化學(xué)工程中循環(huán)氫化液冷卻器檢修技術(shù)研究

付路路 吳彬 孫建偉

1.山東華魯恒升化工股份有限公司；2.山東源科安全技術(shù)有限公司；3.德州市應(yīng)急管理技術(shù)服務(wù)中心

在化學(xué)工程領(lǐng)域，循環(huán)氫化液冷卻器作為關(guān)鍵的設(shè)備之一，其性能和可靠性對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有著至關(guān)重要的影響。冷卻器的正常運(yùn)作不僅確保了化學(xué)反應(yīng)的有效控制，也是維持生產(chǎn)安全和效率的重要因素。然而，由于長(zhǎng)期運(yùn)行和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)環(huán)境，這些設(shè)備往往面臨各種潛在的故障和損耗問(wèn)題[1]。

因此，對(duì)循環(huán)氫化液冷卻器的有效檢修和維護(hù)成為保障化學(xué)工廠正常運(yùn)行的重要任務(wù)。本研究聚焦于E4104 循環(huán)氫化液冷卻器的檢修技術(shù)，特別是面對(duì)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的蒽醌析出和砂眼等問(wèn)題時(shí)的應(yīng)對(duì)策略。這些技術(shù)問(wèn)題不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境的安全構(gòu)成威脅。因此，本研究的目的在于開(kāi)發(fā)一套全面的檢修流程，以確保這些關(guān)鍵設(shè)備能夠在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

在此過(guò)程中，我們深入分析了冷卻器的結(jié)構(gòu)和工作原理，診斷了其存在的問(wèn)題，并制定了具體的檢修計(jì)劃。此外，本研究還重點(diǎn)關(guān)注了檢修過(guò)程中的安全管理，確保所有操作不僅符合技術(shù)要求，同時(shí)也符合當(dāng)前的安全和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。本研究的成果不僅為E4104 冷卻器的檢修提供了有效的方法和策略，也為類似設(shè)備的檢修工作提供了寶貴的參考[3]。通過(guò)本次研究，我們希望能夠?yàn)榛瘜W(xué)工程領(lǐng)域的設(shè)備維護(hù)和安全管理提供更加深入和全面的見(jiàn)解[4]。

1 設(shè)備檢維修概述

某日操作人員白班發(fā)現(xiàn)E4104（循環(huán)氫化液冷卻器）上部有少量蒽醌析出，經(jīng)過(guò)判斷為靠近上部的相鄰兩塊板片焊接的棱上有一處砂眼，如圖1 所示，擦干凈后，未見(jiàn)明顯外漏。后經(jīng)過(guò)檢修分部與采購(gòu)及時(shí)與某設(shè)備制造商聯(lián)系，該設(shè)備制造商出具現(xiàn)場(chǎng)維修方案。在進(jìn)料短接處開(kāi)孔增設(shè)DN25，CL300，材質(zhì)304L 短接，并走工藝變更，走正規(guī)設(shè)計(jì)。

圖1 循環(huán)氫化液冷卻器漏點(diǎn)

圖2 工藝技術(shù)處理流程

2 檢修預(yù)期效果

處理E4104（循環(huán)氫化液冷卻器）漏點(diǎn)，保證工藝處理潔凈，檢修過(guò)程安全可控，檢修后能夠達(dá)到預(yù)期效果。

3 檢修前的準(zhǔn)備工作

需要提前在四樓開(kāi)孔做進(jìn)料管線吊點(diǎn)（進(jìn)料拆除短接拆除），作為受力點(diǎn)。提前準(zhǔn)備檢修架子，并且進(jìn)行驗(yàn)收合格。需要準(zhǔn)備檢修材料，焊機(jī)（廠家準(zhǔn)備），提前進(jìn)行工藝處理，滿足要求，提前準(zhǔn)備DN400、CL300、厚度10 mm 法蘭蓋2片；DN150、CL150、厚度4 mm 法蘭蓋1片；DN150、CL150、厚度4 mm盲板1片。（檢修分部準(zhǔn)備）。測(cè)溫槍1 把，氧表1臺(tái)，可燃?xì)怏w便攜式檢測(cè)儀1 臺(tái)，安全帶2 條（工藝車間準(zhǔn)備）；檢修、工藝、廠家人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底完畢，參與人員培訓(xùn)完畢。

