馬文禮 張 劍 冶建超 張啟卿 余 強(qiáng) 樊安寧

（1.中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司； 2.神華新疆化工有限公司）

空冷風(fēng)機(jī)作為一種大型換熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)［1］。 2015 年1 月以來(lái)，某石化公司加氫裝置分餾塔頂?shù)目绽滹L(fēng)機(jī)空冷管束發(fā)生泄漏，影響了裝置的安全生產(chǎn)。 因此，排除空冷風(fēng)機(jī)管束泄漏故障對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行和維護(hù)起著關(guān)鍵的作用，也對(duì)整個(gè)裝置的指導(dǎo)管理、平穩(wěn)運(yùn)行和安全生產(chǎn)具有至關(guān)重要的意義。

1 空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況

2012 年4 月投入使用的加氫裝置共包含31臺(tái)空冷風(fēng)機(jī)， 額定轉(zhuǎn)速為350r/min， 其中型號(hào)為G-SF30.48L4-Vs15 的14 臺(tái)、G-SF24.38L4-Vs11的3 臺(tái)、G-SF36.58L4-Vs22 的4 臺(tái)、G-SF36.58L6-Vs30 的8 臺(tái)、G-SF18L4-Vs15 的2 臺(tái)， 這些風(fēng)機(jī)的主機(jī)均由無(wú)錫鼎邦換熱設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)，配套的短軸和葉片由保定航技風(fēng)機(jī)有限公司生產(chǎn)。

分餾塔頂空冷風(fēng)機(jī)共8 臺(tái)， 位號(hào)A-3202A～H，管束和風(fēng)機(jī)分布狀況如圖1 所示，A-3202A～D這4 臺(tái)風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)，其余4 臺(tái)采用工頻調(diào)節(jié)。 2015 年2 月1 日，操作人員在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)分餾平臺(tái)有汽油泄漏，并立即對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行檢查，最終確認(rèn)是A-3202C/G 管束發(fā)生泄漏。

圖1 空冷管束及風(fēng)機(jī)分布示意圖

經(jīng)檢查泄漏點(diǎn)位于A-3202G 空冷風(fēng)機(jī)上方最低排管束， 自西往東第14 根 （每排共46 根管），距離出口約3.5m 處（管束長(zhǎng)9m）。 如圖2所示，空冷管束泄漏孔尺寸約15mm×2mm，呈橫向中間大、兩頭小，初步判斷損壞管束為凍凝開裂。

圖2 空冷管束泄漏部位形貌

2 空冷管束泄漏原因

汽油含水量高是管束凍凝的關(guān)鍵原因。 分餾塔頂空冷器中的介質(zhì)為汽油、 輕烴和含硫污水，低溫條件下局部空冷管束內(nèi)介質(zhì)凍凝導(dǎo)致體積膨脹，造成管束撐裂，汽油外漏。

分餾塔頂空冷風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)較多，頻發(fā)的故障使得操作變動(dòng)大、管束介質(zhì)偏流的幾率高，因而局部管束流速減慢、中斷甚至凍凝是單根管束凍裂的主要原因。

加氫裝置空冷風(fēng)機(jī)因本身固有的缺陷，檢查保養(yǎng)、維修率高，特別是在空冷風(fēng)機(jī)A-3202H 葉片斷裂后，需要逐臺(tái)檢查維修，調(diào)整較多，使得局部時(shí)段風(fēng)量無(wú)法精準(zhǔn)控制。 特別是4 臺(tái)變頻風(fēng)機(jī)逐臺(tái)停用維修時(shí)，工頻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量無(wú)法調(diào)整和控制［2］，此時(shí)易造成管束溫度低，底部管束局部?jī)瞿?］。

操作變動(dòng)后沒有引起足夠重視。 反向旋轉(zhuǎn)的空冷停運(yùn)或者調(diào)向后，操作狀態(tài)發(fā)生變化，車間相關(guān)人員應(yīng)重新對(duì)空冷風(fēng)機(jī)凍凝風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)估，執(zhí)行有效可行的防凍措施。 但是，車間相關(guān)人員沒有重新進(jìn)行評(píng)估和重新制定防凍方案， 防凍（凝）管理存在漏洞。

