王世周，許 義，吳建華

（寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司，浙江 寧波 315204）

寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司1套15萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置，采用6臺(tái)YLJ-2000/3.5型液環(huán)式氯壓機(jī)（納氏泵）壓縮氯氣。納氏泵運(yùn)行費(fèi)用高，年耗電約888萬(wàn)kW·h，年檢修費(fèi)約五十萬(wàn)元，且需要硫酸密封，存在安全隱患。為降低運(yùn)行費(fèi)用、消除安全隱患，在原納氏泵位置將納氏泵改為離心式氯壓機(jī) （透平機(jī)）。為了不影響氯堿裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，公司要求大修期間留好頭，在氯堿裝置不停車(chē)的情況下，實(shí)現(xiàn)氯壓機(jī)的改造。

1 透平機(jī)氯氣壓縮工藝流程和布置

透平機(jī)工藝流程示意圖見(jiàn)圖1。

15萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置產(chǎn)氣量約為5 300 Nm3/h。采用3臺(tái)透平機(jī)2開(kāi)1備代替6臺(tái)納氏泵，選用國(guó)產(chǎn)的LYJ-3200/0.28型透平機(jī)，采用現(xiàn)場(chǎng)PLC控制，并和DCS建立通信。為保證進(jìn)透平機(jī)氯氣的含水量為200×10-6以下，且無(wú)酸霧，在原氯氣干燥系統(tǒng)出口與透平機(jī)進(jìn)口之間，增加酸霧捕集器1套。因此，型號(hào)透平機(jī)要求氯氣冷卻器的循環(huán)冷卻水為無(wú)壓回水，故增加1個(gè)80 m3砼集水池，收集氯氣冷卻器回水，用泵送至循環(huán)水回水總管。因?yàn)?臺(tái)透平機(jī)所帶負(fù)荷較大，在DCS連鎖系統(tǒng)增加了另一臺(tái)透平機(jī)跳停，氯堿裝置連鎖停車(chē)。

因?yàn)橐蟛挥绊懧葔A裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，只能先停1臺(tái)納氏泵，拆除后，安裝1臺(tái)透平機(jī)，等透平機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，再停2臺(tái)納氏泵，拆除后，再安裝1臺(tái)透平機(jī)，直至3臺(tái)透平機(jī)安裝完成，后拆除剩余納氏泵。透平機(jī)A/B/C分別替換納氏泵A/C/E的位置。

2 氯壓機(jī)改造施工

2.1 氯壓機(jī)改造留頭

大修、停車(chē)1周，同時(shí)，對(duì)氯壓機(jī)改造留頭。在大修停車(chē)前，逐臺(tái)檢查納氏泵、納氏泵前硫酸冷卻器和氣液分離器是否能完全交出，如果不行，標(biāo)記關(guān)不死的閥門(mén)，大修期間更換。透平機(jī)需要循環(huán)冷卻水對(duì)壓縮后氯氣和潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻、需要氮?dú)饷芊饧皟x表氣控制調(diào)節(jié)閥。在大修期間，在氯處理崗位對(duì)氯壓機(jī)改造留頭。在泡罩塔T-1503出口管氯氣總管留頭，作為酸霧捕集器的氯氣進(jìn)口管留頭；在濃硫酸循環(huán)泵P-1505出口管留頭，作為酸霧捕集器的進(jìn)酸管留頭；在原酸霧捕集器N-1502A下酸管上開(kāi)口留頭，作為酸霧捕集器的下酸管留頭；在事故塔T-1504進(jìn)口總管留頭，作為透平機(jī)的跑氯管留頭；在氯處理崗位的氮?dú)饪偣堋x表總管、循環(huán)水進(jìn)水、回水總管上留頭，作為透平機(jī)的氮?dú)?、儀表氣和循環(huán)冷卻水留頭；在納氏泵出口氯氣分配臺(tái)上留頭，作為透平機(jī)的氯氣出口管留頭，所有留頭設(shè)置閥門(mén)。大修后，氯堿裝置開(kāi)車(chē)，5臺(tái)納氏泵運(yùn)行，1臺(tái)交出進(jìn)行改造。

圖1 透平機(jī)氯氣壓縮工藝流程

2.2 氯壓機(jī)改造施工安全措施

因?yàn)槭窃诼葰馓幚砩a(chǎn)區(qū)內(nèi)將納氏泵更換為小透平，施工安裝與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，土建和安裝交叉施工，原管線縱橫交錯(cuò)，管道里面有劇毒氯氣和強(qiáng)腐蝕性濃硫酸。施工空間狹窄，給施工安全、設(shè)備安裝和管線施工以及成品保護(hù)帶來(lái)了諸多困難。

為了保證施工安全和施工質(zhì)量，采取了以下措施。

（1）設(shè)備停用后，各管線至總管的隔斷閥關(guān)閉并掛禁動(dòng)牌。

（2）各管線拆除后，在隔斷閥后加盲板并掛盲板牌隔離。

（3）施工區(qū)域由氯車(chē)間指定，由施工單位用彩鋼板對(duì)生產(chǎn)區(qū)域和施工區(qū)域進(jìn)行有效隔離，所有施工作業(yè)均在指定區(qū)域進(jìn)行。

