(河南神馬尼龍化工公司 ， 河南 平頂山 467000)

1 工藝描述及設(shè)備參數(shù)

1.1 工藝描述

公司硝酸裝置年產(chǎn)硝酸10.5萬(wàn)t，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的雙加壓法生產(chǎn)技術(shù)。硝酸裝置中，壓力1.3 MPa左右的液氨被送入兩臺(tái)氨蒸發(fā)器E101A/B(如圖1所示)，被蒸發(fā)為氣氨，其中約80%的液氨在蒸發(fā)器A中，被循環(huán)于蒸發(fā)器A和吸收塔冷卻器E113上部之間的密閉循環(huán)水熱量所蒸發(fā)。剩余的液氨在蒸發(fā)器B中用來(lái)自高壓反應(yīng)水冷器E111換熱后的循環(huán)冷卻水所蒸發(fā)，用PV101A/B控制蒸發(fā)壓力在0.52 MPa。

雙加壓法硝酸裝置設(shè)置了兩臺(tái)臥式列管蒸發(fā)器E101A/B，正常是蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量為系統(tǒng)負(fù)荷的80%，蒸發(fā)器B的蒸發(fā)器為系統(tǒng)負(fù)荷的20%，在開(kāi)車(chē)階段由于吸收塔沒(méi)有熱量放出，上部循環(huán)的密閉循環(huán)水溫度比較低，無(wú)法使蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量滿足裝置開(kāi)車(chē)需要的80%負(fù)荷，為了滿足開(kāi)車(chē)需要的氣氨，蒸發(fā)器B(使用界區(qū)32 ℃的循環(huán)水蒸發(fā))的蒸發(fā)量必須滿足系統(tǒng)負(fù)荷的80%，供裝置開(kāi)車(chē)使用。

1.2 設(shè)備參數(shù)

氨蒸發(fā)器設(shè)備參數(shù)如表1所示。

圖1 氨系統(tǒng)工藝流程圖

表1 氨蒸發(fā)器設(shè)備參數(shù)

2 泄漏現(xiàn)象及原因分析

在正常生產(chǎn)中，工藝人員對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行例行巡檢，日常作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)氨蒸發(fā)器B循環(huán)冷卻水回水pH值為10～11，顯示堿性，而其他使用循環(huán)水設(shè)備的回水pH值為中性，由此判斷氨蒸發(fā)器列管泄漏，有液氨泄漏入循環(huán)水中。因廠區(qū)氨蒸發(fā)器B蒸發(fā)液氨使用30 ℃左右循環(huán)水，公用工程中循環(huán)水是露天循環(huán)冷卻，且多個(gè)裝置共用，導(dǎo)致循環(huán)水較臟且氯離子含量較高，液氨在蒸發(fā)器殼程，循環(huán)水在管程，而蒸發(fā)器列管是碳鋼材質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行會(huì)使列管，特別是焊縫處腐蝕嚴(yán)重，最終導(dǎo)致液氨漏入循環(huán)水。

3 不停產(chǎn)處理過(guò)程

3.1 泄漏設(shè)備氨蒸發(fā)器B切出系統(tǒng)

氧化主控人員通過(guò)適當(dāng)降低入氧化爐原料氣氨空比值，進(jìn)而控制氧化爐溫度，避免因爐溫降低過(guò)快，汽包產(chǎn)氣量不足而影響汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行；機(jī)組主控人員通過(guò)交替降低機(jī)組的轉(zhuǎn)速以及關(guān)小空壓機(jī)的靜葉來(lái)降低機(jī)組的負(fù)荷。在降負(fù)荷的過(guò)程中，一定要緩慢進(jìn)行，機(jī)組主控觀察防喘振工況點(diǎn)，嚴(yán)防機(jī)組喘振，直至裝置負(fù)荷降到80%，即一次空氣量為42 000 m3/h左右，二次空氣量2 600 m3/h左右。在系統(tǒng)降負(fù)荷的過(guò)程中，氧化系統(tǒng)與機(jī)組緊密配合，防止出現(xiàn)意外。

