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中圖分類號:TD224 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)13-0084-01
石油化工,主要指石油煉制生產的汽油、煤油、柴油、重油以及天然氣是當前主要能源的主要供應者,伴隨著經濟的發展,對石油化工產品的需求也越來越多,導致石油的開采量不斷加大,石油這種不可再生資源,只能越來越少,我們必須合理的持久的利用這部分資源,那么我們就需要在石油化工工藝上下功夫,讓我們把資源利用上減少個個環節的損失。近些年,環境保護意識的加強,使我們在環境保護上越來越重視,石油化工生產過程中對環境具有很大的污染,例如:空氣污染、酸雨、地球變暖、臭氧層變薄等環境問題成為我們越來越不可忽視的問題,各個化工公司要想在激烈的市場競爭環境中立足,對加工工藝就必須不斷的提高,來適應大環境的變化。因此可以說,石油化工工藝的開發與創新很可能是決定石油化工工業未來生存和發展的關鍵。
一、超聲波氧化脫硫
在萃取階段,超聲波的介人促使萃取劑和部分氧化后的油兩相有效混合,促進被氧化的硫化物分子與萃取劑的充分接觸,使砜有效脫出。此外,超聲波可以產生局部的高溫高壓,這對反應是有利的。關于超聲波脫硫這方面,研究得最多的是利用超聲波對柴油進行脫硫。有關人員研究了一種生產超低硫柴油的超聲-催化-氧化脫硫方法。方法包括了柴油中有機硫化物的氧化過程和相關氧化產物砜類的溶劑萃取過程。優選的氧化劑為濃度 30%的過氧化氫溶液,溴化四辛基銨和磷酸作催化劑,相轉移劑為四辛基溴化銨(TOAB),柴油的脫硫率最好能達到99.4%。
二、石化行業專用疊螺式污泥脫水技術
針對石化行業含油污泥含油量較高、黏度大、顆粒細、難以脫水等特點,國內部分企業自主創新研發了石化行業專用疊螺式污泥脫水機,同時推出了以TECHASE 疊螺式污泥脫水機作為核心設備的石油化工行業含油污泥脫水處理系統解決方案。并具有如下特點:采用石化行業專用螺旋軸,適合石化行業黏性物料的推流特點;增強性驅動系統,滿足含油泥渣較大的驅動力要求;動定環采用更高防腐性能材料,適應石化行業氯離子高的運行環境;設備整體達到EXIIBT4的防爆等級,滿足石化行業嚴格的防爆要求;針對海上石油平臺設計的集裝箱式設備系統;采用含油污泥專用絮凝加藥槽,克服石化污泥難絮凝,易沉降的特點;采用專有的絮凝劑技術降低含油污泥比阻;占地面積小,脫水效率高。TECHASE 疊螺式污泥脫水技術目前已在齊魯石化、中海油海上平臺含油污泥脫水、大慶油田、淄博齊翔騰達等石化行業重點企業得到了應用。
三、施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術
施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術是指承壓設備一旦出現工藝介質泄漏,在不降低其溫度、壓力和泄漏流量的條件下,利用焊接技術實現在線堵漏的目的,由于泄漏介質的存在,必然影響焊接作業的進行,如果能夠將泄漏介質通過特殊的裝置引開,然后在沒有泄漏介質影響或影響較小區域進行焊接作業,處理好后,切斷泄漏通道,從而達到帶壓密封的目的,這就是焊接引流裝置帶壓堵漏的工作原理。具體做法是按泄漏部位的外部形狀設計制作一個引流裝置,引流裝置一般是由封閉板或封閉盒及閘閥組成,由于封閉板或封閉盒與泄漏部位的外表面能較好地貼合,因此在處理泄漏部位時,只要將引流裝置帖合在泄漏部位上,事先把閘閥打開,泄漏介質就會沿著引流裝置的引流通道及閘閥排掉,而在引流裝置與泄漏部位的四周邊處,則沒有泄漏介質或只有很少量的介質外泄,此時就可以利用金屬的可焊性將引流裝置牢固地焊在泄漏部位上,引流裝置焊好后,關閉閘閥就能達到重新密封的目的。施焊引流裝置在線帶壓堵漏技術由于是在承壓設備泄漏狀態下進行的特殊焊接作業,泄漏位置千變萬化,施焊人員必須與各種物化性能不同的泄漏介質接觸,因此,與正常的焊接工藝相比,承壓設備的帶壓引流難度更大,風險更高。
