的氫氧化鈉溶液被注入到氫氧化鈉貯槽F-03004中(也可加入固堿),然后用脫鹽水稀釋到3%,該溶液加入的目的就是用來防止精餾塔釜沸騰的液體中弱酸的腐蝕,也可以脫除甲醇中的魚腥味。氫氧化鈉溶液流量由計量泵P-03005A/B通過手動調整并由F-030101檢測。832、氫氧化鈉溶液的加入從氫氧化鈉加藥系統來的少量氫氧833、塔釜再沸熱量的來源預餾塔所需的熱量一部分是通過預餾塔蒸汽再沸器E-03001利用蒸汽加熱自然循環液,另一部分是利用轉化氣廢熱通過氣體冷卻/再沸器(指的是轉化氣冷卻和塔釜液體的再沸)E-03002進行加熱。E-03001采用飽和低壓蒸汽加熱,輸入熱量的大小由蒸汽冷凝液流量控制器FC-030205控制。用轉化氣作為冷卻/再沸器E-03002熱源的可以通過進出口的10″旁路來調節。由于轉化氣在再沸器E-03002中冷卻,在管程生成工藝冷凝液。冷凝液通過內部的液體分離器直接從氣相中分離出來并送往換熱器的液相出口,經液位控制器LC-030205控制輸出并被送往工藝冷凝液氣提塔D-01501。843、塔釜再沸熱量的來源預餾塔所需的熱量一部分是通過預844、低沸塔釜的設計措施為了確保塔釜不被蒸空,保證塔的連續穩定的操作,塔釜被一隔板分成兩部分。一部分與再沸器相連,另一部分與穩定的甲醇泵相連,隔板的作用是保證塔釜再沸所需的液體,這就是前面所說的為了不使塔釜蒸空而在設計上所采取的措施。泵側的塔釜被一頂板遮蓋,這樣確保液體從上面最后一塊板流向塔釜時首先充滿再沸器側的塔釜部分。當再沸器側塔釜充滿后,多余的液體從隔板上溢流到另一側,這樣就能很好地調整蒸汽再沸器側塔釜的液位在一個穩定的高度。而與泵相連側的塔釜液位由液位控制器控制。這一點的設計在塔D-03001和塔D-03002是完全相同的,這也是大型精餾塔塔釜設計時經常采取的液位控制措施。去除低沸物后塔D-03001釜中的液體(即穩定甲醇),通過液位控制器LC-030203控制離開塔釜,由泵P-03001A/B泵入后面的高沸塔D-03002,也叫做主精餾塔。854、低沸塔釜的設計措施為了確保塔釜不被蒸空,保證塔的85(三)高沸塔穩定甲醇從高沸塔(即精甲醇塔)D-03002第30塊塔板上進入。D-03002的作用是從甲醇蒸汽中分離出水和其他重組分,D-03002塔頂的甲醇濃度必須達到幾乎純甲醇的產品要求,該塔操作壓力為微正壓操作,也就是常壓操作,微正壓的目的是保證塔板、塔頂冷凝器和管道的阻力損失。86(三)高沸塔穩定甲醇從高沸塔(即精甲醇塔)D-03086塔頂的甲醇蒸汽在精甲醇冷凝器AE-03002(空冷器)中冷凝,塔頂壓力由壓力顯示器PI-030607顯示,冷凝下來的甲醇進入精甲醇回流槽F-03003,經回流泵P-03003A/B,一部分由流量控制閥FC-030408控制返回塔頂作為回流,其余的甲醇在再冷器E-03007中被循環水進一步冷卻,然后經液位控制閥LC-030611進入400單元中間罐區。(三)高沸塔87塔頂的甲醇蒸汽在精甲醇冷凝器AE-03002(空冷器87(三)高沸塔塔頂的壓力不受控制,操作人員必須通過開關精甲醇冷凝器AE-03002的風扇來盡量保持壓力的穩定。當壓力上升時,必須增加風扇,相反減少風扇。基于安全考慮,空冷器只能就地啟動。88(三)高沸塔塔頂的壓力不受控制,操作人員必須通過開關88(三)高沸塔為了防止塔釜出現真空,壓力控制器PC-030608將打開PV-03068A讓氮氣進入塔頂管道,覆蓋在冷凝器的表面,以防進一步的冷凝,這種情況只有在精餾停車時才會發生。如果精甲醇塔頂壓力過高,去精甲醇塔再沸器E-03005的蒸汽量將通過關冷凝液閥FV-030409來減少。一旦電力中斷,低壓蒸汽供應管線上的閥UV-030401將自動關閉。89(三)高沸塔為了防止塔釜出現真空,壓力控制器PC-089(三)高沸塔在壓力波動時,如果F-03003的壓力低于控制壓力,可通過PV-030608A向回流槽補充氮氣;如果壓力過高,可通過排放閥PV-030608B將蒸汽排至洗滌塔D-04001來維持壓力穩定。也可以將蒸汽排至火炬放空。但在正常情況下,該管線應保持關閉。90(三)高沸塔在壓力波動時,如果F-03003的壓力低90(三)高沸塔甲醇精餾塔是由蒸汽再沸器和轉化氣再沸器加熱,采用自然循環操作。蒸汽再沸器E-03005A/B利用飽和低壓蒸汽,而氣體再沸器利用從轉化單元來的轉化氣廢熱加熱。去蒸汽再沸器的熱量輸入由蒸汽冷凝液流量控制閥FC-030409控制,而去氣體再沸器的廢氣流量不受控制。也就是說首先充分利用廢氣的熱量,然后根據塔釜熱量虧欠值的多少再確定蒸汽再沸器的蒸汽流量。91(三)高沸塔甲醇精餾塔是由蒸汽再沸器和轉化氣再沸器加91(三)高沸塔轉化氣作為氣體再沸器的熱源,在一定范圍內可以通過E-03006進、出口的10″旁路來調節。由于轉化氣被冷卻,氣體溫度下降時,在管程形成冷凝液。冷凝液通過內部分離器從轉化氣中分離出來并流向再沸器的出口,在這里冷凝液由液位控制器LV-030409控制并送往150單元的工藝冷凝液的氣提塔。精甲醇塔的塔釜液中含有少量的甲醇工藝水。工藝水由LC-030408液位控制。經工藝水泵P-03004A/B送入工藝蒸汽汽包F-01002。92(三)高沸塔轉化氣作為氣體再沸器的熱源,在一定范圍內92(四)側線采出為了保證D-03002釜液中的甲醇含量足夠的低,以降低甲醇的損失和浪費,在塔的第3、5、7或9塊板(依分析而定)抽出液體,由側抽泵P-03007A/B送往燃料系統。93(四)側線采出為了保證D-03002釜液中的甲醇含量93(五)排污系統甲醇設備或管道中的每一個最低點都與排污系統相連。如果要維修,可將相關部分通過重力作用將殘液排入地下排污槽F-03005。然后排污甲醇由液下泵P-03006泵入K-04001進行加工。為了防止槽內爆炸性氣體的積聚,當排污系統投用時,用氮氣作隔離。94(五)排污系統甲醇設備或管道中的每一個最低點都與排污94二、甲醇精餾裝置原始開車雙塔精餾工藝流圖95二、甲醇精餾裝置原始開車雙塔精餾工藝流圖9595雙效三塔工藝流程圖96雙效三塔工藝流程圖9696(一)精餾單元的檢查精餾單元已試車完畢,用于原始開車的所有機械、
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