浅析蒸汽管网运行中存在的问题与解决方法

王云龙

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江 鹤岗 154100）

中海石油华鹤煤化有限公司3052装置蒸汽管网有9.81MPa(G)、4.3MPa(G)、1.0MPa(G)和0.6MPa(G)4个压力等级，而2.35MPa(G)蒸汽管网仅在尿素装置内部。各级管网承受的蒸汽压力、温度均不同，上级管网的蒸汽压力、温度高于下级管网。上级管网的蒸汽通过各个压缩机透平抽气、减温减压器、废热锅炉供下级管网，高参数蒸汽在减温减压器内与均匀喷出的减温水混和，其温度下降，体积增大，压力下降，在符合下级管网蒸汽参数时，供下级管网。各级管网只接受同等级的蒸汽参数，各管网接受的蒸汽，供向各管网指定的用户。

上级管网通过减温减压器向下级管网转移负荷，各级管网上的放空阀在管网蒸汽压力高时自动开启，以保证管网的运行平稳。各级管网上的安全阀为最终保护。高压蒸汽管网汽源为热电站3台170t/h高压循环流化床锅炉，正常工况下，3台锅炉同时运行，供给装置的9.8MPa(G)、540℃蒸汽最大428.0t/h。中压蒸汽管网汽源为变换中压废锅产汽、空压机透平抽汽、合成气压缩机透平抽汽、汽轮发电机中压抽汽。次中压蒸汽管网气源主要由4.3MPa(G)、440℃中压蒸汽管网减压来提供，即1#中压减温减压器U37004，用户主要有煤气化、空分、酸脱装置。低压蒸汽汽源由变换低压废锅、汽轮发电机抽汽提供，用户为合成氨、空分、煤气化、尿素、采暖及除氧器。

1 蒸汽管网运行中存在的问题

1.1 高压蒸汽减压到中压蒸汽减压阀阀门卡涩

（1）在蒸汽管网运行中，减压阀和放空阀是至关重要的，当运行中的机组透平出现问题而跳车时，这时会有很大的蒸汽量退回到蒸汽管网中，而现在必须立即打开放空阀和减压阀，目的就是为了将这台机组透平的用汽量通过放空阀泄到大气中，从而稳定此级蒸汽管网的压力稳定，避免出现管网超压安全阀起跳的现象。另外带有抽汽的透平跳车时，这部分抽汽量就会通过减压阀快速打开补充到下级蒸汽管网内，从而稳定下级蒸汽管网的压力稳定，进而保证下级管网的各个用户不会因为蒸汽量不够而影响稳定运行。这种情况时减压阀阀门卡涩，就会给蒸汽管网带来很大的影响，严重时会造成系统停车。

（2）空压机、合成气压缩机开车过临界前会提前在中压蒸汽管网预留一些放空量，这时减压阀会开度很大。当机组过临界时，中控要立即将高压蒸汽减中压蒸汽减压阀关小，将中压蒸汽放空量回收，而这时减压阀卡涩会造成高压蒸汽压力迅速下降，影响机组开车过临界，严重时可能会造成机组跳车，从而影响整体的开车进度，导致整体消耗增加。

（3）蒸汽管网正常运行时，减压阀卡涩会无法平衡高压蒸汽和中压蒸汽压力，造成压力过高或过低，影响机组的稳定运行。

1.2 气候问题引发的蒸汽管网安全问题

由于我们这套装置地处北方，天气在零下的时间长达5个多月，所以现场蒸汽管网安全阀泪孔、放空阀后导淋、放空消音器导淋的蒸汽冷凝液就地排放就出现了问题，冬季现场管廊下方到处积冰，这些积冰一旦掉下来会有砸坏下方仪表、管线、阀门的风险，也会有可能造成装置停车事故。另外还会给现场巡检员工带来安全隐患，造成蒸汽的浪费，也会使现场不美观。

1.3 存在较为严重的蒸汽泄漏问题

在蒸汽管网实际运行过程中，蒸汽泄漏属于较为关键的问题之一。管网通常需要应用大量疏水阀，一旦其内部结构出现损坏或受到环境腐蚀影响，便会导致蒸汽快速泄漏，影响管网运输效率。