四、組合式生化工藝處理廢水
1.渦凹氣浮器
渦凹氣浮是當今先進的氣浮技術,采用剪切式的產氣原理,提高氣浮的質量,比傳統的氣浮法更簡便經濟。本工程渦凹氣浮器型號:CAF-50,規格:5.33×1.80×1.83m,處理量50m3/h。
接觸氧化池亦即推流式生物膜法,就是在池內裝填一定數量或比例的組合生物填料,填料具有比表面積大,生物菌群容易附著。本工程采用二級接觸氧化池,池體尺寸為 15m×12m×5.5m,砼結構。一級接觸氧化池:15m×8m×5.5m,停留時間:12h,有效容積:560m3二級接觸氧化池:15m×4m×5.5m,停留時間:6h,有效容積:280m3本工程用風機曝氣供氧,水氣比為22:1,采用微孔曝氣器,懸掛組合填料,上下貫通,廢水流動的水利條件好,能很好地向固著在填料上的生物膜供應營養及氧。
隨著經濟的飛速發展,生活質量也在不斷的提高,簡單的吃飽穿暖已經不能滿足人們的需求。對于生活環境人們有了更高的要求。石化對于環境的影響不可忽視,因為石化產品在燃燒過程中會產生大量的化學物質,嚴重污染大氣環境。因此我們在未來的環境保護中要重視以下幾個方面:a.研發出新的技術,盡量減少各種污染和工業廢渣,使各種燃料完全燃燒使煙氣中的一氧化碳充分燃燒,以此達到減少大氣污染的目的,進而消除廢氣、廢水、廢棄、廢渣污染。b.采用新型塔盤和新興填料,這種技術在降低塔頂溫度的同時,還可以提高傳熱效果,以此來減少污水中的含油量。c.采用浮頂油罐,改善機泵密封,可以大大減輕空氣的污染和有害氣體的泄露。d.采用空氣冷卻器代替水冷卻器,同樣可以提高產品質量和減少污染源。
五、總結
疊螺式污泥脫水系統技術具有良好的經濟、環境、社會效益,目前已在多家石油化工行業企業得到推廣應用,鑒于運行過程總結的經驗,該系統在石油化工領域具有非常良好的應用前景。另外,經工程實踐表明,采用“渦凹氣浮-UASB-接觸氧化+高級氧化塔-曝氣生物池”組合工藝處理COD濃度較高的石油廢水,可達到排放標準。渦凹氣浮技術不需壓縮空氣,解決了溶氣、回流及阻塞等問題;UASB反應器可降解大部分COD及有害物質;“高級氧化塔+BAF”工藝可將廢水中難生化的有機物不飽和鏈打開,進一步降低COD,并完全消除色度,使出水達到設計標準。再者,裝置長周期運行需要完好設備的安全運行來保障,設備或管道局部泄漏可以通過注膠法、焊接引流裝置或扎鋼帶等堵漏技術在線處理漏點,以保證裝置長周期安穩運行。注膠法帶壓堵漏、焊接引流裝置及扎鋼帶在線堵漏應用范圍各有優缺點,在實際運行中應靈活掌握,根據現場環境及泄漏介質的物化性質,選擇適宜的堵漏方法,達到消缺止漏的目的。
參考文獻
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【關鍵詞】石油化工;工藝管道;壓力試驗
0.前言
本文對石油化工工藝管道的壓力試驗進行劃分,包括試壓系統的劃分、試驗介質的選取、試驗溫度和壓力的確定及壓力試驗的方法和步驟等,選擇合理的壓力試驗方案,確保石油化工中的每一條確保參加試驗,確保壓力試驗工作順利進行。
1.試壓系統的劃分
在石油化工工藝管道壓力試驗中,其最基本的工作則屬于試壓系統的劃分,試壓系統的劃分是壓力試驗的關鍵性工作,一般在工藝管理壓力試驗前需要將管道劃分為幾十個或上百個試壓系統,其中,壓力試驗工藝流程、壓力、溫度設計、管道位置等難易程度等都會影響試壓系統的劃分,由此可知,試壓系統劃分具有一定的難度,在試壓系統劃分中,應充分考慮其他相關因素,如:第一,工藝管道介質,在石油化工管道施工中,通常需要將壓力管道劃分為工藝管道和公用管道等兩類,其中,工藝管道的劃分,需要根據管道工藝流程及管道壓力設計等條件進行詳細劃分,而公用管道至需要一種介質管道,就可以形成一個試壓系統;第二,壓力、溫度設計,在管道壓力設計中,一般需要根據設計壓力將管道劃分為高、中、低、超高壓管道等四部分,針對特殊工藝要求,則需要根據其他因素劃分試壓系統,然而,在設計溫度方面,在同一個化工裝置中,雖然工藝管道的設計溫度是互不相同的,但其試驗溫度一般在10o~20oC,在設計溫度遠遠大于實驗溫度的情況下,在試壓系統劃分中,應充分考慮設計溫度對工藝管道的材料性能的影響。
