淺析蒸汽管網運行中存在的問題與解決方法

王云龍

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

中海石油華鶴煤化有限公司3052裝置蒸汽管網有9.81MPa(G)、4.3MPa(G)、1.0MPa(G)和0.6MPa(G)4個壓力等級，而2.35MPa(G)蒸汽管網僅在尿素裝置內部。各級管網承受的蒸汽壓力、溫度均不同，上級管網的蒸汽壓力、溫度高于下級管網。上級管網的蒸汽通過各個壓縮機透平抽氣、減溫減壓器、廢熱鍋爐供下級管網，高參數蒸汽在減溫減壓器內與均勻噴出的減溫水混和，其溫度下降，體積增大，壓力下降，在符合下級管網蒸汽參數時，供下級管網。各級管網只接受同等級的蒸汽參數，各管網接受的蒸汽，供向各管網指定的用戶。

上級管網通過減溫減壓器向下級管網轉移負荷，各級管網上的放空閥在管網蒸汽壓力高時自動開啟，以保證管網的運行平穩。各級管網上的安全閥為最終保護。高壓蒸汽管網汽源為熱電站3臺170t/h高壓循環流化床鍋爐，正常工況下，3臺鍋爐同時運行，供給裝置的9.8MPa(G)、540℃蒸汽最大428.0t/h。中壓蒸汽管網汽源為變換中壓廢鍋產汽、空壓機透平抽汽、合成氣壓縮機透平抽汽、汽輪發電機中壓抽汽。次中壓蒸汽管網氣源主要由4.3MPa(G)、440℃中壓蒸汽管網減壓來提供，即1#中壓減溫減壓器U37004，用戶主要有煤氣化、空分、酸脫裝置。低壓蒸汽汽源由變換低壓廢鍋、汽輪發電機抽汽提供，用戶為合成氨、空分、煤氣化、尿素、采暖及除氧器。

1 蒸汽管網運行中存在的問題

1.1 高壓蒸汽減壓到中壓蒸汽減壓閥閥門卡澀

（1）在蒸汽管網運行中，減壓閥和放空閥是至關重要的，當運行中的機組透平出現問題而跳車時，這時會有很大的蒸汽量退回到蒸汽管網中，而現在必須立即打開放空閥和減壓閥，目的就是為了將這臺機組透平的用汽量通過放空閥泄到大氣中，從而穩定此級蒸汽管網的壓力穩定，避免出現管網超壓安全閥起跳的現象。另外帶有抽汽的透平跳車時，這部分抽汽量就會通過減壓閥快速打開補充到下級蒸汽管網內，從而穩定下級蒸汽管網的壓力穩定，進而保證下級管網的各個用戶不會因為蒸汽量不夠而影響穩定運行。這種情況時減壓閥閥門卡澀，就會給蒸汽管網帶來很大的影響，嚴重時會造成系統停車。

（2）空壓機、合成氣壓縮機開車過臨界前會提前在中壓蒸汽管網預留一些放空量，這時減壓閥會開度很大。當機組過臨界時，中控要立即將高壓蒸汽減中壓蒸汽減壓閥關小，將中壓蒸汽放空量回收，而這時減壓閥卡澀會造成高壓蒸汽壓力迅速下降，影響機組開車過臨界，嚴重時可能會造成機組跳車，從而影響整體的開車進度，導致整體消耗增加。

（3）蒸汽管網正常運行時，減壓閥卡澀會無法平衡高壓蒸汽和中壓蒸汽壓力，造成壓力過高或過低，影響機組的穩定運行。

1.2 氣候問題引發的蒸汽管網安全問題

由于我們這套裝置地處北方，天氣在零下的時間長達5個多月，所以現場蒸汽管網安全閥淚孔、放空閥后導淋、放空消音器導淋的蒸汽冷凝液就地排放就出現了問題，冬季現場管廊下方到處積冰，這些積冰一旦掉下來會有砸壞下方儀表、管線、閥門的風險，也會有可能造成裝置停車事故。另外還會給現場巡檢員工帶來安全隱患，造成蒸汽的浪費，也會使現場不美觀。

1.3 存在較為嚴重的蒸汽泄漏問題

在蒸汽管網實際運行過程中，蒸汽泄漏屬于較為關鍵的問題之一。管網通常需要應用大量疏水閥，一旦其內部結構出現損壞或受到環境腐蝕影響，便會導致蒸汽快速泄漏，影響管網運輸效率。