主控關(guān)閉氨蒸發(fā)器B液氨進(jìn)口閥LV103，通知現(xiàn)場(chǎng)人員關(guān)閉液氨進(jìn)口閥的前、后截止閥，確認(rèn)旁路閥關(guān)閉；關(guān)閉氨蒸發(fā)器A去氨蒸發(fā)器B的液氨切斷閥HV101及其前后截止閥，停止向氨蒸發(fā)器B進(jìn)氨。

開(kāi)大氨蒸發(fā)器A液氨進(jìn)口閥LV101，保持氨蒸發(fā)器A的液位控制在60%以上。

在氨蒸發(fā)器B的壓力PIC101(為PT101遠(yuǎn)傳顯示)降低時(shí)，通過(guò)開(kāi)大循環(huán)水回水閥PV101B增大蒸發(fā)器B的蒸發(fā)量，控制PIC101的壓力，同時(shí)降低蒸發(fā)器B的液位。

通知現(xiàn)場(chǎng)人員關(guān)小吸收塔T101底部1～11層的循環(huán)水回水閥，使T101內(nèi)部的反應(yīng)熱上移，來(lái)提高密閉循環(huán)水的溫度，提高氨蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量。

待氨蒸發(fā)器B液位降至10%以下，通知現(xiàn)場(chǎng)人員緩慢關(guān)閉蒸發(fā)器B的出口閥，此時(shí)PIC101的壓力顯示只是蒸發(fā)器B的內(nèi)部壓力，主控人員不再作為參考值，應(yīng)重點(diǎn)觀察氣氨壓力PIC102的變化，同時(shí)注意氧化爐的溫度維持在820 ℃左右。

當(dāng)氣氨壓力PIC102(為PV102后PT102遠(yuǎn)傳壓力顯示)降低至0.38 MPa時(shí)，壓力難以為繼，氧化爐溫度持續(xù)下降，通知現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)密閉循環(huán)水(用于蒸發(fā)氨蒸發(fā)器A中的液氨)的中壓蒸汽閥門(mén)，提高密閉系統(tǒng)的溫度，加大氨蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量，來(lái)彌補(bǔ)停用氨蒸發(fā)器B造成氣氨量的不足(接通密閉的中壓蒸汽后，要注意密閉的壓力升高，及時(shí)開(kāi)導(dǎo)淋泄壓，避免壓力升高使安全閥起跳)。

主控用氣氨壓力調(diào)節(jié)閥PV102控制氣氨壓力在0.38 MPa左右，注意氨空比值變化情況，爐溫盡量不要低于800 ℃。主控人員注意吸收塔的反應(yīng)熱上移情況，如果氨壓持續(xù)上升，通過(guò)提升裝置負(fù)荷來(lái)穩(wěn)定氣氨壓力PIC102在0.47 MPa以及氧化爐溫度在860 ℃。

當(dāng)氣氨壓力PIC102的壓力持續(xù)上升時(shí)，可以關(guān)小密閉系統(tǒng)的中壓蒸汽閥閥門(mén)，通過(guò)減少進(jìn)入密閉中壓蒸汽量來(lái)控制蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量，進(jìn)而維持氣氨壓力。

將氨蒸發(fā)器B去輔助氨蒸發(fā)器之間的閥門(mén)打開(kāi)，將殘存液氨排入輔助氨蒸發(fā)器E102內(nèi)，投用低壓蒸汽進(jìn)行蒸發(fā)，也可以用此提高氨壓，當(dāng)輔助氨蒸發(fā)器液位不再上升時(shí)，說(shuō)明氨蒸發(fā)器B內(nèi)的液氨已經(jīng)排凈，關(guān)閉氨蒸發(fā)器B去輔助氨蒸發(fā)器E102之間的兩道閥門(mén)。

工藝人員佩戴勞保防護(hù)用品，打開(kāi)氨蒸發(fā)器B安全閥旁路，對(duì)與系統(tǒng)隔絕的氨蒸發(fā)器B進(jìn)行充氮?dú)庵脫Q，反復(fù)多次置換并安排分析人員對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行可燃?xì)怏w及有毒有害氣體分析，直至分析合格，停止氮?dú)庵脫Q，并泄壓至常壓。配合檢修將氨蒸發(fā)器B與液氨氣氨管線連接的閥門(mén)后法蘭加裝盲板，并編號(hào)。