2.試驗介質的選取
2.1 試驗介質
在壓力試驗介質選取中,規定以液體為主要試驗介質,然而,在試驗壓力較低的情況下,才能采用以氣體為主要試驗介質,因此,在壓力試驗施工中,試驗介質應以液體為主。但是,隨著經濟的快速發展,受設計、施工和環境條件的限制,石油化工工藝管道已不適用以液體為主要試驗介質的壓力試驗,其主要體現在液壓試驗缺乏可操作性,這就要求需要采用氣體介質作為工藝管道的壓力試驗,氣壓試驗與液壓試驗相比,其具有排放容易和臨時設施用量少的優點,并且其可以與泄漏性試驗同時進行。
2.2管道失效模式分析
在管道壓力試驗中,常常因管道焊接縫、熱影響區斷裂而造成事故的發生,如脆性斷裂失效、塑性破壞失效及韌性撕裂失效等管道破壞,其中,后兩者主要是因管道薄膜應力大于材料的屈服和強度極限而引起的,但是這種管道破壞只產生一個裂口,并且裂口的大小是與所采用試驗介質的儲能有關。然而,脆性破壞產生破裂的主要原因是管道焊縫本身存在缺陷、管道材料韌性差所造成的,脆性破壞產生的危害性極大,并且管道的應力遠遠低于材料的許用應力。
2.3確定試驗介質的步驟
第一,強度校核,并確定出公式,常用P代表系統實驗壓力(單位為MPa),Di代表系統管道內徑(單位為mm),代表試驗溫度下,料的許用應力(單位為MPa),代表焊縫系數,代表管道計算厚度(單位為mm),t代表管道實際厚度(單位為mm)。若進行新壓力管道的安裝,首先則需要計算新管道的壁厚,充分考慮管壁厚負偏差、管壁腐蝕等情況對管道計算的影響,對于在用壓力管道的實際壁厚測量,應以現場實際測量為標準,確保壓力管道的強度;第二,韌性校核,在斷裂前,首先應進行管道泄漏判斷,由于壓力試驗操作不當會引起裂紋擴展,這就要求首先需假設管道中存在潛伏裂紋,確保所采用的材料具有斷裂韌性,確保所使用的材料只會引起泄漏,卻不發生脆性斷裂;第三,確定試驗介質,韌性校核完成后,在確定壓力管道材料強度及壓力管道韌性指標的情況下,其試驗介質應選為氣體,然而,對于在用壓力管道來說,其試驗介質應選為液體,其主要原因是在用壓力管道在運行過程中容易發生腐蝕、疲勞現象,因此,在沒有準確數據的情況下,試驗介質選用以液體為主,可以有效降低施工風險。
3.試驗溫度和壓力的確定
對于試驗溫度的確定,在液體壓力試驗中,在沒有規范標準情況下,非合金鋼、低合金鋼管道系統的液體溫度應超過10oC,合金鋼管道系統的液體溫度應超過20oC,并且其最高溫度應小于試驗介質的沸點。對于高壓鍋爐給水管道及超高壓蒸汽管道等高溫高壓管道,應根據實際情況來提高試驗溫度,材質脆性轉變溫度應隨著管壁厚度增加而升高,另外,在試驗過程中,應注重管壁溫度的檢測,禁止材料試驗溫度接近材料脆性轉變溫度,并且應防止因溫度變化而導致管內產生負壓。
然而,對于試驗壓力的確定,管道系統的試驗壓力應按照設計規范執行。對于位差較大的管道,應將試驗介質產生的靜壓計入到試驗壓力中,以最高點的壓力為準,并且最低點的壓力應小于管道組成件的承受力,然而,對于夾套管內管的壓力,應根據外部設計最高點壓力為準。由于管道與設備的主要連接方式為焊接,這就導致無法對管道進行單獨壓力試驗,并且管道與設備必須在同一系統中才能進行壓力試驗,當設備試驗壓力大于管道試驗壓力時,應按照管道試驗壓力進行,反之,按照設備試驗壓力進行。
4.壓力試驗的方法和步驟
4.1試驗方法的選取
常見的壓力試驗方法有逐項試驗法、設備與管道聯合試驗法、系統串聯試驗法及單條管線試驗法等,其中,逐項試驗法適用于大型石油化工裝置管道的壓力試驗,其主要是分階段完成壓力試驗工作;設備與管道聯合試驗法主要是將管道系統與設備串聯在一起進行壓力試驗,其比較適用于設備與管道之間是焊縫連接,卻無法加入盲板隔離等情況;對于系統串聯試驗法,其主要是將壓力、位置相接近的試壓系統串聯起來并根據試驗壓力標準裝設控制閥和壓力表的壓力試驗方法,在試驗中,要求有專人負責各系統控制閥,在升壓完成后,還需要按照個系統壓力高低有順序地關閉各個系統控制法,最后關閉試壓泵;而單條管線試驗法主要針對一條管線單獨進行壓力試驗的方法。