空冷管束溫度檢測(cè)制度不詳細(xì)、 方法不科學(xué)。 車間在空冷監(jiān)測(cè)上，沒有指定明確的檢測(cè)部位和方法，不同的人檢測(cè)結(jié)果也不同。 同時(shí)設(shè)定的應(yīng)急響應(yīng)溫度偏低（要求0℃以下進(jìn)行處理），導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果雖然很低，但未低到0℃以下，也不會(huì)引起操作人員的重視。

空冷風(fēng)機(jī)A-3202E、H 葉片斷裂之后，故障未消除，隨時(shí)有傷人的危險(xiǎn)。 雖然設(shè)定有空冷溫度監(jiān)控，要求一人在外監(jiān)測(cè)、一人在底部進(jìn)行溫度檢測(cè)。 但是危險(xiǎn)時(shí)刻存在，操作人員出于對(duì)自身安全的考慮，對(duì)待管束溫度的檢測(cè)工作持應(yīng)付態(tài)度，隨意減少了檢測(cè)時(shí)間和監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

綜上所述， 空冷風(fēng)機(jī)故障引起設(shè)備頻繁啟停，加上操作人員管理上存在漏洞是此次空冷管束泄漏的主要原因。 空冷風(fēng)機(jī)的各故障與管束泄漏原因之間的關(guān)聯(lián)如圖3 所示。

3 改進(jìn)措施

空冷管束泄漏事故是因設(shè)備故障頻發(fā)、操作和管理人員對(duì)于設(shè)備運(yùn)行變動(dòng)未足夠重視而引起的，加強(qiáng)工作人員對(duì)設(shè)備停機(jī)維修時(shí)操作變動(dòng)的意識(shí)很有必要。 為此，制定了應(yīng)對(duì)措施來(lái)防止此類事故再次發(fā)生，具體措施如下：

a. 對(duì)有故障的空冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修，徹底解決自身結(jié)構(gòu)方面存在的缺陷，確?？绽滹L(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。 故障排除后，要及時(shí)查驗(yàn)工藝的變化，并對(duì)其他風(fēng)機(jī)的運(yùn)行、變頻等狀況進(jìn)行分析，化解停用反吸風(fēng)機(jī)和空冷管束將會(huì)出現(xiàn)凍凝的風(fēng)險(xiǎn)，采取投用加熱盤管、調(diào)整百葉片等防凍舉措，甚至通過(guò)降量、停工等手段，來(lái)保證設(shè)備正常運(yùn)行，盡量避免同組空冷兩臺(tái)風(fēng)機(jī)正吹情況。

圖3 空冷風(fēng)機(jī)各故障與管束泄漏原因之間的邏輯關(guān)系

b. 重新修訂、 細(xì)化空冷防凍措施。 進(jìn)入冬季后， 在空冷風(fēng)機(jī)的四周和中間位置懸掛若干溫度計(jì)，監(jiān)控百葉窗圍擋內(nèi)的環(huán)境溫度，要求溫度不低于4℃。 氣溫低于-15℃時(shí)，關(guān)閉側(cè)面百葉窗，開啟變頻風(fēng)機(jī)、關(guān)閉工頻風(fēng)機(jī)對(duì)空冷進(jìn)行冷卻；氣溫低于-20℃時(shí)，如果溫度計(jì)顯示低于4℃，則將變頻風(fēng)機(jī)調(diào)向并開啟工頻風(fēng)機(jī)， 強(qiáng)制熱風(fēng)循環(huán)用于空冷防凍；如果氣溫繼續(xù)下降，溫度計(jì)顯示仍低于4℃時(shí)（暫定），則投用空冷蒸汽盤管。

c. 加強(qiáng)變動(dòng)管理。 在出現(xiàn)操作變動(dòng)、控制措施發(fā)生變化時(shí)要重新組織進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)估，制定有效可行的控制方案，組織監(jiān)控并跟蹤實(shí)施效果，直至達(dá)到新一階段的穩(wěn)定狀態(tài)。

d. 規(guī)范監(jiān)測(cè)管理。用固定監(jiān)測(cè)和抽查檢測(cè)相結(jié)合的方法，監(jiān)控空冷管束溫度。 若檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常，則要及時(shí)確認(rèn)并分析原因，隨即消除隱患［4］。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)某加氫裝置空冷管束泄漏的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)管束泄漏提出了改進(jìn)措施，最終解決了管束泄漏的問(wèn)題， 保證了裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，為國(guó)內(nèi)石化設(shè)備人員處理空冷管束泄漏的問(wèn)題提供了借鑒和參照。