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如何應(yīng)對(duì)尿素合成塔出現(xiàn)泄漏

  
評(píng)論: 更新日期:2016年02月16日

  我國(guó)現(xiàn)有上千臺(tái)尿素合成塔在化肥生產(chǎn)裝置中運(yùn)行,其中與1995年10月7日河北遷安化肥廠和2005年3月21日山東魯西化工集團(tuán)第三化肥廠發(fā)生爆炸的尿素合成塔型號(hào)相同的就有數(shù)百個(gè)。針對(duì)尿素合成塔這一存在重大事故隱患且已出現(xiàn)過惡性爆炸事故的特種設(shè)備,為防止類似爆炸事故的再次發(fā)生,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2005年8月24日下發(fā)了國(guó)質(zhì)檢特函[2005]689號(hào)文件《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)尿素合成塔生產(chǎn)使用檢驗(yàn)工作的通知》,其中提出了要對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行中的尿素合成塔進(jìn)行在線檢漏,并推薦采用氨紅外分析儀對(duì)尿素合成塔內(nèi)層的泄漏情況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè),以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患。
 
    檢漏方法可靠易行

    與傳統(tǒng)蒸汽檢漏法不同的是氨紅外分析檢漏技術(shù)所用的檢測(cè)載體是不具有腐蝕性的氮?dú)?,?duì)于塔體的每一筒節(jié),分別設(shè)有兩根氮?dú)鈾z漏管,一根通入氮?dú)?,而從另一根引出檢漏后的氮?dú)獾桨奔t外氣體成分分析儀中。若塔體內(nèi)襯里有泄漏發(fā)生時(shí),只要通過儀器分析檢測(cè)氮?dú)庵行孤┙橘|(zhì)的氨含量,就可以及時(shí)判斷泄漏發(fā)生的性質(zhì)、部位、程度等情況。同時(shí)還可將檢測(cè)分析的信息輸出與控制操作系統(tǒng)和報(bào)警裝置相連接,設(shè)置適當(dāng)?shù)男孤┛刂茢?shù)值,就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線連續(xù)檢測(cè)尿素合成塔的塔體泄漏情況。
    氨紅外分析檢漏系統(tǒng)的氮?dú)獾牧髁恳鶕?jù)系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)泄漏發(fā)生的反應(yīng)時(shí)間和氨紅外氣體分析儀要求的試氣流量的大小來設(shè)置。由于塔體的高度不同,各個(gè)筒節(jié)盲層板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢漏管的長(zhǎng)度、方向、布置等都不完全一致,因此每一氮?dú)馔ǖ肋€需配置流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥來加以控制。為防止生產(chǎn)不正常塔內(nèi)壓力下降時(shí)可能出現(xiàn)的塔體襯里失穩(wěn)、抽癟等情況發(fā)生,系統(tǒng)具有在事故狀態(tài)下自動(dòng)切斷氮?dú)膺M(jìn)入筒節(jié)的功能。

    兩種工作狀態(tài)優(yōu)點(diǎn)