4.2試驗步驟
在壓力試驗中,首先需要進行氣壓試驗和液壓試驗;其次,在不同壓力下進行整改,做好檢查工作;再者,通過整改合格后,然后才能滑;最后,恢復管道,填寫記錄。
5.結論
在石油化工工藝管理壓力試驗中,應充分考慮溫度、管道位置、試驗介質等因素對壓力試驗的影響,以設計壓力為基礎,嚴格按照相關規定進行試壓工作,選取合適的壓力試驗方法,然而,在壓力試驗中,對于特殊的裝置,應確保設備與管道參加到試驗中,注重試驗壓力的確定,使壓力試驗工作取得良好的效果。 [科]
【參考文獻】
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關鍵詞:石油化工裝置工藝管線試壓
中圖分類號:TE626文獻標識碼: A 文章編號:
前言
目前我國石油的生產量越來越大,石油化工裝置是以石油裂解加工為主體而生產各種燃油,以及以化工原料為主體的生產裝置,裝置內存在的各種工藝介質中很多都是有毒性的,易燃、易爆的。也就是說,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中,為檢驗焊縫的質量及法蘭連接處的密閉性,管線的試壓工作是十分重要和必不可少的。實際上,從標本兼治的理念來看,設計成品的質量對安全生產有著不可忽視的影響。石油化工裝置設計安全是預防火災爆炸事故發生,實現安全生產的一項重要工作。那么要如何保證裝置設計安全呢,當然就要嚴格、正確地執行相關法規、標準規范,特別是強制性標準。
1石油化工裝置管線試壓前的準備工作
1.1技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多,走向錯綜復雜,為了使試壓工作正常進行,必須預先做好充分的技術準備。試壓前,應根據工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
1.2管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經過完整性檢查確認合格的系統一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據是管道系統圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統圖等技術文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查,二是施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,三是試壓系統中所有管線按設計圖紙均檢查合格后,申報質監、業主進行審檢、質檢。完整性檢查的內容分硬件和軟件兩部分。
1.3物資準備。管線試壓介質一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設備的維護保養、安全檢查和進場布設;各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備;設備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的布置等工作。
1.4人員組織 試壓工作是一項比較復雜的過程,為完成此項工作,必須在人員方面做好有效的組 織協調工作。應專門成立試壓小組,全面負責管線的試壓工作,給試壓人員配備有效 的通訊工具,使整個試壓工作有條不紊地進行。
1.5壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍;當管道的設計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時,取6.5值;當Ps在試驗溫度下,產生超過屈服強度應力時,應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對于氣壓作強度試驗的管線,當強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
