乙烯裝置超高壓轉高壓蒸汽減溫減壓器TV-1304泄露問題治理

黨春遠

摘 ?要：本論文主要對乙烯裝置超高壓轉高壓蒸汽減溫減壓器TV-1304泄露原因進行分析。根據泄露情況，通過公司相關專家、電儀部專業技術人員制定的整改措施進行闡述。

關鍵詞：減溫減壓器;泄露;帶壓堵漏

1 工藝概況

中石化天津分公司烯烴部乙烯裝置減溫減壓器TV-1304作用是對蒸汽管網中超高壓蒸汽轉高壓蒸汽進行降溫，蒸汽溫度由500℃左右降至360℃ 左右。TV-1304的減溫水入口前有1臺壓力調節閥PV-1310，作用是對BW水進行減壓處理，將BW水由14.58MPa左右降至6MPa左右，以保證TV1304噴水壓力穩定。裝置流程簡圖見圖1。

2020年設備更新項目中電儀部對乙烯裝置7臺減溫器進行更新，中標廠家為德國蘇爾達品牌。審核工廠返回的供貨資料時，電儀部專業技術人員發現廠家供貨與技術協議不符：一是廠家將技術協議中的SAMSON品牌執行機構替換為RTK品牌執行機構;二是膜片有效面積與協議不符;三是TV-1304、TV-1305、TV-1306、TV-102-5執行機構尺寸與協議不符。針對以上情況，2020年4月23日在中心部召開專題會，會上確定由蘇爾達廠家提供其產品的各項數據分析報告，天津公司組織專家對減溫減壓器執行機構品牌及尺寸變更后對其使用的可行性、可靠性進行評估。經過評估，4 臺執行機構尺寸與協議不符的減溫器經測算數據，TV-1305、TV-1306、TV- 102-5滿足安裝空間要求，TV-1304的執行機構將受到旁邊鋼結構立柱的影響，廠家采取了在國內對執行機構進行加長的方案。

3 泄露原因分析

蘇爾達公司提供的RTK執行機構固定方式本就為三根金屬桿形式，在國內對執行機構進行加長后，執行機構整體的強度以及受力平衡性降低; TV-1304為水平安裝，對執行機構雖然增加了支撐，但支撐方式為金屬硬支撐。裝置開車后，管道進蒸汽后熱漲形變向上升高，支架脫離執行機構膜頭，未起到支撐作用。此兩種原因導致在使用過程中閥桿受力不均對減溫器閥門的填料造成磨損引起泄露。隨然后來改進支撐方式，但泄露情況已發生，無法復原。TV-1304填料泄露后，電儀部立即將情況上報公司。2020 年 08 月 17 日公司領導組織召開泄露情況預防及處理專題會， 確定如下幾點措施：（1）增加彈簧支架，確保執行機構水平安裝，該措施已實施完成。（2）將TV-1304減溫器列入特護巡檢，每天監測每分鐘泄漏水量。當泄露量增加時通過填料微調，減輕泄漏量，經過2次調整， 填料緊固約四分之三圈，再緊固閥門會卡澀。在對TV-1304減溫器的維護過程中，衍生出了新的問題。TV-1304減溫水入口前的減溫水壓控閥PV- 1310的控制性能影響TV-1304的泄露量。當PV-1310正常工作，起到減溫水降壓作用，控制閥后壓力保持在6-7MPa左右時，TV-1304控制穩定，泄露量也基本穩定。但大修更換的PV-1310因頻繁動作且一直處于小開度，使用不到半年就已內漏，無法起到降壓作用。2021年2月8日，更換為維修后的PV-1310舊閥。更換前，閥后壓力在為10-12MPa之間波動，TV1304開度為OP3.1%（DCS數據），泄漏量為930ml/min。更換后，閥后壓力降為6-8MPa左右，TV1304開度為OP42%（DCS數據），泄漏量200ml/min，泄漏量明顯變小。

4 泄漏問題治理

乙烯裝置減溫減壓器TV-1304無副線，正常開車狀態下無法進行下線解體檢修。隨著TV-1304泄漏量逐漸增大，已嚴重情況乙烯裝置平穩運行。針對以上情況，公司領導多次組織專業技術攻堅會議，研討解決方案，制定以下兩種解決方案。