1.4 凝结水回收效果不足

凝结水属于蒸汽管网的重要回收目标之一，其内部含有大量热能，占比可达总蒸汽热能的25%。在这种情况下，如果没有针对凝结水进行科学回收，便有可能导致严重浪费问题出现，不利于蒸汽管网运行效率提升。大部分管网结构对冷凝水的回收效率均处于30%以下，导致大量水源被浪费，无法有效提高经济效益。因此，需要重视冷凝水回收问题。

1.5 水锤问题

水锤现象属于蒸汽管网在运行过程中较为常见的负面问题之一，其核心原因与管网内部运输蒸汽能源实现供热目标时，周边散热条件或环境条件不理想，导致内部出现冷凝水积聚，对管道造成不必要干扰有关。一旦冷凝水积聚超过管道的承受极限，便容易导致内部压力增加，进而对管道组件造成损害。严重情况下，还可能会导致阀门出现故障，产生安全风险问题。因此，需要重视水锤对蒸汽管网的损害，确保其能够采取针对性措施进行处理，从根源层面降低出现相关情况的可能性，为蒸汽管网的正常运行夯实基础条件。

1.6 管理与维护工作不到位

在蒸汽管网应用过程中，其对于管理与维护的需求较高。若没有正确开展相关工作，便有可能导致不良问题出现。例如，管道网络跑气、渗水等。在管道需求不断增加的背景下，管理与维护的难度也随之提升。若相关人力资源准备不到位，便会导致管理维护效率降低，继而从根源层面削弱蒸汽管网可靠性，不利于后续进一步应用。

2 采取的措施和解决方法

2.1 更换减压阀解决阀门卡涩问题

对于高压减中压减压阀阀门卡涩问题，经公司领导研究决定利用2018年7月大修全厂停车时对减压阀进行更换。在全厂停车之前，我们把现场施工所需的脚手架、跳板都提前搭设完毕，保证在停车后能第一时间进行交出检修，为检修做好充足的准备。全厂停车后，现场第一时间进行蒸汽管网泄压、排液、降温，管线温度降至常温时现场进行施工，并且要严格按照施工标准进行施工，避免出现不必要的问题而进行返工，影响检修的进度。

更换后的减压阀在冷态调试和热态运行中，开关正常不再卡涩，在机组开车过临界时能迅速的开关减压阀跟踪蒸汽管网的压力，在蒸汽管网正常运行时能及时的平衡各级蒸汽管网压力，避免蒸汽管网压力波动大而影响机组的稳定运行。

2.2 安全阀泪孔、放空消音器导淋回收

1#减压站处安全阀泪孔、放空消音器导淋回收方案：在1#减压站上方二层管廊增加一2寸管道，长度为高压放空消音器下方向南到分配站SDH-12旁地面污水地沟。在2寸管道开孔，依次接入高压蒸汽放空消音器导淋和阀后导淋、中压安全阀（北侧）消音器导淋和泪孔、两个高压安全阀泪孔、中压安全阀（南侧）消音器导淋和泪孔。上述所有管线现场必须加伴热并保温，注意：伴热必须接到导淋或者泪孔根部。

2#减压站处安全阀泪孔、放空消音器导淋回收方案：在2#减压站上方二层管廊增加一2寸管道，长度为中压安全阀（南侧）下方向北到分配站SDH-8旁地面污水地沟。在2寸管道开孔，依次接入中压蒸汽放空阀后导淋和消音器导淋、两个低压蒸汽安全阀泪孔、低压蒸汽放空阀后导淋和消音器导淋。上述所有管线现场必须加伴热并保温，注意：伴热必须接到导淋或者泪孔根部。

蒸汽管网安全阀泪孔、放空阀后导淋、消音器导淋蒸汽冷凝液回收后，现场这几处在冬季运行时也未出现积冰现象，也不会给装置带来停车隐患，也给现场巡检员工带来了安全的保障，更为公司节能降耗添砖加瓦。