3.2 設(shè)備檢修

工藝人員確認(rèn)設(shè)備內(nèi)部無(wú)壓力，且氣體分析合格后，通知檢修人員打開(kāi)設(shè)備封頭，然后由工藝人員打開(kāi)氮?dú)忾y門(mén)關(guān)閉安全閥旁路閥，保持氨蒸發(fā)器內(nèi)部壓力0.5 MPa左右，然后用肥皂水試漏，確認(rèn)泄漏列管位置，做好標(biāo)記后關(guān)閉氮?dú)忾y門(mén)，并泄壓。檢修人員根據(jù)標(biāo)記對(duì)泄漏的列管進(jìn)行封堵，然后充氮?dú)庠嚶?，直至正常再進(jìn)行設(shè)備回裝，設(shè)備回裝完場(chǎng)后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有管線閥門(mén)進(jìn)行確認(rèn)狀態(tài)，拆除盲板。

3.3 設(shè)備檢修后投入運(yùn)行

在整個(gè)檢修的過(guò)程中，PIC102的壓力降低，為保證氧化爐溫度≥810 ℃，系統(tǒng)及時(shí)降低負(fù)荷?，F(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)安全閥的旁路閥，關(guān)閉LV103的后導(dǎo)淋閥，開(kāi)LV103的前、后截止閥，確認(rèn)LV103的旁路閥關(guān)閉，打開(kāi)HV101的前、后截止閥，確認(rèn)E101B至輔助氨蒸發(fā)器間的兩道排污閥關(guān)閉。主控打開(kāi)LV103開(kāi)始向氨蒸發(fā)器B進(jìn)行充氨，置換至少10 min以上，關(guān)閉安全閥的旁路閥，氨蒸發(fā)器B的液位控制在30%左右。

在建立氨蒸發(fā)器B液位時(shí)，如果PIC101的壓力升高過(guò)快，可聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)開(kāi)安全閥的旁路閥來(lái)控制。當(dāng)氨蒸發(fā)器B的壓力在0.52 MPa左右，液位在30%左右時(shí)，通知現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行投用氨蒸發(fā)器B：通知現(xiàn)場(chǎng)緩慢打開(kāi)氨蒸發(fā)器B氣氨出口閥，主控人員通過(guò)控制PIC101B的開(kāi)度來(lái)控制PIC101的壓力，同時(shí)要嚴(yán)格控制好PIC102的壓力及氨空比值，在氧化各主要工藝指標(biāo)波動(dòng)不大的情況下，直至現(xiàn)場(chǎng)人員將氨蒸發(fā)器B氣氨出口閥全開(kāi)。

在投用的過(guò)程中，當(dāng)PIC102壓力上升時(shí)，及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)大T101底部循環(huán)水流量，控制吸收塔內(nèi)的反應(yīng)熱上移。PIC102壓力繼續(xù)上升，通知現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉密閉系統(tǒng)的中壓蒸汽，降低氨蒸發(fā)器A的蒸發(fā)量，維持氨系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。主控繼續(xù)通過(guò)控制PV101B的開(kāi)度來(lái)控制PIC101的壓力在0.52 MPa左右，氨蒸發(fā)器B完全投用后，將各工藝指標(biāo)控制在正常值。氨系統(tǒng)穩(wěn)定后，壓縮機(jī)組與氧化吸收主控人員配合提升裝置負(fù)荷。裝置滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行后，將氨蒸發(fā)器B液位高聯(lián)鎖投用。

4 結(jié)語(yǔ)

在裝置設(shè)備泄漏時(shí)，我們能夠快速分析出泄漏的原因，從設(shè)備管線材質(zhì)入手，根據(jù)工藝實(shí)際情況綜合考慮，準(zhǔn)確判斷出泄漏的大概部位，為后續(xù)檢修工作提供重要依據(jù)；更重要的是在裝置不停產(chǎn)的情況下，快速對(duì)設(shè)備切出檢修，這種大膽嘗試也是行業(yè)內(nèi)首列，不僅減少了對(duì)公用工程的污染，也避免了因裝置停產(chǎn)設(shè)備檢修所造成的經(jīng)濟(jì)損失。