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有防爆电焊机?有这个必要? 领导还是有一定的安全意识的。在防爆区能动焊,没见过防爆电焊机。查看更多
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人孔RFIII(A.G)A 450-1.6 是什么意思? 如果我没记错的话:(a.g)代指普通石棉橡胶垫片,a指的是石棉和耐油橡胶垫片的统一名称代号,g具体说明是普通型的。查看更多
化工工艺管道的防静电接地如何做? 首先你应该联系设计院,一般情况下设计院会给出详细的施工方法和安装图集,如果设计没有给出安装图集你可以参照石油化工管道防静电规范要求和03d501系列安装图集进行施工,如果采用焊接的方法,焊接一定要在管道施压之前,焊接接地耳,焊接不锈钢材质管道时,所采用的接地耳材质应与不锈钢管道材质相同,禁止使用碳钢材质(使用专用接地卡件时也同样分清材质)。采用铜导线跟接地体连接时其截面积不小于16平方查看更多
常减压的加热炉的问题!? 管壁结焦导致炉管壁较厚,热吸收量减少,炉管传热效率降低,导致管壁超温。查看更多
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请问常压平底储罐中平底的检验标准? 推荐:api650-2013、gb50341 安装时是向内凹的,待装入介质由于重力作用内凹的管底就基本**,否则管底会向 ... 计量会不准吧.安装制作质量好的一般不会这样厉害 查看更多
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技术讨论:防止结水垢有什么方法? 可以用树脂软水再生降低水的硬度,减少结垢!查看更多
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干吸循环槽上的负压抽气管用什么材质好? 使用pvc管相对来说是最经济的,节能降耗。查看更多
求制氢事故处理资料? 制氢装置转化气蒸汽发生器存在问题及分析 王树德1 张绍良2  叶晓东1 (1.中国石油化工股份有限公司炼油事业部;2.岳阳长炼设备技术有限公司) 摘要:某炼厂新建8000 nm3/h天然气制氢装置在开工过程中转化气蒸汽发生器衬里损坏,外部筒体在高温高压下应力损坏,造成入口管箱破裂的设备事故。为了保证制氢装置的安全生产,确保类似事故不再发生,从设计和管理等方面分析了原因;总结了衬里和设备筒体修复的经验,并对就如何解决制氢装置转化气蒸汽发生器存在问题,提出了对策。 关键词:天然气 制氢 转化气 蒸汽发生器 衬里 筒体 1 简介 为了满足国内成品油市场快速增长的需求,满足产品质量升级的要求,近几年新建和扩建的制氢和加氢精制装置比较多,开工和运行过程中出现的问题也比较多,尤其是制氢装置问题相对集中。先后有多套制氢装置的转化气蒸汽发生器发生泄漏问题,累计停工时间超过6个月;psa氢气提浓单元发生问题,造成氢气纯度不够,影响下游装置的运行;氢气回收率低,尾气产量大,尾气外送,造成效益损失等等。仅在2004年首次开工的制氢装置中就有三套运行不理想,出现紧急停工的问题,严重影响了装置的长周期运行。 2 设备损坏情况 2004年10月底,国内某炼厂新建的8000 nm3/h天然气制氢装置在开工过程中,转化气蒸汽发生器入口管箱发生严重鼓包;管箱筒体有严重裂缝,致使大量高温含氢气体喷出,装置被迫紧急停工。打开检查发现衬里开裂严重,高温氢气直接接触外部钢板,造成筒体在高温高压下应力变形开裂。经过一个多月的抢修,对锥段部分进行更换,衬里重新制作,到2004年11月底该制氢装置才开始衬里烘干恢复正常生产。 据初步调查,国内外其他炼厂制氢装置相同的转化气蒸汽发生器也曾出现过类似事故。制氢装置转化气蒸汽发生器是将出转化炉的850 ℃左右高温、压力3.0 mpa左右的含h2、co2、co等转化气换热产生中压蒸汽后,转化气温度降至360 ℃,然后进入中温变换部分。它作为制氢装置的重要设备之一,具有高温、高压、临氢的特点,运行条件比较苛刻。