（4）在施工期間，由氯車(chē)間和施工單位各派1名安全監(jiān)護(hù)人員，安全監(jiān)護(hù)人員不在場(chǎng)時(shí)，必須施工停止，一旦發(fā)現(xiàn)未按要求施工，一律停工。

（5）在精確測(cè)量和合理安排的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能加大管道工作的預(yù)制深度，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，應(yīng)將預(yù)制完畢的管段的內(nèi)部清理干凈，及時(shí)將管口封閉。所有焊接管道必須采用氬弧焊打底。

（6）由工藝、設(shè)備和氯車(chē)間制定施工危險(xiǎn)預(yù)知，并組織施工單位和氯車(chē)間人員學(xué)習(xí)。

通過(guò)以上施工安全措施，在整個(gè)改造過(guò)程中，未影響氯堿裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，完全做到了無(wú)縫對(duì)接。

3 透平氯壓機(jī)的投用

在透平機(jī)油系統(tǒng)和空載試車(chē)成功的情況下，進(jìn)行納氏泵和透平機(jī)的在線對(duì)切。

（1）首先，確認(rèn)透平機(jī)本機(jī)回流閥全開(kāi)，至事故塔跑氯閥全關(guān)，進(jìn)口閥全關(guān)，出口閥全開(kāi)。

（2）先稍稍打開(kāi)透平機(jī)進(jìn)口閥門(mén)約1/4，然后，打開(kāi)至尾氣吸收塔跑氯閥門(mén)，使系統(tǒng)中的氯氣濃度逐漸升高，同時(shí)，調(diào)節(jié)回流閥，使吸入壓力在規(guī)定值范圍內(nèi)。隨著機(jī)內(nèi)氯氣純度的升高，排出壓力也慢慢升高，當(dāng)達(dá)到出口總管壓力時(shí)，氯氣沖出出口止逆閥，并入總管，同時(shí)，關(guān)閉透平機(jī)至尾氣吸收塔閥門(mén)，慢慢打開(kāi)透平機(jī)進(jìn)口閥，同時(shí)，慢慢關(guān)閉納氏泵進(jìn)口閥門(mén)，調(diào)整回流閥開(kāi)度，直至納氏泵進(jìn)口閥門(mén)全關(guān)。關(guān)閉另一臺(tái)納氏泵進(jìn)口閥，直至納氏泵進(jìn)口閥全關(guān)，透平機(jī)帶滿負(fù)荷。在檢查透平機(jī)運(yùn)行正常后，即可關(guān)閉納氏泵出口閥門(mén)，停下納氏泵。

4 氯壓機(jī)改造經(jīng)濟(jì)分析

該次氯壓機(jī)改造總費(fèi)用為526.7萬(wàn)元，首臺(tái)透平機(jī)于1月12日投運(yùn)，第二臺(tái)于3月2日投運(yùn)，第三臺(tái)于3月28日投運(yùn)。排氣壓力控制為0.18～0.20 MPa，電機(jī)運(yùn)行功率為200 kW，2臺(tái)透平機(jī)并聯(lián)運(yùn)行能滿足15萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置的運(yùn)行要求。

在氯壓機(jī)改造前，6臺(tái)納氏泵運(yùn)行，每臺(tái)納氏泵平均運(yùn)行功率為185 kW，氯壓機(jī)改造后，2臺(tái)透平機(jī)運(yùn)行，每臺(tái)透平機(jī)平均運(yùn)行功率為200 kW，相比納氏泵每小時(shí)節(jié)電710 kW·h，年節(jié)電568萬(wàn)kW·h，按0.65元/kW·h計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)369.02萬(wàn)元。每年可節(jié)約納氏泵檢修費(fèi)用50萬(wàn)元，沒(méi)有濃硫酸消耗，同時(shí)消除了濃硫酸的安全隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

本次氯壓機(jī)改造工作自提出改造意向至透平機(jī)安裝投運(yùn)，納氏泵全部拆除完全，歷經(jīng)1年時(shí)間。2臺(tái)透平機(jī)組運(yùn)行能力完全滿足了15萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置的運(yùn)行要求，達(dá)到了預(yù)期效果。在改造過(guò)程中，各專(zhuān)業(yè)和車(chē)間準(zhǔn)備工作充分、考慮周密，納氏泵系統(tǒng)的停車(chē)拆除和透平機(jī)的安裝投運(yùn)均未影響氯堿裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，完全做到了無(wú)縫對(duì)接。透平機(jī)運(yùn)行過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，在6臺(tái)電槽低負(fù)荷條件下，2臺(tái)透平機(jī)回流全關(guān)，電機(jī)在額定功率附近運(yùn)行，操作彈性較小；透平機(jī)油過(guò)濾器油差壓升高較快，更換頻率較高，夏天油溫較高，超過(guò)工藝控制溫度，循環(huán)水冷卻不能滿足要求，后將油冷改為冷凍水冷卻，并解決了問(wèn)題。