苯酐装置气体冷却器的常见事故及改进措施

48 总第 134期2005年第2期 安 徽 化 _『 苯酐装置气体冷却器的常见事故及改进 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 王德永 宗秋月 王美霞 (山东齐鲁增塑剂股份有限公司，淄博25541 1) 摘要 苯酐气体冷却器冈管束泄漏引起内部着火，导致整台设备失效，针对其存在的问题，对失效原 进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 研究，并采取了改进措 施，提高了设备的使用性能。 关键词 气体冷却器 翅片管束 事故分析 山东齐鲁增塑剂股份有限公司是全国最大的增塑 剂生产企业，主要从事各类增塑剂的研究开发和生产。 随着公司规模的扩大，苯酐作为生产邻苯类增翅剂的一 种重要原 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，越来越不能满足公司日常生产的需要， 已成为制约公司发展的瓶颈。为此，2000年公司上马了2 万吨／年苯酐装置，并一次开车成功。经过 3年多的生 产实践，我们发现气体冷却器作为苯酐生产的一个重要 单元，最易发生事故，如果处理不当，将会严重影响装置 的正常生产，甚至造成严重的安全事故。结合3年来实 践经验，我们把该设备易发生的事故及处理措施整理如 下，以备其它苯酐生产单位参考。 1苯酐装置气体冷却器的特点和现状 我公司的苯酐生产工艺是由邻二甲苯经同相催化 氧化法生产，该反应是放热反应，生成的热量一部分熔 盐移出，因此出反应器的混合气体温度通常在 350- 380％之间。反应气首先进入气体冷却器 ，被冷却到 17O℃左右，继而进入四台并联安装的切换冷凝器实现 产品分离。设置气体冷却器的目的主要有三个：回收热 量，减小切换冷凝器的负荷，分析反应生成气组分含量。 目前，该装置气体冷却器结构分为两部分，第一段 相当于沸热锅炉，它由两组并联的翅片管组组成，用于 发生6．0MPa的饱和蒸汽；第二段相当于预热回收器，它 由五组串联的翅片管组组成，片j于预热锅炉给水。设备 的主要技术参数见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 + ··+ ··+ “+ ”+ “+ ··+ “+ “+ “+ “——卜 -．+ “+ ··+ n+ ··+ 一+ ”+ ”+ “+ “——卜 ··+ “+ “+ “+ “——卜 ”+ “——卜”——卜 一——卜 “+ ··+ ”+ ”——卜 “+ ”——卜 ”q．-”——卜 ”——卜 “——卜 *——卜 一+ ”——卜 ”——卜 一——卜*——卜 *——卜 一——卜 *——卜 点腐蚀人手，具体措施如下： (1)将类似油罐罐壁及罐顶敷设保温，防止油罐壁 与大气直接接触，使罐内气相空间温差较大，造成罐内 壁有明水析出。这种方法能有效避免露点腐蚀，但投资 较大，工期较长。 (2)通过改善精制工艺，生产清洁汽、柴油，以降低 馏分油中的硫含量，使进入油罐顶部气相空间的硫化氢 含量大大减少。但由于地理位置等多种客观条件的限 制，我厂炼油装置将长期配置高含硫原油，势必造成成 品柴油含硫较高，同时渣油、蜡油、重污油等未经精制的 重油含硫还是很高。 (3)将油罐气相空间内壁做环氧玻璃钢衬里。具体 施工要求如下： 气相空间内壁采用喷砂除锈，去除表 面的氧化皮、铁锈、油污等，表面粗糙度要求在60- 9O m，以保证涂层的结合强度。②首先涂环氧底漆。⑧ 用与底漆相同的树脂加填料配成胶泥，填补基本表面不 平的地方，通过腻子找平。 做四油三布玻璃钢增强层， 每一层玻璃布浸透好树脂 ，并有足够的树脂含量，面层 要求富树脂层，有良好的腐蚀和耐磨能力，致密性和抗 渗能力高。 这种方法投资较省，工期较短。由于环氧玻璃钢内 衬使用环氧树脂为主要原料，属热的不良导体，罐外的 低温无法影响到玻璃钢作衬里的罐内壁的温度，从而有 效地防止明水析出。同时环氧玻璃钢内衬添加耐酸粉， 抗微酸性介质侵蚀效果较好，强度高，不易损坏，化学稳 定性好，不会产生微电池腐蚀。 4 结论 通过理论分析和4年来的实际效果来看，在 501#、 502#罐气相空间内壁做环氧玻璃钢内衬可以防止油罐 内壁露点腐蚀的产生，投资较省，消除了安全隐患。 2004年9月，操作_I=巡检发现二台蜡油罐顶腐蚀 穿孑L，通过分析，蜡油的储存温度为50-80％，而罐顶板 未设保温，受环境温度的影响，低于油罐气相温度较多， 造成了较严重的露点腐蚀。