因此,保证转化气蒸汽发生器的安全运行非常重要,不仅需要良好的衬里结构设计、衬里选材及施工,还需要加强施工管理和操作管理,才能保证转化气蒸汽发生器的安全运行。 3 管箱筒体原因分析 转化气蒸汽发生器属于三类压力容器。该制氢装置转化气蒸汽发生器入口管箱的结构尺寸简图见图1。 分析制氢装置转化气蒸汽发生器发生事故的原因,综合起来存在如下问题。 3.1 衬里材料选择的等级不够高 入口管箱上半部分全部鼓包,筒体纵向裂纹约80 mm长;衬里裂纹宽度达5~8 mm,已穿透衬里层;衬里与器壁间存在约1 mm左右间隙。说明该衬里材料烧后线性变化率较大,致使高温含氢的转化气易从衬里裂纹处进入器壁,并在器壁与衬里之间形成通路循环,造成器壁超温。 衬里材料容重与导热系数偏大,造成外壁温度过高。该衬里材料110 ℃烘干容重达1.65 g/cm3,热面温度815 ℃时导热系数为0.45 w/m.k。一般来说,衬里材料容重增大时,强度会增大,但导热系数也会增大,将会影响隔热效果,使外壁温度增高。应选择容重≤1.4 g/cm3,导热系数≤0.35 w/m.k的较高等级的衬里材料更为合适。 3.2 衬里施工质量 由于衬里的施工只能在现场实施,往往与紧张的开工进度时间有冲突。存在着在衬里施工期间,周边缝隙处理仓促或手段不足,在衬里层和设备本体之间存在缝隙,为以后的安全生产留下隐患。 3.3 衬筒结构不够完善 内衬筒体对接焊缝没有满焊,衬筒小端进料接管与衬筒接合对中不完全,造成焊接强度下降,结构不合理。衬筒与人孔处的衬里,衬筒与管板处的衬里存在间隙。所以,转化气易窜入衬筒内形成气流通路,冲蚀衬里及筒体。 3.4 人孔处衬里结构不合理 由于人孔短节无衬里,人孔处的密封完全靠人孔耐火砖隔热封闭.由于人孔砖的曲率与人孔不同,在人孔砖与衬里间存在缝隙,转化气易于窜入,致使人孔与壳体连接焊缝处超温,降低使用强度。 3.5 筒体外部加了不该加的保温 外部保温不仅不利于超温问题的及时发现,又增加了外部筒体的温度。由于转化气蒸汽发生器管箱衬里存在上述缺陷,加之外部保温,致使器壁温度急剧上升。管箱处保温为40 mm厚,当时转化气温度为740 ℃,计算壳体壁温可达340~380 ℃;如果不保温,则壳体壁温只有140 ℃。若保温为100 mm厚,转化气温度为800 ℃,计算壳体壁温可达600~650 ℃,外保温对设备的安全使用将是十分危险的。 壳体壁温计算公式及计算步骤如下: 计算公式(设备外径大于1020 mm时,按平面公式计算): (有保温时) (无保温时) 注:t1—介质温度,℃ t2—壳体壁温,℃(无保温时,t2=tw) tw—外表面温度,℃ q—单位表面散热损失,w/m2 δ1—衬里层厚度,m δ2—保温层厚度,m w—风速,m/s t0—环境温度,℃ α—外表面向大气的放热系数,w/(m2.k) λ1—衬里材料导热系数,w/m.k λ2—保温材料导热系数,w/m.k 计算步骤:采用逐步逼近法。步骤1,假设外表面温度t´w;步骤2,将t´w代入上述公式计算α,q,t2,tw;步骤3,验算 ,若成立则结果成立;若不成立重新假设外表面温度t´w后重新计算,直到满足条件。 3.6 监测手段不完备,不利于超温设备的及时发现 由于现场条件差,对筒体的外壁温度既没有远程监测,也没有现场测量措施。 3.7 降温保护措施不完善   在实际设计中,没有蒸汽和冷却水降温的设施,一旦发生设备超温后,没有措施降温。实际上,在不少的制氢装置上都增加了降温设施,以备急需。 3.8 壳体材质选择等级不够高 转化气蒸汽发生器管箱壳体材质选用15crmor等,设计温度为300 ℃,设计核算最高使用温度为450 ℃(未考虑母材及焊缝等的缺陷),若衬里存在缺陷,壳体局部易于超过最高使用温度。但是,如果选择更高等级的材质,又存在国内没有制造经验的问题。 4 本次设备事故的现场修复经验 转化器蒸汽发生器损坏后,由于开工进度的限制,设备修复的时间很紧,衬里结构及材料不可能变,现场工业依托力量薄弱,只能采取如下措施加以弥补: 4.1 采取措施保证衬里修补质量 4.1.1 施工缝采取梯型接口型式 衬里接缝采用阶梯形错缝结构,衬里前接口衬里表面应增加粗糙度,接合面应充分湿润,这样可增强新旧衬里的接合力,并可防止产生直缝。 