1.6試壓安全技術規定。管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米,試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內,精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統注水時,應將空氣排盡,宜在環境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統,液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應重新試壓。試壓合格后應及時卸壓,液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢后,應及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區域要設置警戒線,無關人員不得入內,操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關閥門。
2石油化工裝置管道工藝技術
2.1塔和容器的管線設計
依據工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組,調節閥組應靠近汽提塔安裝,以保證調節閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時,熱旁路應盡量短且不得出現袋形,調節閥應設在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時,管道上的調節閥應盡量靠近接收介質的容器布置,減少管道壓降,避免管道震動。如圖3所示。由此可見,管線不可隨意布放。
2.2泵的管線設計
泵入口偏心異徑管的使用。泵吸人管道設計是確保泵經常處于正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時,要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚,偏心異徑管的安裝方式如下:一般采用項平安裝,當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
布置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素:
2.2.1泵的人口管支架的設置。如泵的進口在一側,則泵的入口管支架應是可調式,且人口管及閥門位置在泵的側前方。
2.2.2氣阻。進泵管線不得有氣阻,這一點很容易被忽視,某些布置雖符合工藝流程圖,但在局部會產生氣阻現象,從而嚴重影響泵的運行。
2.2.3管道柔性。泵是同轉機械,管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移,因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
2.3冷換設備的管線設計逆流換熱
2.3.1冷換設備冷水走管程由下部進入,上部排出。這樣供水發生故障時,換熱器內有存水,不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結水由下部排出。
2.3.2安裝凈距。為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與設備封頭蓋法蘭保持一定距離,為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。
2.3.3熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。
3施工注意事項
