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高压洗涤器防爆板爆破的原因与对策

[日期:2012-01-13] 来源:  作者:赵飞 职统宝 高鹏 [字体: ]

新疆泽普塔西南化肥厂高压洗涤器(E203)是CO2汽提法尿素高压系统的4台主要设备之一。为防止高腐蚀性甲铵将列管腐蚀泄漏,甲铵液进入低压壳层,造成壳层碳钢壳体损坏,壳层密闭循环冷却水一侧设计有防爆板(PSE232)。装置自开车以来,高压洗涤器防爆板多次出现爆破,造成系统被迫停车,严重影响了装置的安全和长周期运行。为了彻底解决这一问题,公司对防爆板多次爆破原因进行了分析和处理。

1.中压汽包(V909)超压

系统开工时,当合成塔出料后,汽提塔用汽量(高压汽包提供的1.95 MPa饱和蒸汽)突增,大量蒸汽冷凝液瞬间进入中压汽包,闪蒸产生中压蒸汽。此时如不及时调整中压汽包压力和液位,很容易造成汽包超压。

停工过程中,特别是在蒸发系统停运时,蒸发二段退加热蒸汽时速度过快,造成中压汽包超压。V909压力采用分程控制方式,2006年冬季由于检测引号错误(显示值比实际值偏低),使得V909进气阀全开,造成汽包超压。

E203壳侧防爆板(PSE232)整定压力与V909安全阀整定压力相近,由于安全阀在校验过程中整定值偏高,在汽包超压时防爆板先与安全阀达到整定值而爆破。

2.在建立高调水的过程中防爆板爆破

高调水系统充液完成后,在开启P201泵和高调水加热过程中操作程序错误,造成超压。主要存在以下几点:①开启高压洗涤器循环水泵(P201)时,V909E203壳侧的连通阀未打开,高点排气阀关得过早,在加热时造成高调水温度不断上升的同时压力也不断上涨,最终防爆板PSE232爆裂;②倒泵过程中P201出口开得过快,在2台泵同时作用下流量大幅增加,大量水的冲击作用造成防爆板爆裂;③开、停工过程中,为防止管线结晶高调水需提温至125 ℃,但在提温时蒸汽阀(HPV204)开度过大,温控阀(TPV207)设定值提得太快,造成高调水温度上涨过快,温度过高,防爆板在高温下承压能力下降,在较低压力下即爆破。

3.高调水缺失,气击作用造成防爆板爆破

高调水系统是一个密闭的自循环系统,在开、停工等过程中高调水缺失,在此密闭系统中存在一定的空间,高调水在循环和受热过程中的气击效应导致防爆板在冲击力作用下爆破,主要存在的问题为:①在建立高调水的过程中,系统没有进行充分的排气,使高调水未能充满;②由于高调水系统与V909相连,装置停车后,高调水在加热过程中部分汽化,造成缺失,开工前没有及时补加;③高调水系统设备、管线泄漏,P201A/B泵体倒淋,机封泄漏等造成高调水部分缺失,形成一定的气相空间。

4.高调水系统充液过程中防爆板破裂

高调水系统充液采用P201泵入口加蒸汽冷凝液的办法。此冷凝液来自蒸汽冷凝液泵,泵出口压力1.6 MPa左右,远高于高调水系统0.8 MPa的运行压力和防爆板整定压力值。但在充液过程中存在一些问题:开车前高调水系统进行充液,为了节省时间,补水阀开度太大,造成压力高,防爆板爆裂;高调水系统充液完成后,未及时关闭补液阀;建立高调水系统时,未按照要求的程序作业,先关闭了高点排气阀,后关闭泵入口补水阀,造成压力超高。

5.防爆板质量问题

防爆板自身质量原因,实际承压能力较整定值低;安装质量不合格,防爆板与夹持器不配套(我厂装置有国产和进口2套夹持器),安装不对称等。

针对以上原因,采取以下处理措施。

1.开、停车过程中,应提前调节V909压力,适当降低中压汽包压力,保证一定的操作余地。

2.在建立高调水的操作过程中,当高点排气阀见水后,关闭P201泵入口充液阀,打开与V909的连通阀(之前保证V909压力在0.6 MPa以上),关闭高点排气阀,启P201泵循环。提温过程应缓慢,分几个阶段进行,蒸汽阀门(HPV204)开度控制在30%左右。

3.补液时,泵入口补液阀开度控制在两扣左右。为了保证高调水系统时刻处于满液状态,生产过程中一直要保证补液阀有半扣的开度。

4.高压洗涤器循环水泵(P201/B)倒泵过程中,2台泵出口阀开、关过程协调进行,保证高调水流量稳定(主控监控好流量FIC-202140150 m3/h),波动偏大时及时与现场人员联系处置。

5.E203壳侧防爆板(PSE232)更换为YC150-1.4-95型防爆板,整定压力1.4 MPa,既增大了PSE232PSV932整定压力的差值,又消除了PSE232爆破而PSV932不能有效起跳保护的设计缺陷。

通过以上措施的实施,尿素高压洗涤器防爆板的事故率得到了很好的控制,为装置的平稳运行打下了良好的基础。

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