謝海舟(大慶石化公司煉油廠 黑龍江大慶 163714)
在煉油企業的基礎裝置中,常減壓裝置是有著很重要的作用。比較常見的設備有常減壓加熱爐、常減壓塔、機泵、換熱器和設備間的連接管線等。煉油中的原料多為易燃易爆,且在高溫高壓下進行,要求設備有很好的安全性。如何保障常減壓裝置的安全生產是一個很重要的課題,它直接關系到了人生安全和企業的經濟效益。本文主要是探討常減壓裝置運行過程中的管理以及相關防腐探討。
在保障常減壓裝置的安全生產方面,首先是要從管理層面重視,制定合理的管理方案,主要是從設備的采購、安裝、使用以及日常保養和維修幾個方面。
在選購常減壓裝置的過程中,要多考察和對比分析,結合生產實際,選擇匹配規格型號和外形尺寸,保證設備質量。在安裝過程中要嚴格遵循設計要求,明確安裝位置和地點,夯實基礎,保證設備的平穩固定,避免因安裝導致的震動、斜歪、松動和基礎不牢,使設備能適應要求的工作環境。
在日常使用中要嚴格按規范操作,做好維護保養工作。各設備在使用上均有自身特點,包括安裝條件、轉速和電壓。如果進行違章運行,使其溫度和壓力超出范圍值,則會大大提升故障的發生率,存在很大的安全隱患。在嚴格遵循其使用條件的情況下規范操作,做好運行前的準備工作,這樣的設備很少出現故障。同時,還需要結合生產情況對設備進行合理的檢查和維護。
隨著設備使用時間的推移會存在連接部位松動、腐蝕泄露以及材質老化等情況,此類隱患會導致生產事故,日常檢查、保養和維護就是為了發現隱患并進行修復,這也是保障設備安全生產的一個重要措施。對于設備的維護檢修需要建立嚴格的規章制度,對每個環節進行檢查,發現源頭,減少故障的發生,處理好存在的故障,最大可能的消弱其惡劣影響。因煉油企業的生產存在高危性,為保證其生產過程的可靠和連續,要形成一套以現場技術管理人員、片區維護檢修人員和操作人員在內的巡回檢查制度,盡早發現隱患并消除。
因原料及產品多為易燃易爆的液體和氣體,在進行設備維修的過程中存在很大的風險,要嚴格做好安全保障措施,檢修人員必須持有特殊崗位操作證,在專人監護的情況下進行操作。設備大修可以安排在停產大修期間,根據生產要求對多個設備進行分批檢修,減少停車次數。壓力容器和管道的檢驗和檢修要定時,檢修時需要在停車下排盡介質,吹除置換有毒有害介質,做好消毒清洗,對環境空氣進行取樣,同時須將設備從系統中斷開后再進行檢修。
腐蝕對常減壓裝置產生很大的危害,且系統運行時發生腐蝕最嚴重的部位就是常減壓裝置,為保證其安全運行,不僅需要從設備的采購、安裝、使用和維護方面提升管理和維修水平,還需要做好設備的防腐工作。
分析常減壓裝置設備的腐蝕,主要有塔頂的冷凝系統腐蝕、高溫下的硫腐蝕和環烷酸腐蝕、煙氣底露點的腐蝕。初餾塔、減壓塔和常壓塔塔頂的冷凝系統腐蝕較多,其腐蝕在氣液兩相時較為嚴重。在高溫下,隨著原油中的活性硫化物含量的增加、介質在管內的流動速度增加,會出現更嚴重的腐蝕。環烷酸腐蝕多發生在高溫重油部位,在氣液兩相交變部位的程度最大,且腐蝕會因溫度的升高而加大。煙氣底露點的腐蝕多發生于加熱爐煙氣系統的低溫部分,原油含硫量的增加會使得燃料油硫化物含量提升,蒸汽存在于煙氣中而形成酸液,對翅片板產生腐蝕而出現穿孔。
常減壓裝置的防腐主要是從工藝、材料和監控三個方面來保證。
工藝的優化主要是指對注氨、注堿、注緩蝕劑以及脫鹽工藝的參數進行優化,以此來對塔頂系統的腐蝕進行減緩和控制。其中最重要的緩解是脫鹽,使原油脫除氯化物能有效降低Cl-1含量,從而實現控制腐蝕。在此過程中也能脫除部分Na+,降低了加工裝置中出現催化劑中毒的幾率。此外,深度脫鹽可脫除Mg和Ca鹽。注氨可中和塔頂,餾出系統的H2S和HCL,降低冷凝水的PH值而緩解腐蝕情況。氨與H2S可能會結晶出NH4CL發生晶下腐蝕,最好通過綜合使用中和劑來避免。如果兩頂部沒有銅質合金,可將污水的PH值控制在7以上。上述措施對冷凝系統和塔頂的腐蝕速度有很好的抑制作用,但由于冷凝的局部酸腐蝕和塔頂的低PH值操作,這就需要對其進行保護而注入緩蝕劑,緩蝕劑在金屬表面形成的保護膜能有很好的抗水性而形成保護。
材料方面的防護措施主要是選用經濟的防腐材料來對高溫部位進行防護,由于進口原油的比例較高,且原油的含硫量較高,常減壓裝置存在煉制含硫原油或是混合煉制的情況。對于新裝置的選材要適應高硫原油的煉制,對于現有設備,可通過更新設備和技術改造來時期性能滿足相關國家和企業標準。
在常減壓裝置的常頂換熱器出口處安裝在線腐蝕監測系統對腐蝕情況進行監控,探明腐蝕規律,促進防腐工藝改進,保障原油加工。通過分析監測到的數據對腐蝕速率的趨勢進行判斷,找出引起腐蝕加速的原因,制定對應的措施進行控制。根據腐蝕相關數據,對原油的加工工藝進行優化,起到一定的指導作用。該系統還可對腐蝕動態數據進行監測,了解固定位置的腐蝕速率等數據,建立完善的裝置腐蝕數據庫。
除以上幾個防腐措施外,還需要對防腐工作加強管理,落實到實處。對原油加強管理,對其中的酸、硫以及CL-1含量進行嚴格控制,在生產中做好腐蝕監測工作,了解設備和管道的腐蝕信息,強化各項工藝防腐措施來預防腐蝕,保障安全生產。
[1]張曉明原油中硫含量與酸值對常減壓工程費用的影響[J]石油化工設計2013.4.
[2]程光旭馬貞欽胡海軍盛剛常減壓裝置塔頂低溫系統露點腐蝕及銨鹽沉積研究[J]石油化工設備2014.1.