2.3 改造现有蒸汽管网

为确保蒸汽泄漏、冷凝水回收、规划产品选型工艺陈旧等问题能够得到有效解决，应当针对现有蒸汽管网进行科学改造。在改造过程中，需要首先针对系统整体热能利用效果进行核算，随后对比蒸汽存在的损耗级别。通过深入检查等方式，确认存在问题的位置，并采取针对性改善措施，避免凝结水应用受到负面影响，提高基础利用率，解决泄漏问题。工艺过于陈旧与产品选型不当等问题，则需要采取优化改造方案，通过组织示范工程等方式，提高改造的可靠性，确保蒸汽管网能够得到更新，实现理想运行目标。

2.4 解决水锤问题

为避免蒸汽管网水锤问题影响实际运行效果，需要采取有效应对措施，解决水锤产生因素。当前蒸汽管网主要应用疏水阀部件避免蒸汽出现泄露问题，而冷凝水在积聚过程中，需要保证排出利用效率能够达到理想标准。因此，为正确应对水锤现象，应当对系统元件进行更新，使其拓展性能够得到增强。例如，蒸汽疏水阀通常分为热动力、热静力等基础类型。若采用机械疏水阀进行更新，则能够有效降低水锤出现概率，实现理想维护目标。在执行阶段，应当保证压力条件符合蒸汽管网基础运行标准。

压力条件与凝结水流经疏水阀环节存在密切关联，其能够在损失能量的情况下，获得一定程度的空间压力，进而排出管道体系外，避免水锤对管道造成影响。在实际更新阶段，应当根据蒸汽管网的实际情况，采取有效更新措施，确保疏水阀能够有效处理凝结水。同时，还需要重视凝结水的排放需求。通过保证蒸汽管网内部压力与温度条件符合标准，能够显著提高凝结水排放效果，有利于降低出现不良问题的可能性。在操作过程中，需要对存水量进行分析，使蒸汽管网内部能够创造出符合排放需求的环境，强化其应对水锤的实际能力，降低出现不良问题的概率。除此之外，还需要合理部署疏水点位。通过对蒸汽管网整体结构进行分析，能够确定疏水点位的最佳部署区域，可以有效避免管道内部应力造成严重破坏，提高水锤应对效果。通过科学部署相关排污系统结构，能够巩固管网实际应用条件，能够降低水锤带来的负面影响，实现提高应用可靠性的最终目标。

2.5 注重维护工作

为确保蒸汽管网能够维持正常运转，解决维护方面存在的问题，应当采取有效措施，保障维护工作的进行，最大限度降低不良情况出现概率，实现理想处理目标。在这一过程中，需要重视流量计与二次仪表的应用价值。这两种设备可以对蒸汽管网的实际热损状态进行分析，同时也可以提供关键误差数据，为后续执行流程夯实基础条件，提高维护效果。为确保维护质量能够得到理想标准，应当根据实际情况条件，选择恰当的计量仪器装置，保证蒸汽管网的实际动态能够得到科学分析，避免维护缺乏基础导向。

除此之外，还需要注重控制管道网络损伤。常规情况下，管道网络损伤的主要因素与蒸汽凝结水有关。因此，在维护过程中，应当针对凝结水进行重点处理，避免内部温度低于蒸汽温度，从根源层面减少凝结水的出现概率。同时，还需要加强回收力度，使凝结水可以得到充分利用，提高蒸汽管网的维护可靠性。

在实践工作中，维护工作还应当与监管流程相结合，确保蒸汽管网存在的主要问题能够得到快速发现，并及时采取有效处理措施，避免其负面影响进一步扩大，损害实际应用效果。在这一流程中，需要贯彻落实巡视检查方案，保证相关人员能够在巡查过程中发现问题，并通过对照计量表数据等方式，为后续维护处理提供重要参考，实现理想维护目标。

3 结语

综上所述，蒸汽是各大中型石油石化企业生产过程中的主要能源之一，蒸汽管网运行的好坏直接影响着企业的高效生产。因此，在蒸汽管网运行中要对蒸汽管网运行中存在的相关问题进行分析，并针对问题及时解决，加强管网运行系统管理工作，确保蒸汽管网稳定运行，进而提高资源利用率，降低企业生产成本，增强企业的市场竞争力。