4 處理技術(shù)研究

4.1 工藝處理方案

1）將E4104（循環(huán)氫化液冷卻器）從系統(tǒng)中切出，關(guān)閉1#閥門(mén)開(kāi)啟3#閥門(mén)，逐步將1#閥門(mén)關(guān)死3#閥門(mén)根據(jù)生產(chǎn)需要打開(kāi)，關(guān)注泵P4101 電流及X4105AB 壓差變化；然后關(guān)閉2#閥門(mén)，確認(rèn)關(guān)死之后對(duì)E4104（循環(huán)氫化液冷卻器）進(jìn)行處理。

2）關(guān)閉循環(huán)水側(cè)進(jìn)出水閥門(mén)7#、9#、6#閥門(mén)，拆開(kāi)上水管線過(guò)濾器絲堵，接軟管，排凈循環(huán)水。

3）對(duì)換熱器物料側(cè)進(jìn)行處置，在5#閥門(mén)處接金屬軟管，于分配站處接蒸汽對(duì)換熱器進(jìn)行加熱，保證測(cè)量溫度在50～55℃，用測(cè)溫槍進(jìn)行測(cè)溫，同時(shí)在4#閥處接金屬軟管排液至廢液收集罐。

4）當(dāng)4#閥排凈后，在4#閥門(mén)處接三通短接進(jìn)行蒸汽蒸煮，反復(fù)蒸煮，蒸煮液接至噸桶，當(dāng)凝液為無(wú)色透明則可進(jìn)行下一步。合格標(biāo)準(zhǔn)為料液排凈，蒸煮后用VOC 檢測(cè)儀檢測(cè)后數(shù)值＜3ppm。

5）氮?dú)馍抵脫Q，每次排料繼續(xù)向噸桶排料。

4.2 檢修處理方案

1）工藝辦理交出之后，檢修開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，辦理登高作業(yè)票，組織人力，現(xiàn)場(chǎng)做好器材準(zhǔn)備。

2）工藝開(kāi)具盲板證，檢修負(fù)責(zé)拆除循環(huán)水出水短接并且加盲板蓋進(jìn)行封堵，進(jìn)水加盲板作業(yè)。防止循環(huán)水上回水閥門(mén)滲漏。

3）提前在樓頂增設(shè)倒鏈，對(duì)1#閥及進(jìn)料短接進(jìn)行固定，防止管線無(wú)支撐下垂，妨礙檢修作業(yè)。

4）拆除物料側(cè)進(jìn)出口短接，1#閥后及2#閥前，分別在1#閥后及2#閥前增設(shè)法蘭蓋，防止工作液進(jìn)出閥門(mén)滲漏。保證換熱器從系統(tǒng)完全隔離。

4.3 動(dòng)火前后現(xiàn)場(chǎng)處理

1）廠家負(fù)責(zé)對(duì)換熱器進(jìn)行丙酮或是酒精清洗，并且負(fù)責(zé)對(duì)廢物處理，此處需要征求環(huán)保處意見(jiàn)，然后進(jìn)行蒸汽蒸煮處理，防止動(dòng)火過(guò)程中發(fā)生燃爆事件。

2）工藝開(kāi)具動(dòng)火證，檢修負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)，三方現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)措施之后，廠家負(fù)責(zé)按照方案進(jìn)行氬弧焊加絲補(bǔ)焊。

3）補(bǔ)焊完畢后，對(duì)焊補(bǔ)部位進(jìn)行無(wú)損滲透檢測(cè)，檢測(cè)單位由檢修分部協(xié)助設(shè)備制造商聯(lián)系，費(fèi)用由艾克森承擔(dān)。

4）檢測(cè)合格后，檢修與廠家針對(duì)換熱器進(jìn)行水壓測(cè)試，水壓合格標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)標(biāo)執(zhí)行，測(cè)試壓力為工作壓力的1.1 倍，保壓時(shí)間2 h。無(wú)異常證明換熱器處理完畢，準(zhǔn)備恢復(fù)。

5）提前將換熱器內(nèi)水壓水引至噸桶，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行外排處理，若是廢水需要設(shè)備制造商進(jìn)行處理。

4.4 換熱器處理后恢復(fù)

1）工藝開(kāi)具盲板作業(yè)票，檢修負(fù)責(zé)恢復(fù)各個(gè)管口。

2）工藝負(fù)責(zé)在4#閥處接氮?dú)?，然后進(jìn)行氣密，氣密合格后進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，氣密壓力為工作壓力的1.1 倍（0.4 MPa），氮?dú)庵脫Q合格標(biāo)準(zhǔn)為氧含量≤0.5%，氣密合格置換合格后進(jìn)行投用。