    多氨紅外分析儀有兩種工作狀態(tài),一種是在線檢測(cè)狀態(tài),所有流出筒節(jié)的檢漏氮?dú)鈪R集于集氣器中,混合后一部分送入氨紅外氣體分析儀,其余部分放空,一旦有筒節(jié)襯里發(fā)生泄漏,即可分析檢測(cè)出來并及時(shí)報(bào)警。另一種是切換工作狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一筒節(jié)有可能發(fā)生泄漏時(shí),可單獨(dú)對(duì)該筒節(jié)的檢漏管引出的檢漏氮?dú)膺M(jìn)行分析,以確切判斷泄漏發(fā)生的程度、范圍、性質(zhì)等具體情況。其技術(shù)特點(diǎn)是:①檢測(cè)靈敏度高。當(dāng)塔體襯里有泄漏發(fā)生時(shí),進(jìn)入筒節(jié)盲層板內(nèi)檢漏通道的氮?dú)饪杉皶r(shí)把泄漏介質(zhì)引出筒節(jié)并經(jīng)氨紅外分析儀自動(dòng)檢測(cè)其泄漏的關(guān)鍵成分氨的含量,檢測(cè)泄漏介質(zhì)反應(yīng)時(shí)間短,可及早發(fā)現(xiàn)泄漏情況,同時(shí)也能實(shí)施在線連續(xù)監(jiān)測(cè);②分析安全可靠。采用蒸汽檢漏時(shí),由于蒸汽進(jìn)入檢漏通道后有可能產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物,或碳鋼殼體生銹與盲層板泄漏介質(zhì)的共同作用下,有時(shí)腐蝕產(chǎn)物會(huì)把檢漏通道完全堵塞。采用氮?dú)鈾z漏,一定流量和流速的氮?dú)庠跈z漏通道中的流動(dòng)可避免檢漏通道堵塞,大大提高了檢漏的可靠性;③設(shè)備不受腐蝕。蒸汽檢漏時(shí),若品質(zhì)不高的蒸汽進(jìn)入檢漏通道后,除自身帶有一些有害物質(zhì)外,冷凝液還可能和泄漏介質(zhì)生成氨水、碳酸等腐蝕介質(zhì),極易將腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散到殼體層板,造成對(duì)塔體的腐蝕,特別是在焊縫等應(yīng)力集中區(qū)腐蝕更為嚴(yán)重。氮?dú)獠痪哂懈g性,且是惰性氣體,進(jìn)入檢漏通道后可避免尿素合成塔盲層板及殼體的腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;④系統(tǒng)設(shè)置方便。氨紅外分析檢測(cè)系統(tǒng)可以利用尿素合成塔原有的蒸汽檢漏通道,不需另設(shè)新的檢漏通道。對(duì)于同一塔體,若采用蒸汽檢漏,檢漏管和檢漏孔的數(shù)目有120~150個(gè)左右,而采用該技術(shù)僅需20個(gè)左右,其余的檢漏管只要堵住即可,從而大大減少了檢測(cè)工作量。

    應(yīng)用結(jié)果令人滿意

    目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)已得到了生產(chǎn)應(yīng)用,由浙江大學(xué)化工機(jī)械研究所研制的尿素合成塔氨紅外分析檢漏系統(tǒng)于1999年11月通過了浙江省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織的技術(shù)鑒定,并在浙江鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司 2800尿素合成塔上成功應(yīng)用。該塔系多層包扎式筒體,共11節(jié),每一筒節(jié)近上下環(huán)焊縫處設(shè)有互成60暗 6個(gè)檢漏孔,全塔共有132個(gè)檢漏孔及檢漏管。采用氨紅外分析檢漏系統(tǒng)后,檢漏孔的數(shù)目減為22個(gè)。原來蒸汽檢漏時(shí)采用人工定期巡查,每天必須對(duì)100多根檢漏管流出的蒸汽冷凝液進(jìn)行取樣分析,現(xiàn)場(chǎng)還設(shè)置了巡檢崗位,有專人定時(shí)對(duì)塔體泄漏情況進(jìn)行檢查,檢測(cè)工作繁瑣,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且無法實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)?,F(xiàn)已將氨紅外分析系統(tǒng)的所有檢測(cè)信息實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作控制,在總控室即可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,不需在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的泄漏介質(zhì)反應(yīng)時(shí)間約為5分鐘,在線檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警限為全塔氨泄漏量的0.5毫升/分鐘,實(shí)際上當(dāng)全塔氨泄漏量為0.15毫升/分鐘時(shí),即可在顯示器上反應(yīng)出來,使操作人員可采取措施及時(shí)處理。此外,該系統(tǒng)還具有良好的防爆和防腐蝕性能,能夠滿足尿素生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的要求。在鎮(zhèn)海煉化尿素合成塔上投用7年來,該系統(tǒng)運(yùn)行情況良好,效果顯著,為尿素合成塔長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供了可靠的保證。

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