4.1 方案1

根據閥門結構特點，在泄露量持續加大的情況大，在原填料壓蓋上部增加外掛填料函。通過多次與廠家技術溝通，最終確定外掛填料函方案。安裝方法：填料函由兩部分組成，安裝時需要將加緊螺母孔對正，四支螺母緊固牢靠。將PTFE的墊片安裝在填料函底部。此時安裝加長螺桿，加長螺桿和原填料壓塊螺桿相連接，連接方式為螺紋連接，加長螺桿通過壓緊填料函兩側的支耳實現對填料函的固定。現場安裝時由于填料處有熱水泄露，在遠離泄露點處對填料壓塊和填料進行預安裝。首先安裝填料壓塊， 將對夾式的填料壓塊套在閥桿上進行組裝;然后安裝填料盤根環，廠家建議填料盤根環材質為PTFE，層數為6層。每層的開口處不在同一位置逐一碼放在閥桿上;安裝人員將填料壓塊和填料盤根環緩慢推入填料函（此時安裝人員需注意防護面罩和防護手套的穿戴避免熱水燙傷）。固定填料壓塊螺母，首次緊固能實現固定填料即可，根據閥桿能否正常動作再逐步實現填料的壓緊。

4.2 方案2

10月14日，TV-1304泄露處出現噴射情況，乙烯裝置安全生產隨時出現不可控的風險。針對以上情況，在公司及設備管理部專家指導下，儀表科組織烯烴部、作業區、施工單位多次對打壓堵漏施工方案進行討論，對作業風險進行評估。確定帶壓開孔注膠方案如下：（1）根據現場泄漏點位置使用防水布對泄漏點進行包裹，防止燙傷施工人員。（2）根據圖紙與實物確定填料函內填料位置，由于填料沒有在圖紙上表明深度數據， 按圖紙的圖示與試驗數據填料深度在固定架位置。（3）根據圖紙與實物測量填料深度約30mm-35mm之間。（4）根據圖紙確認閥門材質為F22， 注膠閥材質為304不銹鋼。（5）現場確認在合適位置如圖所示，先在法蘭外圓用￠10.2 mm鉆頭，在法蘭盤鉆20mm深的孔，在用M12絲錐進行攻絲，安裝注膠閥。（6）使用電池電鉆進行帶壓打孔，鉆頭尺寸為直徑4.5mm，打孔全深為81mm，鉆頭通過注膠閥進行打透鉆孔，距離填料約25mm鉆透時（使用游標卡尺深度尺確認），停止鉆孔拆下注膠閥清理鉆孔鐵削（用細釬絲與磁鐵進行清理），進行注膠打壓試驗，壓力30MPa， 在鉆孔距離填料約10mm左右停止鉆孔，拆下注膠閥清理孔洞內的鐵削， 防止進入填料。清理完成后安裝注膠閥繼續鉆孔，鉆透后高溫水介質會瞬間噴出，受到介質噴出阻力電鉆隨即向反方向拔出，關閉注膠閥，阻斷熱水噴出流量。操作時人員應穿隔熱服，佩戴隔熱手套，面罩等合格勞保用品，防止人員燙傷。人員須站在注膠閥側面操作，防止介質噴出造成傷害。（7）安裝注膠槍，如噴射量較大，考慮到單個注膠閥關閉后無法完全阻斷介質溢出，導致注膠槍受阻力無法安裝，需在注膠閥后再加裝一個M20注膠閥，關閉后安裝注膠槍，注入專業密封劑TSM-15A（石墨填充型），打開注膠接頭，勻速緩慢注入密封劑，消除泄漏，確認無泄漏后關閉注膠接頭，停止注膠，完成帶壓封堵作業。將M20注膠閥拆卸，法蘭片僅留M12注膠閥一個。

11月1日，在施工方案各級審核完畢、現場安全措施到位條件下， 進行TV-1304帶壓堵漏作業。作業結果閥門漏點消除，閥門動作未受到影響，一次性解決了乙烯裝置長周期運行風險。

參考文獻：

[1] 李進. 煉油過程系統優化方法及應用研究[ D]. 長沙： 國防科學技術大學，2005.

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