3.1氣壓試驗 a.氣壓試驗檢查必須用高效發泡劑,必要時應對發泡劑進行檢驗,合格后方能使
用。 b.試驗壓力應以試壓系統尾部壓力表為準。 c.冬季作氣壓試驗時,應注意發泡劑的防凍問題。
3.2液壓試驗 a.液壓試驗時液體的溫度,當設計未規定時,應符合下列要求: a)非合金鋼和低合金鋼管道系統,液體溫度不低于 5℃; b)合金鋼管道系統,液體溫度不低于 15℃,且應高于相應金屬材料的脆性轉變溫 度。 b.液壓試驗時,對位差較大的管道,應將試驗介質的靜壓計入試驗壓力中,液體 管道試驗壓力以最高點的壓力為準,但最低點的壓力不得超過管道組成件的承受力。 c.當奧氏體不銹鋼管道、有奧氏體不銹鋼管或設備連接的管道進行水壓試驗時, 水中的氯離子含量不得超過 25mg/L。
3.3管道系統試壓完畢后,嚴禁在管道上再進行開孔,修補,焊接臨時支、吊架等。
3.4臨時盲板、短管拆除時,應采取措施,不得損壞法蘭密封面。
4安全注意事項
管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施:
4.1試驗過程中如遇泄漏,不得帶壓修理。
4.2試壓過程中,升壓及泄壓嚴格按規定要求進行。
4.3試壓臨時管線必須按正式管線要求焊接,并經檢查確認安全可靠。
4.4在進行壓力試驗時,應劃定,設置警戒線,無關人員不得進入。
4.5試壓人員按所分崗位各負其責,嚴禁亂崗,一切行動聽從試壓負責人指揮。
4.6高處檢查點的架設、跳板必須牢固,在平臺及管廊外側檢查時必須系安全帶。
關鍵詞:石油化工;管道;安裝工程;問題;處理
前言
石油化工工藝管道的安裝工程,其施工主要體現在石油化工生產的裝置工程中。在石油化工生產裝置工程中經常會遇到因環境、工程地點、材料要求、工程要求等方面的問題,這些問題可能難以依賴工程設計或資料上面的知識,尤其是安裝過程中的問題,如果不能得到及時解決則會為工程質量埋下隱患。石油化工工藝管道的安裝工程中,對施工的嚴格管理必不可少,在石油化工工藝管道安裝過程中必須及早發現并及時解決問題。
1.管道安裝施工的前期準備
當建設工程經過招投標確定施工單位,以及工程的施工圖紙完成后,我們就會召集設計、施工、監理、生產等相關單位,分專業對施工圖進行審查,找出施工圖中存在的問題,以便設計及時修改,避免在日后的施工中造成不必要的麻煩。當工程所需要的管道、設備、閥門、管配件等所有材料已經準備就緒,各部門人員均已到位的情況下,工程前期準備完畢,那么施工便可以按照要求開始進行,工程開始之前,施工單位應該將工程的具體方案及時報送給項目監理部審批。監理工程師及施工管理人員,要對施工圖紙充分了解并掌握,并對施工單位按照管段號所繪制出的各管段單線圖、以及施工單位編制的焊接規程與熱處理規程進行仔細審查。在管道的安裝過程中,可能會發生圖紙與實際工程在細節上抵觸的情況,這時便需要我們施工管理人員及時組織設計、生產、施工、監理對問題進行討論,合理進行設計修改或對施工進行調整,保證生產流程正確和工藝管道的質量等要求符合標準。與此同時,設立質量管理的檢查記錄,由施工單位在施工開始之前填寫并報送至項目監理部,總監組織相關人員進行嚴格審查,最后得出檢查結論并簽字蓋章,這樣可以起到方便工程的跟蹤調查。
2.保證管段制作期間的工藝質量
施工單位將一批管段組對完畢之后,細致檢查管段是否符合設計要求,對管段進行簡單的測驗,排除可能出現的相關問題,然后應當填寫一份工序質量的報驗表單,在上面將管段制作過程充分體現,在確定管段不存在問題之后,連同管段的單線圖上報到監理部進行審查,經監理部的抽查及技術復核,確認管段各項要求合格,最后投入管段的施工安裝。
3.保證焊接過程的質量
從事焊接工作的人員,是石油化工工藝管道安裝工程中的主要角色之一,焊接是否符合標準,是管道質量要求的保證。為了解決焊接可能出現的技術問題,焊接過程應當按照編制的焊接規程嚴格進行,管段在現場安裝焊接之后,單線圖中應當標注各個焊口編號以及它們的準確位置,管理人員在檢查焊縫的表觀以后,對管段焊接進行確認,再由專業工程師依照工程規范以及相關質量要求,抽樣檢測無損探傷比例,對需要檢驗的焊口采取細致的評價。無損檢測人員按照監理的指定規范進行檢測,確保管段的正常使用。
