持續優化改進溶出停汽檢修瓶頸問題

蘭德

摘 要：在拜耳法工藝生產氧化鋁流程中溶出工序是關鍵性的一環，溶出工序運轉率的高低直接影響到氧化鋁生產的產能，因此為了保證溶出工序的高運轉率，就必須對溶出機組的設備進行有計劃性的周期性檢查、修復、更換。通過科學、合理的組織實施項目檢修，持續優化改進停汽檢修瓶頸問題，以達到縮短溶出機組停汽檢修工期，保證溶出工序高運轉率的目的。

關鍵詞：停汽檢修；持續改進；瓶頸問題

引言

廣西華銀鋁業有限公司采用拜耳法工藝生產氧化鋁，在拜耳法工藝生產氧化鋁流程中溶出工序是關鍵性的一環，其主要任務是：（1）負責將原料來的合格礦漿，通過高溫60新蒸汽間接加熱、高壓60bar（溶出前槽內礦漿→高壓GEHO泵→緩沖罐→6級單套管→4級預熱壓煮器→8級加熱壓煮器→3級停留壓煮器→十級自蒸發閃蒸器→稀釋槽），使礦石中氧化鋁水合物與苛性堿【NaOH】充分反應生成鋁酸鈉溶液【NaAl（OH）4】，并用適當的一次洗液（含氫氧化鋁【Al（OH）3】洗液）稀釋成合格的稀釋漿液送往沉降作業區。（2）負責將合格的新蒸汽冷凝水及時送回熱電廠，不合格的新蒸汽冷凝水及閃蒸二次汽冷凝水送去沉降作赤泥洗水。（3）除五組溶出以外，一組、二組、三組、四組溶出負責將蒸發車間送來的母液（原液）與稀釋料漿的乏汽間接換熱升溫后送回蒸發車間。

溶出工序運轉率的高低直接影響到氧化鋁生產的產能，因此為了保證溶出工序的高運轉率，就必須對溶出機組的設備進行有計劃性的周期性檢查、修復、更換。通過科學、合理的組織實施項目檢修，持續優化改進停汽檢修瓶頸問題，以達到縮短溶出機組停汽檢修工期、提高溶出機組運轉率的目的。

持續優化改進溶出停汽檢修瓶頸問題：

影響溶出機組停汽檢修工期的因素很多，經過分析多年來溶出停汽檢修的組織實施過程，主要影響因素可以歸納為以下幾方面：計劃性檢修、檢修作業標準化、頻修項目的改進、機組停車放料填料、檢修質量、檢修力量、施工順序、檢修作業現場工裝設施、預制工作、臨時新增檢修項目等。

1增強計劃性檢修

（1）機組運行過程中車間安排專人對閃蒸器過料管定期測厚并做記錄臺帳，發現厚度低于標準值7mm時及時安排檢修單位在線包瓦，規避臨時停汽更換過料管，通過數據的收集編制更換周期；材質為δ12mm、16Mn無縫鋼管閃蒸過料管壽命一般為2個檢修周期82天（Nt*07～Nt*01）。

（2）車間安排專人對拆除下來的流程上的閥門、管道、法蘭、彎頭、焊縫檢查其磨損程度并做數據臺帳，通過數據的收集編制更換周期（表1）。

（3）車間對溶出機組正常運行過程中出現的泄漏點做記錄臺帳，通過計劃性停汽檢修進行消缺。

（4）點檢員定期對設備進行專檢，編制設備異常臺帳并通過計劃性停汽檢修進行消缺。

2檢修作業標準化

（1）閃蒸過料管和進料管現場制作工序繁鎖，檢修工作量大、工期長。改進措施是：預制過料管和進料管模具，模擬閃蒸器過料管和進料管的現場制作，平時在車間提前制作好過料管和進料管，停汽檢修時可以直接更換，不用在檢修現場制作，縮短檢修時間。

（2）閃蒸器進料管現場拆裝工序繁瑣，吊裝工具不足導致檢修工期長。改進措施是：閃蒸器進料管正上方增加手拉葫蘆吊裝裝置、閃蒸器平臺處增加一臺5T單梁電動葫蘆。

（3）閃蒸過料管180°彎與50°彎和15°彎均采用法蘭連接，法蘭密封面易泄漏且備件成本高，增加檢修工作量：改進措施取消閃蒸過料管50°彎與180°彎、180°彎與15°彎之間的法蘭，將法蘭連接改為焊接連接，縮短檢修時間。

（4）根據以往的實際檢修經驗，進一步科學優化閃蒸系統檢修施工順序：同步拆除閃蒸器側部人孔門、過料管、進料管——檢查、確認閃蒸器內部更換件——沖水冷卻閃蒸器——同步安裝閃蒸器過料管、進料管和檢修閃蒸器內部更換件——安裝閃蒸器側部人孔門——工完場清。

