李維紅，羅江泉

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 甕?；す荆F州 福泉 550501）

300 kt/a大型濕法磷酸裝置，配套設(shè)計(jì)的稀磷酸儲(chǔ)罐大多都在5 000 m3以上，容積大，可儲(chǔ)量多，很大程度上解決了磷酸裝置反應(yīng)、過(guò)濾工段計(jì)劃或非計(jì)劃停車(chē)對(duì)濃縮工段的影響，使得生產(chǎn)可充分連續(xù)化運(yùn)行。但儲(chǔ)罐貯存稀磷酸一段時(shí)間后，罐壁就會(huì)附著析出的沉淀物，形成壁垢，采用常規(guī)清理方式清理造成儲(chǔ)罐橡膠襯里大面積損壞。介紹一種計(jì)劃性周期清理方法，且采用儲(chǔ)罐交替運(yùn)行的方式。

1 大型稀磷酸儲(chǔ)罐壁垢的形成原因及生長(zhǎng)周期

1.1 壁垢的形成原因

稀磷酸儲(chǔ)罐壁垢一部分來(lái)源于料漿過(guò)濾時(shí)穿過(guò)濾布進(jìn)入稀磷酸中的少量細(xì)小結(jié)晶，質(zhì)量通常占磷酸質(zhì)量的2%，粒度只有數(shù)微米，主要是硫酸鈣。另一部分來(lái)源于磷礦中所含雜質(zhì)的化合物，如氟硅酸鹽等［1］，在熱的濾液中其已達(dá)到飽和狀態(tài)，隨著貯存過(guò)程中溫度下降，這些化合物的濃度會(huì)超過(guò)它們的溶解度而產(chǎn)生沉淀，析出附著在儲(chǔ)罐橡膠襯里表面，形成壁垢。

1.2 壁垢的生長(zhǎng)周期

稀磷酸儲(chǔ)罐的壁垢厚度與貯存稀磷酸的時(shí)間長(zhǎng)短存在密切關(guān)聯(lián)，生產(chǎn)人員經(jīng)過(guò)近20年磷酸生產(chǎn)的實(shí)踐觀察，得出壁垢厚度與貯存時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 稀磷酸儲(chǔ)罐壁垢的生長(zhǎng)厚度與貯存時(shí)間的關(guān)系

2 大型稀磷酸儲(chǔ)罐壁垢常規(guī)清理方式的危害

稀磷酸儲(chǔ)罐經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，壁垢就會(huì)增厚，受自身重力、外來(lái)振動(dòng)等因素的影響，罐壁上的垢層就會(huì)局部垮落；罐體橡膠襯里因缺陷點(diǎn)發(fā)生穿孔漏酸，這些情況就需要開(kāi)罐清理檢修。一直以來(lái)儲(chǔ)罐都采取人工清理方式，作業(yè)人員以手拉升降式活動(dòng)架為平臺(tái)，從罐體的東西南北4個(gè)方向從上至下進(jìn)行壁垢的挖掘清理，清理工具以鋤頭、鎬頭、鋼管、撬棍為主。每次清理結(jié)束，儲(chǔ)罐的橡膠襯里都會(huì)有成百上千個(gè)損傷點(diǎn)，既造成維修費(fèi)用大量增加，儲(chǔ)罐長(zhǎng)期停運(yùn)，磷酸品質(zhì)無(wú)法保障，又留下罐體穿孔的安全環(huán)保隱患。2015年以來(lái)甕?；す鞠×姿醿?chǔ)罐常規(guī)清理方式新增維修成本見(jiàn)表1。

表1 稀磷酸儲(chǔ)罐常規(guī)清理方式新增維修成本

3 合理規(guī)劃儲(chǔ)罐清理周期，保護(hù)橡膠襯里

大型稀磷酸儲(chǔ)罐壁垢的清理，過(guò)去多為故障狀態(tài)后的清理，垢塊因生長(zhǎng)過(guò)厚表面局部垮落、耙料器轉(zhuǎn)不動(dòng)或罐體穿孔漏酸后被迫拉空清理。計(jì)劃清理采用壓力為0.6 MPa的工藝水或酸性循環(huán)水對(duì)著壁垢沖清，以帶槍頭的生產(chǎn)水帶為工具，壁垢薄、低、附著力弱，安全風(fēng)險(xiǎn)小，橡膠襯里無(wú)損傷。計(jì)劃清理與非計(jì)劃清理優(yōu)劣比較見(jiàn)表2。

表2 大型稀磷酸儲(chǔ)罐計(jì)劃和非計(jì)劃清理優(yōu)劣比較

4 替代槽交替運(yùn)行保障清理周期

實(shí)現(xiàn)稀磷酸儲(chǔ)罐4個(gè)月1次的計(jì)劃性周期清理，需要替代槽罐，這既是保障稀磷酸澄清品質(zhì)使?jié)饪s工段連續(xù)化運(yùn)行的需要，也是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐壁垢周期性清理保護(hù)橡膠襯里的需要。替代槽改造：二級(jí)濃磷酸澄清槽作稀磷酸儲(chǔ)罐替代槽罐；新增過(guò)濾稀磷酸進(jìn)二級(jí)濃磷酸澄清槽的酸管線及閥門(mén)；新增二級(jí)濃磷酸澄清槽濃縮稀磷酸供酸泵及進(jìn)出口管線和閥門(mén)；新增二級(jí)濃磷酸澄清槽淤漿泵進(jìn)反應(yīng)槽的淤漿管線，具體改造細(xì)節(jié)見(jiàn)圖2。

圖2 磷酸裝置一、二系統(tǒng)二級(jí)濃磷酸澄清槽作稀磷酸槽罐替代改造

5 應(yīng)用實(shí)例

（1）2020年5月24日磷酸裝置一系統(tǒng)稀磷酸儲(chǔ)罐局部垮落的垢清理干凈后，于10月18日實(shí)施計(jì)劃性周期清理，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量罐壁垢塊厚度為15 cm，手搓垢塊無(wú)致密感，用0.6 MPa的工藝水沖洗12 h，全部壁垢安全脫落，橡膠襯里沒(méi)有損傷，只用3 d就完成了儲(chǔ)罐清理。

（2）2020年8月9日磷酸裝置二系統(tǒng)稀磷酸儲(chǔ)罐按4個(gè)月1次計(jì)劃清理干凈后，又于11月19日拉空作周期清理，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量罐壁垢塊厚度為13 cm，垢塊松軟，用0.6 MPa的工藝水沖洗10 h，全部壁垢安全脫落，橡膠襯里完好。

6 結(jié)論

在磷化工企業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)的方式下，針對(duì)大型稀磷酸儲(chǔ)罐常規(guī)清理方式造成橡膠襯里大面積損壞這一具體問(wèn)題，對(duì)儲(chǔ)罐采取4個(gè)月1次的計(jì)劃性周期清理，使用替代槽交替運(yùn)行保障清理周期，橡膠襯里得到有效保護(hù)，每年平均節(jié)約維修費(fèi)用10余萬(wàn)元，效果顯著，值得向同行推廣。