此外,需要進行熱處理的焊縫,在無損探傷合格后才可以繼續進行,同樣需要填寫工序報驗表,由專業監理工程師對無損探傷的等級進行抽查確認,保證無問題后簽字,這樣才能夠進行熱處理。
在管道的焊接過程中,有的施工單位為了保證無損檢測的合格率,對施工管理人員和監理工程師指定的抽檢焊縫弄虛作假。因此,保證管道的焊接質量,是保證石油化工安全生產的前提。
4.做好管道的防腐問題
管道試壓完成之后,防腐保溫工作才可以隨之進行,在這個過程當中,每一項隱蔽工程在進行隱蔽之前,必須做到施工的單位自檢、專項檢驗,施工單位自檢合格后,再組織監理進行聯合檢查,排除防腐保溫工作中的細節問題,檢測合格之后由施工單位填寫報驗單,經過施工管理人員、監理人員在現場聯合檢查驗收,合格簽字后進行隱蔽。石油化工廠所處地區的土壤中含有各類有機酸、堿、鹽,容易對管道產生嚴重的腐蝕,因此必須埋地敷設的金屬管道外采取防腐措施,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油瀝青防腐涂層和環氧煤瀝青防腐涂層。石油瀝青防腐涂層由于價格便宜,因此被廣泛使用,但是瀝青嚴重污染環境。相比之下,環氧煤瀝青防腐涂層更先進、施工更簡便,因此已經慢慢將瀝青取代。施工前必須保證被涂表面無銹蝕和油污,通過噴砂除銹處理,將表面粗糙度控制在40-80μm之間;為了防止二次生銹,除銹后24小時內,在管道表面涂裝底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在這里要保證涂刷均勻;涂好后,開始纏繞厚度為0.1mm或0.12mm玻璃布,要保證玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保證玻璃布所有網眼應灌滿涂料。在環氧煤瀝青防腐涂層管道未完全固化前不得進行施工埋管,另外在運輸、管道下溝等過程中,不許配備橡膠墊和橡膠吊帶,以免涂層被損壞。在管道的防腐施工中,施工單位普遍存在的問題是偷工減料,要么是除銹不合格,要么是防腐涂層達不到要求,“五油三布”減為“三油兩布”,因此,必須勤于現場檢查,發現有不符合要求的,立即按照要求進行整改,以達到技術及規范要求。
5.閥門安裝問題
閥門應當盡量設置在方便操作與維修的位置,手輪間的距離要≥100mm,閥門水平安裝的過程,閥桿不可以面向下方;一些重量較大的閥門,應當采取利用起吊工具;此外還需要注意,閥門應當錯開安裝,這樣可以縮小管道之間的間距。存在有毒氣體或腐蝕性、高危險介質的設備,它們之間相連的管道上,閥門不應當使用鏈縱,應采取與設備谷口直接連接;如果沒有特殊工藝要求,水平管道上的閥門,不得采取垂直向下安裝,安裝與水平支管上的截止閥門,應當靠近根部的水平管段進行設置;明桿式閥門在水平安裝時,應考慮閥門開啟時不影響人員通行,用在管道上的閥門必須試壓合格。在石油化工管道的施工中,經常發生的問題是閥門用錯,低壓閥門用在高壓管道上;另外,石油化工管道上常常裝有單向閥,單向閥是有方向的,不得將單向閥裝反。
6.工程施工變更問題
工程能否順利建成,能否按設計要求施工,是最大的原因,但其他可能會造成工程變化的問題也同樣存在,設計變更就是其中之一點。一旦出現變更,施工作業便有可能陷入無序狀態,為了避免這種情況出現,要及時協調設計、生產、監理、施工等單位,了解變更的原因,在充分討論之后,由設計出具設計變更通知。在工程實踐中,會發生重復變更、廢除變更的情況,這就是出具變更前沒有充分討論的結果。所以,施工負責人及時協調相關單位,認真討論變更內容非常重要。當設計出具設計變更通知后,施工負責人還要召集設計對施工單位有關人員進行現場交底,然后交給施工單位進行實施,從而對管道的施工進行有效、快速地調整。
關鍵詞:崗位需求;石油化工;課程改革;課程目標;考核評價
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)07-0090-02