4.1.2 保证衬里施工及养护环境温度合符要求 衬里施工及自然养护中确保环境温度为 5~35 ℃,搭设了保温棚,并用电炉加热,除此以外,还要保证衬里自然养护的时间。 4.1.3 完善人孔及死角处的局部结构 衬筒与人孔处,衬筒与管板处衬里的间隙等死角处,由于衬里材料难以做到100%填实,对于不易施工的地方用锆铝陶纤绳塞严。封人孔时,人孔砖与衬里间的缝隙用锆铝陶纤塞严。 4.1.4 采用强制式搅拌机 搅拌衬里材料时采用强制式搅拌机,可有效提高搅拌的均匀度;减小加水量,从而改善衬里的物理性能。 4.2 完善施工方案,内衬筒体施工质量 (1)内衬筒体的对接焊缝由花焊改为满焊,减少气流变化时冲刷衬里。 (2)锥体小端进料管伸进衬筒20 mm,并满焊,保证焊接强度,保证长周期运行的安全可靠度。 4.3 制定科学的衬里热处理曲线,严格按热处理曲线要求烘炉。结合衬里厚度,适当延长了恒温段时间。 4.4 加强烘炉及正常生产时的监护 烘炉时,除了有以器内温度检测的烘炉曲线外,还增设了外壁温度曲线,选择多个区域与理论计算结果对比分析,要求装置操作人员定点定时监测检查。 增设蒸汽保护的降温措施以防备用。特别是人孔薄弱处要有蒸汽保护降温措施。 4.5 修复效果考察 目前该装置的转化气蒸汽发生器正在正常运行,外壁温度一般在160~180 ℃,人孔上方局部最高壁温为340 ℃,但仍在设计要求范围内。通过一段时间的监测,外壁温度基本稳定。为确保长周期安全生产,对人孔上方的高温点采用了通少量蒸汽的掩护措施,保证筒体强度的安全。 5 制氢装置转化气蒸汽发生器制造对策 结合本次设备出现的问题和现场修复的经验,对制氢装置的同样设备的制造提出以下改进建议: 5.1 改善衬筒结构,减少气流扰动 衬里锥端与小端进料管应满焊,衬筒直段与管板满焊,为吸收筒体热膨胀,衬筒应考虑加膨胀节。如加膨胀节有困难,应考虑衬筒与管板处,做成迷宫式结构,以减少转化气进入衬筒内。锥体小端进料接管必须伸进衬筒20 mm左右,且必须与衬筒满焊。 5.2 改进人孔处衬里结构,保证设备材质强度 人孔短节增设衬里,人孔处密封面留在b面处,封人孔前密封面贴一层含锆陶纤,人孔砖可保留。 原人孔结构密封性较差,气流量从a处窜入,导致人孔处超温。改进后的人孔结构密封性较好,较好解决了人孔处设备超温现象,改造前后人孔结构示意草图如图2,图3所示。不足之处就是由于 人孔短节增设了衬里,相应管箱直径及人孔直径要增大。 5.3 提高衬里材料选择等级 衬里材料性能对比如表1。 衬里材料性能在满足强度要求情况下,导热系数及重烧线变化率应越小越好。 5.4 将锚固钉由“v”型钉改为“ω”钉,衬里中可考虑加入不锈钢纤维增强。 5.5 可考虑进料方式由直向进料改为横向进料 横向进料简图如图4所示。横向进料的衬筒密封结构优于直向进料的衬筒结构,有效解决了密封及热膨胀问题。另外一家炼厂制氢转化气蒸汽发生器采用横向进料方式应用十多年,管箱壳体材质为20g,衬里厚度135 mm,实测表面壁温仅为90~150 ℃,应用效果良好。 ]5.6 材质升级 若上述方案无法实施,可考虑壳体材质改用高cr-ni耐热钢。 6 结论 天然气制氢装置转化气蒸汽发生器经过抢修,虽然已投入了正常运行,但多家炼厂转化气蒸汽发生器破裂迫使装置停工的事故教训,要求我们在制氢装置的建设及生产管理过程中要从衬里结构设计、施工、监测维护采取措施保证安全。科学对修复衬里进行养护和烘干,并采用高质量衬里材料,应用先进的施工方法,合理的衬里结构和选材,这些都是保证转化气蒸汽发生器衬里质量的重要措施,同时还要稳定工艺操作,加强监测,巡检和设备护理是绝对不可轻视的条件。查看更多
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简介
职业:江西博雅欣和制药有限公司 - 生产管理人员
学校:临沂师范大学 - 化学化工学院
地区:青海省
个人简介:给青年人最好的忠告是让他们谦逊谨慎,孝敬父母,爱戴亲友。查看更多
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