3）開(kāi)1#閥門(mén)進(jìn)行灌液操作，一段時(shí)間后在新增導(dǎo)淋處進(jìn)行排氣，當(dāng)此處為工作液相無(wú)氣相后，這時(shí)可以將1#閥門(mén)逐步全開(kāi)，然后緩慢開(kāi)2#閥門(mén)，在調(diào)整2#閥門(mén)的同時(shí)，同步關(guān)閉3#閥門(mén)。

4.5 現(xiàn)場(chǎng)其他處理

拆除臨時(shí)使用管線，走過(guò)物料管線進(jìn)行蒸煮，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所使用工具進(jìn)行回收，盲板及法蘭蓋入庫(kù)保存，現(xiàn)場(chǎng)使用臨時(shí)架桿進(jìn)行拆除，清理現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生，保持潔凈。

5 檢維修期間的安全交底工作

需要檢修人員聯(lián)系機(jī)加工，針對(duì)換熱器上部進(jìn)料短接開(kāi)孔增設(shè)導(dǎo)淋，便于處理?yè)Q熱器。

1）嚴(yán)格按照票證作業(yè)辦理程序進(jìn)行辦理作業(yè)票證，沒(méi)有票證不允許作業(yè)。

2）現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格落實(shí)個(gè)人勞保的合規(guī)性和佩戴的正確性，針對(duì)使用的工具進(jìn)行提前檢查。

3）現(xiàn)場(chǎng)架桿經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格，作業(yè)人員登高作業(yè)辦理票證，登高作業(yè)安全帶有效扎結(jié)，使用雙鉤五帶式安全帶且高掛抵用。

4）現(xiàn)場(chǎng)使用氮?dú)獠划?dāng)，導(dǎo)致窒息現(xiàn)象。嚴(yán)格按照要求，持氧表作業(yè)，氧含量小于19%及時(shí)停止作業(yè)，關(guān)閉氮?dú)庠础，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，有機(jī)溶劑使用過(guò)程中，嚴(yán)格佩戴個(gè)體防護(hù)，防止出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。

5）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)禁高空拋物，使用工器具排放整齊，放在指定位置，防止出現(xiàn)物體打擊、機(jī)械傷害事件。倒鏈提前檢查，安全可靠，受力點(diǎn)稱重經(jīng)過(guò)荷載。

6）動(dòng)火必須辦理動(dòng)火票證，現(xiàn)場(chǎng)三方落實(shí)安全措施。現(xiàn)場(chǎng)易燃物及時(shí)清理，設(shè)備內(nèi)部處理干凈，動(dòng)火前取樣分析合格方可動(dòng)火。

7）嚴(yán)禁交叉作業(yè)，防止交叉作業(yè)帶來(lái)的人身傷害事件?，F(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)怏w報(bào)警檢測(cè)儀報(bào)警必須停止作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員聽(tīng)從工藝指揮、服從工藝人員管理。

6 結(jié)語(yǔ)

本研究在化學(xué)工程領(lǐng)域的循環(huán)氫化液冷卻器檢修技術(shù)方面取得了顯著成果。通過(guò)對(duì)E4104 冷卻器的深入分析和細(xì)致的技術(shù)處理，不僅成功解決了蒽醌析出和砂眼等具體問(wèn)題，更重要的是，建立了一套全面的檢修流程和安全管理體系。這一成果標(biāo)志著在設(shè)備檢修和維護(hù)領(lǐng)域邁出了重要的一步。

此次研究強(qiáng)調(diào)了安全性、有效性和可控性的重要性，這些都是進(jìn)行復(fù)雜工業(yè)設(shè)備檢修時(shí)必須考慮的關(guān)鍵因素。與設(shè)備制造商的合作不僅提供了專業(yè)的技術(shù)支持，也為檢修工作增添了更多的可靠性和準(zhǔn)確性。此外，還特別注意到環(huán)保和成本效益的平衡，這是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)之一。

通過(guò)本次研究，為化學(xué)工程領(lǐng)域的同行們提供了一套實(shí)用的檢修方案，為未來(lái)類似設(shè)備的檢維修工作提供了寶貴的參考和經(jīng)驗(yàn)。期待未來(lái)在這一領(lǐng)域繼續(xù)深入研究，不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，以促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展?？傊?，本研究的成功實(shí)施為化學(xué)工程設(shè)備的維護(hù)和檢修樹(shù)立了新的標(biāo)桿，對(duì)提升整個(gè)行業(yè)的安全性和效率具有深遠(yuǎn)的影響。