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(1.河南能源化工集团 中原大化公司,河南 濮阳 457004;2.河南省化工研究所有限责任公司,河南 郑州 450052)
压缩机润滑油及程控阀油系统化学清洗
程宏宇1,李玉敏2,李敏1,冯玉君2
(1.河南能源化工集团 中原大化公司,河南 濮阳 457004;2.河南省化工研究所有限责任公司,河南 郑州 450052)
针对压缩机润滑油及程控阀油系统油路清洗的复杂性,简叙了油路清洗的重要性、必要性,详细阐明了油路清洗的方法、步骤、注意事项、验收方法等。
油系统;油路;化学清洗
煤制乙二醇是从合成气一氧化碳出发,偶联得到草酸二酯,然后草酸二酯经催化加氢制乙二醇。这一路线是近来被公认为技术性和经济性较好的一种工艺路线,此路线具有成本低、能耗低、废物排放量少等优点。而且对于我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的现状,采用煤制乙二醇生产技术符合我国国情,具有重要意义。
乙二醇装置压缩机油路系统只是煤制乙二醇生产装置中的一个重要组成部分,但随着该装置运行周期的延长,就会出现油路系统流通不畅过滤器经常堵塞、频繁更换等问题,从而严重威胁装置安全运行[1-2]。
压缩机油系统,由于系统长期运行,不可避免地在油路系统内部沉积或多或少的杂质污垢:如油泥、积炭、铁锈渣、高温聚合物等。污垢的形成对设备运行将产生严重的影响,如执行机构动作失聪、后部油过滤器急速堵塞、液压调节不稳、压差急剧升高、机组控制系统波动等险情。为此对该系统必须定期进行一次彻底地化学清洗,从而使系统时刻处于良好的运行状态[3-4]。
压缩机油系统包含润滑油和程控阀油两部分,系统主要由油箱、液压油泵、冷却器、过滤器和连接管道等设备组成,可概括为一个油路:液压油路。流程为由主油泵连接油箱提供液压油,进入公用液压油进油总管,而后由液压油分支油管到达液压分站,经液压分站控制后分配到各机组阀门液压油管路,流经控制阀后大部分密封油进入液压油回油总管回到液压分站,并进入公用液压油回油总管返回至冷却器冷却,而后回到油箱。
具体清洗对象:润滑油系统(润滑油、控制油系统、冷却器、过滤器、进回油总管线);程控阀净化液压油系统(程控阀支管、冷却器、过滤器、进、回油总管线)。
3.1 清洗前的准备工作
①有蒸汽加热源时,用蒸汽加热;或者改用天然气加热,具体是辅设一条长的天然气临时管线,增添天然气燃烧喷头或喷嘴;或者在清洗槽内加装不锈钢电加热器。②关闭所有现场仪表根部阀门并断开,用塑料袋封闭,防止进入灰尘,放出液压油,取出过滤器滤芯(单独用汽油、柴油清洗或更换,清洗后防尘保存备用),并恢复原有状态。③调换单向止回阀的方向。④清洗装置设备的布置及清洗回路临时管线(胶管、短节、法兰)连接等;清洗泵与油系统管道进口采用硬管连接,系统的出口采用橡胶管连接并安装阀门控制,作为清洗出口,并加装过滤网,在各项清洗工作中要定时清洗过滤网,保证过滤网的清洁。⑤备足各类清洗药剂及安全防护装备。⑥落实水源、电源、汽源的来源及联通。⑦工艺流程的制定、管道的联通、隔断都必须经厂方工艺技术人员的严格指导、监督同意后才可进行(清洗前厂方必须保证要拆开部分的密封垫备件充足,注意密封垫型号、规格)。
3.2清洗方法及流程
3.2.1 润滑油系统清洗工艺流程
润滑油系统清洗工艺如图1所示。
图1 C-201机组润滑油系统清洗澡示意图
3.2.2 润滑油系统连接方法