依此类推，重污油罐、渣油罐 储存温度都在60％以上，罐顶均未设保温，都存在较严 重的露点腐蚀，可能造成罐顶腐蚀穿孔。所以建议此类 油罐顶及顶带壁板作重点监护，具备清罐条件时，应尽 快做适当的内防腐，以彻底消除安全隐患。口 维普资讯 http://www.cqvip.com 总第 134期 2005年第 2期 安 徽 化 工 49 2气体冷却器的常见事故 2。1事故统计 我公司苯酐装置自2000年 l2月投料以来，苯酐气 体冷却器的历次事故统计见表 2。 表 2苯酐气体冷却器事故统计表 序号 时间 l 2oo1．4．24 2 2o01．829 3 2OO2．3 l7 4 2OO2．9．8 5 2o()3．4．8 发生部位及现象 一 段管束、二段管束第一组上管板与 矩形法兰连接焊缝开裂，设备顶部着火 二段管束四、五组爆管 二段管束三、四、五组爆管并着火 二段管束第七组翅片管焊缝漏水 二段管束第五组处着火 2。2事故特点 由事故统计可知，除第一次由于外接_T艺管道引起 震动致使管束与壳体连接的角焊缝开裂外，其余均是由 于着火或爆管引起。 3事故原因分析 3。1壳体内表面缺少防腐措施 在苯酐的生产-lr艺中，冷却器壳程介质的主要成分 除苯酐、顺酐、柠糠酐等气体外，并含有氧气、生成的水 蒸汽等气体。在操作温度下，由于设备壳体内壁、管束等 气体流过构件表面没有采取有效的防腐措施而氧化，由 此产生氧化铁。尤其当管束泄漏时，壳程介质苯酐、顺酐 与水反应生成酞酸和马来酸，该酸进一步与氧化铁反应 生成酞酸铁、马来酸铁。这两种亚铁盐都有在 120-180~C 的条 件 下 自燃 的化 学 特 性 。设 备 的操 作 温 度 (150~400~C)恰在产生自燃的温度范围，因而，列管泄 漏后，将会导致自燃现象的发生。就翅片管而言，设备内 部自燃后，高温导致其泄漏部位产生区域性过热、蠕变， 致使其强度降低，在管束内部介质压力的作用下发生爆 管。当水大量注人时，急剧冷却相当于一次淬火过程，从 而形成马氏体等金相组织，因而自燃产生高温，对下管 箱与管板的连接焊缝带来不利影响。 3_2管箱结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 不合理 目前该装置气体冷却器的管箱中间为长方体结构， 两头各有一半圆球状封头，反应混合气从一封头中部进 人冷却器，经冷却后从另一封头顶部进入切换冷凝器， 七组翅片管组位于箱体。这样，当反应混合气经过冷却 器时，由于结构的原因及翅片管组的阻碍，在冷却器箱 体底部与翅片管结合处及冷却器出口端底部不可避免 形成许多死角。由于邻二甲苯及其所含部分有机杂质通 过反应器时会产生一些诸如低燃点焦油类的化学物，这 些物质在冷却器底部及出口封头底部积聚，当达到一定 数量时，会产生自燃现象，从而引起翅片管束发生爆管 等现象。 3．3翅片管质量不理想 影响翅片管质量的因素是多方面的，除连接件的结 构、焊缝形式、施焊1二艺外，材料的化学成分及其制作工 艺是决定因素。由于材质及翅片管制造工艺不理想，致 使翅片管在抗应变疲劳、腐蚀疲劳、应力腐蚀及过度的 塑性变形等方面的能力较差。在时间较长或外界条件发 生变化时易泄漏。一个最明显的例子就是翅片管的琴弦 效应——因为翅片管每组管束有 122根列管，由于制造 一 艺不理想，列管长度相对不均匀，加上焊接变形，反应 混合气吹过后，相对较长的管子振动厉害，风量越大，变 化越明显，冷却器内部会发出声响，会使焊口产生疲劳 而导致泄漏。 4改进措施 4．1防腐 对壳程介质的过流构件表面采取热喷涂金属铝的 防腐处理方法，杜绝裸露金属铁的存在，以防止氧化铁 的产生。 4．2改进结构 主要在气体冷却器中部及气体出口处封头底部加 氮气吹扫线，以杜绝死角的存在，防止易自燃物质的积 聚，避免了箱体着火。 4．3选材及处理 翅片管选用强度更高的STB-340钢材制作的日本 进口基管，并在装配前进行 8MPa压缩风气密试验及 l6 MPa水压，试验合格方可使用。在裁剪过程中尽可能使 管束长度一致。由于管板不太厚，加上该结构不好进行 局部热处理，去除残余热应力只能在生产过程中缓慢进 行，时间较长，约需几个月，因此在设备使用初期其操作 应当相对稳定。 5结论 由以上分析可知，由于壳体内表面缺少防腐措施，管 箱结构设计不合理，翅片管质量不理想等因素造成了设 备易发生爆管及着火事故，使设备失效。采用本文所列改 进措施，在2003年7月对其进行了改造，经过一年多的 运行，未再发生上述设备事故，证明改造成功。口 维普资讯 http://www.cqvip.com