1.4 凝結水回收效果不足

凝結水屬于蒸汽管網的重要回收目標之一，其內部含有大量熱能，占比可達總蒸汽熱能的25%。在這種情況下，如果沒有針對凝結水進行科學回收，便有可能導致嚴重浪費問題出現，不利于蒸汽管網運行效率提升。大部分管網結構對冷凝水的回收效率均處于30%以下，導致大量水源被浪費，無法有效提高經濟效益。因此，需要重視冷凝水回收問題。

1.5 水錘問題

水錘現象屬于蒸汽管網在運行過程中較為常見的負面問題之一，其核心原因與管網內部運輸蒸汽能源實現供熱目標時，周邊散熱條件或環境條件不理想，導致內部出現冷凝水積聚，對管道造成不必要干擾有關。一旦冷凝水積聚超過管道的承受極限，便容易導致內部壓力增加，進而對管道組件造成損害。嚴重情況下，還可能會導致閥門出現故障，產生安全風險問題。因此，需要重視水錘對蒸汽管網的損害，確保其能夠采取針對性措施進行處理，從根源層面降低出現相關情況的可能性，為蒸汽管網的正常運行夯實基礎條件。

1.6 管理與維護工作不到位

在蒸汽管網應用過程中，其對于管理與維護的需求較高。若沒有正確開展相關工作，便有可能導致不良問題出現。例如，管道網絡跑氣、滲水等。在管道需求不斷增加的背景下，管理與維護的難度也隨之提升。若相關人力資源準備不到位，便會導致管理維護效率降低，繼而從根源層面削弱蒸汽管網可靠性，不利于后續進一步應用。

2 采取的措施和解決方法

2.1 更換減壓閥解決閥門卡澀問題

對于高壓減中壓減壓閥閥門卡澀問題，經公司領導研究決定利用2018年7月大修全廠停車時對減壓閥進行更換。在全廠停車之前，我們把現場施工所需的腳手架、跳板都提前搭設完畢，保證在停車后能第一時間進行交出檢修，為檢修做好充足的準備。全廠停車后，現場第一時間進行蒸汽管網泄壓、排液、降溫，管線溫度降至常溫時現場進行施工，并且要嚴格按照施工標準進行施工，避免出現不必要的問題而進行返工，影響檢修的進度。

更換后的減壓閥在冷態調試和熱態運行中，開關正常不再卡澀，在機組開車過臨界時能迅速的開關減壓閥跟蹤蒸汽管網的壓力，在蒸汽管網正常運行時能及時的平衡各級蒸汽管網壓力，避免蒸汽管網壓力波動大而影響機組的穩定運行。

2.2 安全閥淚孔、放空消音器導淋回收

1#減壓站處安全閥淚孔、放空消音器導淋回收方案：在1#減壓站上方二層管廊增加一2寸管道，長度為高壓放空消音器下方向南到分配站SDH-12旁地面污水地溝。在2寸管道開孔，依次接入高壓蒸汽放空消音器導淋和閥后導淋、中壓安全閥（北側）消音器導淋和淚孔、兩個高壓安全閥淚孔、中壓安全閥（南側）消音器導淋和淚孔。上述所有管線現場必須加伴熱并保溫，注意：伴熱必須接到導淋或者淚孔根部。

2#減壓站處安全閥淚孔、放空消音器導淋回收方案：在2#減壓站上方二層管廊增加一2寸管道，長度為中壓安全閥（南側）下方向北到分配站SDH-8旁地面污水地溝。在2寸管道開孔，依次接入中壓蒸汽放空閥后導淋和消音器導淋、兩個低壓蒸汽安全閥淚孔、低壓蒸汽放空閥后導淋和消音器導淋。上述所有管線現場必須加伴熱并保溫，注意：伴熱必須接到導淋或者淚孔根部。

蒸汽管網安全閥淚孔、放空閥后導淋、消音器導淋蒸汽冷凝液回收后，現場這幾處在冬季運行時也未出現積冰現象，也不會給裝置帶來停車隱患，也給現場巡檢員工帶來了安全的保障，更為公司節能降耗添磚加瓦。