①拆除左边泵溢出管道上阀门作为清洗管线进口,与清洗泵的连接,采用硬链接;注意要关闭后面阀门,另两侧加装盲板,注意要用厚的盲板。②拆开两台泵出口处,加装盲板便于排污;清洗时要关闭阀门,排污、吹扫时打开。③为使清洗中排气,拆开两台冷却器、油过滤器排气阀门上部,取出控油盲板,记好方向并编号保存;插入盲板,油箱方向用塑料袋防止药液进入油箱。④拆开电子阀、调节器两边阀门,为了清洗最好关闭两边阀门,为清洗方便,不再加装盲板;也可不用拆除电子阀、调节器。⑤拆开C-201上润滑油、控制油、回油管线与机组的连接;分别用加盲板或阀门、法兰的方法进行连接,作为清洗的进出口;进出口部分分别用串连方法连接,一部分进口用橡胶管连接直接回清洗槽,一部分连接回油管线,每根分支必须加装阀门,为使清洗中进行控制,另外多加一根分支进行冲洗、冲扫使用。⑥油箱上回油管线采用加装短接和法兰,用橡胶管连接清洗槽,作为清洗回路。⑦高位油箱在清洗前拆开人孔,排净残留油。本次清洗采用电加热正向强制循环化学清洗方法。
3.2.3 程控阀油系统连接方法及清洗方法
程控油系统工艺流程如图2所示。①拆除公用液压油总管末端法兰,作为清洗管线的进口和出口并与清洗泵连接;末端进出口用胶管连接并安装阀门,防止末端循环不好。②拆开三台泵前面的阀门,两个加装盲板,一个连接法兰,与换热器出口连接,作为清洗第一回路。③拆开液压站中液压油三个溢出阀门前面的阀门,两个加装盲板,一个连接法兰;与换热器导淋连接,作为清洗第二回路,清洗中可轮换开关,防止走近路。④为了保证程控阀转换装置的清洁度,程控阀净化液压油系统支管,采用程控阀进、出口处安装软连接,并用蒸汽吹扫(采用连接程控阀进出口进行支管化学清洗是比较简便的方法)。⑤控制柜进出口断开,便于排气。⑥关闭高位油箱底部阀门,上部拆开加入盲板,便于排污、排气。本次采用电加热正反向强制循环的化学清洗方法。
图2 C-201机组润滑油系统清洗澡示意图
清洗步骤为:
水冲洗→碱洗(除油除脂)→水冲洗→除积碳→清水置换冲洗→氮气吹扫。
4.1水冲洗
由清洗泵向系统内注水并充满所有管道和容器,使清洗回路达到试漏标准,加热水源,用温热水冲洗系统。
4.2 碱洗(除油降脂)
用预热的软水充满整个油路系统,开泵循环,一面循环,一面向清洗槽内加入准确计量的各类除油除脂药剂,药剂加毕后,缓慢升温至碱洗液温度至70~80 ℃为止,循环清洗一直到油管样监测点的油污全部除净时为止。
排出碱洗液,用大量温热软水置换碱洗液并冲洗系统,一直到排出的水液pH值在7左右为止。
4.3 除积碳
向已充满软水的清洗系统内加入购置的专用除碳剂,缓慢升温至60 ℃左右,循环清洗6 h,使除碳液pH值稳定0.5 h后,用含有中和剂的软水置换排出除碳液,而后用中性软水加温冲洗,直到pH值为7±0.5为止。
4.4 氮气吹扫
用厂方提供的洁净氮气采取正向沿清洗线路进行氮气流吹扫,目的是把清洗系统内的残余液和水分排除干净。
氮气吹扫后,马上拆除临时设施,并通知厂方进行验收,验收通过后,设备要马上安装复位,并做到工完、料净、场地清。
在清洗全部工作过程中,转换开关要20 min转换一次,清洗管道上支管、加盲板处要定时排气并保证清洗质量的均衡。
5.1验收标准依据
化工部行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》、《国家污水综合排放标准》GB8978-2002。
5.2验收方法
检查方法可用窥镜检查管路内壁垢物的清洁度,对可见部分进行目视检查,观察表面有无点蚀、污垢,对部分死角检查是否有残液。对油系统部分可随机进行3次管线拆解,目测检验。
5.3验收结果
①油系统金属表面应形成良好的钝化膜,出现二次浮锈。②标准试片平均腐蚀率<6.0 g/m2,总腐蚀量<72 g/m2;不锈钢平均腐蚀率<2.0 g/m2,总腐蚀量<24 g/m2。③金属表面与内部无氢脆及应力腐蚀破裂可能的隐患;④非清洗部位及设备上的仪表、阀门等部件应正确复位完好。本次对河南煤业集团濮阳永金20万t/a乙二醇装置压缩机润滑油系统及程控阀油系统清洗,经甲方严格的检测验收,清洗结果优良。