（5）制定閃蒸器內部附件檢修作業技術標準（表2）。

3頻修部位采用新技術、新材料，延長使用壽命、減少檢修次數

（1）閃蒸過料管在線帶壓包瓦頻繁，且檢修難度大，危險性高。閃蒸過料管材質為δ12mm、16Mn無縫鋼管，生產過程中閃蒸液位的控制、以及料漿的流動狀態極不穩定，料漿和二次蒸汽在管道中形成復雜的紊流同時華銀鋁礦石硬度大，過料管磨損較快壽命一般為2個檢修周期82天（Nt*07～Nt*01），5個系列一年消耗量約為200根。改進措施是：把錳鋼過料管改為更耐磨的雙金屬復合管厚度28mm，雙金屬復合管由1個50°彎、2個105°彎和1根直管組成，實際使用壽命達8年。

（2）壓煮器料漿管道流程上不方便檢查（測厚）、拆裝困難（高空、套管）、使用壽命短的普通碳鋼彎頭，試驗改用管壁加厚的耐磨鑄件彎頭。如壓煮器出料管第一、二、五個彎頭改造為耐磨鑄件彎頭。

（3）溶出單套管料漿出口管至2#緩沖罐原舊流程管道彎頭多、閥門多、管道架空（25m高空），無法檢測管道磨損情況，嚴重影響生產連續穩定運行。改進措施是：優化管道流程走向，管道改為從單管房第6級（距地面1m）鋪設，取消了管道架空并且管道改成單套管增加換熱面積。優化改造后的流程比舊流程減少9個90°標準中壓彎頭、36片中壓法蘭、2個中壓法蘭閥門，管道檢測無死角；生產工藝方面單套管出口料漿溫度提升3℃，閃蒸器壓力下降，減少料漿對進料管噴頭的磨損并延長使用壽命。

（4）溶出壓煮器攪拌上部軸運行幾個周期后，其密封面噴涂的鍍鉻層會磨損脫落引起密封面失效而導致礦漿泄漏，影響機組的平穩運行。改進措施是：把鍍鉻層磨損脫落的攪拌上部軸采用激光堆焊進行修復再利用，采用激光堆焊修復工藝避免了鍍鉻層磨損脫落現象的出現，實際使用壽命超過2年。

（5）閃蒸器出料管上的普通碳鋼擋板不耐磨、前三級（Nt*12～Nt*10）使用壽命一般為1個檢修周期，如遇到生產不穩定的時候一個周期內擋板就被磨穿，繼續運行出料管也被磨穿，從而影響閃蒸液位的控制，影響機組的穩定運行。改進措施是：把普通碳鋼擋板改為使用耐磨材料的鑄件擋板，實際使用壽命超過3個檢修周期，保證了機組的穩定運行，減少了閃蒸器的檢修工作量縮短了檢修時間。

4優化溶出機組開停車組織措施

（1）溶出機組停汽檢修生產組織時間結點： 4：00停車放料，8：00～8：30機組具備檢修條件，16：00機組填料，20：00機組通汽，24：00機組出料。但是公司上午上班時間是8：30，檢修作業人員到檢修作業現場的時間一般為9：30左右。為了避免機組具備檢修條件后檢修人員未能及時進行檢修作業，浪費檢修時間，重新優化停汽檢修生產組織時間結點改為5：20停車放料，9：00～9：30機組具備檢修條件，確保了檢修時間的利用效率。

（2）增加機組填料流程，縮短填料時間：溶出機組加熱段壓煮器原設計填料流程為在后槽出料泵（輸出管DN350、Q=680～880m3/h、H=23～26m）出口管處接1根DN150的旁路管道來填料（Ra*15壓煮器出料處填料），需要4個小時后機組才能通汽暖管。為了縮短填料時間，目前我們通過增加旁路流程，借用加熱段壓煮器（Ra*17壓煮器）DN150的管道放料流程來反向填料，實際縮短了2個小時的填料時間。

5檢修質量管理的持續改進

（1）制定《維修管理考核制度》，嚴格按制度進行考核。

（2）編制溶出機組管道、法蘭，閃蒸系統檢修作業技術標準。

（3）溶出機組恢復生產的過程中對檢修項目進行巡檢、安排有保駕人員：檢修單位安排人員對檢修項目進行巡檢，保證及時發現檢修項目出現的問題并進行相應處理。

6結語

從2007年12月25日組織實施華銀鋁第一次停汽檢修共用時30小時30分開始，對在組織實施溶出停汽檢修的過程中出現的問題，持續的進行總結并優化改進溶出停汽檢修存在的瓶頸，通過對上述的檢修瓶頸進行優化改進，目前溶出機組停汽檢修的工期可以控制在16小時內，2016年5月5日1#溶出計劃停汽檢修工期創下了15小時15分的佳績，比鋁行業的標兵企業中鋁廣西分公司溶出機組停汽檢修工期還快45分鐘。

但是我們有些地方還可以進一步的加強改進，如：增加檢修力量、提高檢修工具機械化（風動扳手）、避免檢修當天新增檢修項目等。

參考文獻：

[1] 曹崇珍.在役管道不停輸焊接三通工藝試驗.

[2] 化工原理.王志魁編.第四版.