2.3 改造現有蒸汽管網

為確保蒸汽泄漏、冷凝水回收、規劃產品選型工藝陳舊等問題能夠得到有效解決，應當針對現有蒸汽管網進行科學改造。在改造過程中，需要首先針對系統整體熱能利用效果進行核算，隨后對比蒸汽存在的損耗級別。通過深入檢查等方式，確認存在問題的位置，并采取針對性改善措施，避免凝結水應用受到負面影響，提高基礎利用率，解決泄漏問題。工藝過于陳舊與產品選型不當等問題，則需要采取優化改造方案，通過組織示范工程等方式，提高改造的可靠性，確保蒸汽管網能夠得到更新，實現理想運行目標。

2.4 解決水錘問題

為避免蒸汽管網水錘問題影響實際運行效果，需要采取有效應對措施，解決水錘產生因素。當前蒸汽管網主要應用疏水閥部件避免蒸汽出現泄露問題，而冷凝水在積聚過程中，需要保證排出利用效率能夠達到理想標準。因此，為正確應對水錘現象，應當對系統元件進行更新，使其拓展性能夠得到增強。例如，蒸汽疏水閥通常分為熱動力、熱靜力等基礎類型。若采用機械疏水閥進行更新，則能夠有效降低水錘出現概率，實現理想維護目標。在執行階段，應當保證壓力條件符合蒸汽管網基礎運行標準。

壓力條件與凝結水流經疏水閥環節存在密切關聯，其能夠在損失能量的情況下，獲得一定程度的空間壓力，進而排出管道體系外，避免水錘對管道造成影響。在實際更新階段，應當根據蒸汽管網的實際情況，采取有效更新措施，確保疏水閥能夠有效處理凝結水。同時，還需要重視凝結水的排放需求。通過保證蒸汽管網內部壓力與溫度條件符合標準，能夠顯著提高凝結水排放效果，有利于降低出現不良問題的可能性。在操作過程中，需要對存水量進行分析，使蒸汽管網內部能夠創造出符合排放需求的環境，強化其應對水錘的實際能力，降低出現不良問題的概率。除此之外，還需要合理部署疏水點位。通過對蒸汽管網整體結構進行分析，能夠確定疏水點位的最佳部署區域，可以有效避免管道內部應力造成嚴重破壞，提高水錘應對效果。通過科學部署相關排污系統結構，能夠鞏固管網實際應用條件，能夠降低水錘帶來的負面影響，實現提高應用可靠性的最終目標。

2.5 注重維護工作

為確保蒸汽管網能夠維持正常運轉，解決維護方面存在的問題，應當采取有效措施，保障維護工作的進行，最大限度降低不良情況出現概率，實現理想處理目標。在這一過程中，需要重視流量計與二次儀表的應用價值。這兩種設備可以對蒸汽管網的實際熱損狀態進行分析，同時也可以提供關鍵誤差數據，為后續執行流程夯實基礎條件，提高維護效果。為確保維護質量能夠得到理想標準，應當根據實際情況條件，選擇恰當的計量儀器裝置，保證蒸汽管網的實際動態能夠得到科學分析，避免維護缺乏基礎導向。

除此之外，還需要注重控制管道網絡損傷。常規情況下，管道網絡損傷的主要因素與蒸汽凝結水有關。因此，在維護過程中，應當針對凝結水進行重點處理，避免內部溫度低于蒸汽溫度，從根源層面減少凝結水的出現概率。同時，還需要加強回收力度，使凝結水可以得到充分利用，提高蒸汽管網的維護可靠性。

在實踐工作中，維護工作還應當與監管流程相結合，確保蒸汽管網存在的主要問題能夠得到快速發現，并及時采取有效處理措施，避免其負面影響進一步擴大，損害實際應用效果。在這一流程中，需要貫徹落實巡視檢查方案，保證相關人員能夠在巡查過程中發現問題，并通過對照計量表數據等方式，為后續維護處理提供重要參考，實現理想維護目標。

3 結語

綜上所述，蒸汽是各大中型石油石化企業生產過程中的主要能源之一，蒸汽管網運行的好壞直接影響著企業的高效生產。因此，在蒸汽管網運行中要對蒸汽管網運行中存在的相關問題進行分析，并針對問題及時解決，加強管網運行系統管理工作，確保蒸汽管網穩定運行，進而提高資源利用率，降低企業生產成本，增強企業的市場競爭力。