①对油系统的清洗,在国内相关企业尚未形成定期清洗的共识,只有油系统装置出现问题后才加以重视,这方面需要中国清洗协会尽早提出油系统设备清洗标准或指导性建议。②油系统的清洗要求精度高,管线连接繁琐、复杂,一般的清洗企业很难插足,但对技术实力较好的清洗企业,却是巨大的潜在市场。③油系统的清洗原料费用只有成本支出的20%左右,关键是人力费用支出较大。本次油系统清洗仅程控阀和电磁阀的跨接就各有152个,需连接的DN25支管总长4 500 m,费时耗力。虽然清洗技术要求高,但总体仍是劳动密集型清洗。④油系统的清洗如果能够采用加油站自动清洗车强制溶剂循环、过滤、除水一步完成的清洗模式和方法,其效果和优势将更加明显。油系统基本不用拆卸,既节省人力、物力,又高效、安全,是具有很大发展空间的清洗模式。只是自动清洗车整套装置投资过大,一般清洗企业难以承受。
油系统清洗在石油、煤化工、炼油行业具有很大的潜在市场,但目前为止相关企业对油系统清洗的重要性、必要性仍然认识不足,急需有关行业部门出台相应的专业油系统清洗标准或指导性建议。为清洗企业开拓、发展新的清洗领域奠定理论基础和清洗依据。
[1]李开建.大机组油路的清洗[J].化工设计通讯,2006,32 (1):23-26.
[2]翟俊红,王 欣,刘 远,等.煤制乙二醇的发展现状[J].氮肥技术,2013,34(3):47-48.
[3]任永德,曹可生,李开建.大机组油路清洗的探究[J].平顶山工学院学报,2005(5):23-25.
[4]强洪刚.大机组润滑油系统化学清洗及油冲洗[J].石油化工设备,2011,40(4):80-83.
石化“十三五”推七大石化产业基地
中国石油和化工行业“十三五规划”已在紧锣密鼓编制当中。初步方案是着力破解产能过剩,淘汰落后产能,重点建设七大石化产业基地,同时推动化工新能源2020年提升至亿吨级,其中煤化工产量增加到近9 000万t。
这是9月11日,参与规划编制的石油和化学工业规划院院长顾宗勤在2014年中国国际石油化工大会上透露的信息产能过剩是做十三五规划最大的难题,预计“十三五”期间可能会好一些,但真正解决很难。他坦言。
目前,我国主要石化产品生产能力位居世界前列,但产业集约化、规模化、一体化水平偏低,高端石化产品发展滞后,供给存在结构性短缺,部分传统领域行业产能过剩严重,短期内化解产能过剩的压力巨大。
为此,国务院常务会议部署石化产业科学布局和安全环保集约发展。据发改委产业协调司调研员曹传贞透露,《石化产业规划布局方案》目前已制定完成,近期发改委将会同工信部下发该方案。方案提出,将推动产业集聚发展,重点建设七大石化产业基地,包括大连长兴岛(西中岛)、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷,同时推进现代煤化工升级示范。
围绕这一思路,"十三五规划"初步方案提出,我国石油和化工行业的重点发展方向将是石化产业优化、化工新能源、化工新材料、传统化工升级四个方向。与此同时,“十三五”期间我国化工新能源产业将取得跨越式发展,产量规模将由2013年的千万吨级提升至2020年的亿吨级。其中,煤化工产量规模将从2013年的915万t增加到8 929万t。
此外,还将积极发展混合所有制,鼓励有实力的民企特别是下游产业的民营企业,按照行业准入要求参与石化产业重组改造和基地建设。
2014-06-11
程宏宇(1971-),男,工程师,从事煤化工生产、研究工作,电话:13839380252。
TQ050.7
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1003-3467(2014)09-0043-04