傳統的石油化工工藝課程教學注重學生應知應會理論知識的強化,而對于工藝操作、設備保養、質量控制和識圖繪圖不太重視。只有對石油加工工藝課程進行有效的教學改革,才能使得石油化工生產技術專業的畢業生能達到企業所需要的高端技能型人才標準。筆者擬以《常減壓蒸餾運行與調控》這門工藝課程為例來介紹石油化工工藝課程教學改革的思路。
石油化工企業對高職畢業生的能力需求
2011年,教育部、財政部共同啟動了在全國獨立設置公辦高等職業學校中,支持一批緊貼產業發展需求、校企深度融合、社會認可度高、就業好的專業進行重點建設的計劃,通過特色專業建設推動高等職業學校創新體制機制的運行,加快人才培養模式改革,整體提升專業發展水平和服務能力,為國家現代產業體系建設輸送大批高端技能型專門人才。
技能是人們運用知識和經驗順利完成某種任務的一種活動方式。技能型人才也稱技藝型、操作型人才,在生產第一線或工作現場從事為社會謀取直接利益的工作,主要應掌握熟練的操作技能和必要的專業知識。他們最大的特點是能將最新的理論、最新的設計、最新的技術要求最終變成最佳的產品、服務、管理和效益。
我國定義高端技能人才為我國人才隊伍的重要組成部分,是各行各業產業大軍的優秀代表,是技術工人隊伍的核心骨干,在加快產業優化升級、提高企業競爭力、推動技術創新和科技成果轉化等方面具有不可替代的重要作用。并提出要“培養造就一大批具有高超技藝和精湛技能的高技能人才”。
高技能人才是一種既有較高的專業知識水平,又有較強的實踐經驗和操作技能的新型人才,是知識經濟時代和信息化、自動化技術發展條件下人才體系的重要組成部分。高技能人才是在生產和服務一線從業者中,掌握精深專門知識,具備精湛操作技能,能手腦并用的高級應用型人才,包括高級工、技師、高級技師,可分為技術技能型、復合技能型和知識技能型三類。
工藝課程在石油化工
專業課程體系中的地位
石油化工生產企業由一系列的石油化工生產裝置構成,生產裝置由設備、儀表等構成,生產裝置的長周期穩定運轉與石油化工企業的存亡密切相關。生產裝置的長周期運轉取決于工藝操作和儀表調控。
石油化工生產裝置的工種技能鑒定標準中對高級工、技師和高級技師需要掌握的行業通用知識、專業基礎知識和技能操作知識提出了較高的要求,要達到這些要求,除了行業通用知識里的部分內容在前期的基礎化學、化工原理等課程中學習過外,大部分行業通用知識、專業知識和技能操作知識都必須在工藝課程中學習。
由于石油化工具有“易燃易爆”的高危特點,石油化工生產企業的現場實習很受限制,即使有條件進行現場跟班實習,作為沒有實際生產經驗的學生也不可能進行實際有效的操作。
緊貼崗位需求的課程教學目標
通過常減壓蒸餾生產過程實踐調研,總結歸納常減壓蒸餾裝置對新入職員工的職業素養需求和崗位操作能力需求,使得學生通過課程學習,具備從事常減壓蒸餾生產操作與控制以及生產管理的能力。課程設定了要求學生達到以下三個方面的能力目標,課程的內容設計和考核重點也是學生這三個方面的能力。
首先,學生應具備的專業能力:能模擬使用常減壓蒸餾生產裝置中配備的安全、環保和消防器材;能在規定的時間內識讀帶控制點的常減壓蒸餾裝置工藝流程圖;能熟練手繪帶控制點的常減壓蒸餾裝置工藝流程圖;能根據指令打通工藝流程;能熟練進行加熱爐的開停爐操作,能正確調節加熱爐爐溫和 “三門一板”的正確操作;能正確進行常減壓蒸餾裝置的日常巡檢并填寫規范的巡回檢查記錄;能正確進行常減壓蒸餾裝置的模擬仿真開停車和事故處理,使得操作過程中裝置的平穩性好;能很好地將常減壓蒸餾裝置中的主要工藝參數控制在操作范圍內;能及時發現生產異常情況并能果斷正確處理;能熟練進行復雜儀表控制中的串級調節和分程調節;理解常減壓蒸餾生產裝置中的連鎖控制,能正確投用連鎖控制;能處理因連鎖投用而引起的裝置故障。
其次,學生應具備的方法能力:能利用維普和萬方等中文數據庫快速查到所需要的相關資料;能在規定的時間內挑出一本操作規程(500頁)中的核心內容并能用自己的方法組織內容,編寫出一份簡單而實用的操作手冊(30頁);能熟練使用AutoCAD軟件繪制給定的常減壓蒸餾裝置的原則工藝流程圖;能協調常減壓蒸餾裝置各崗位的聯合操作。
再次,學生應具備的社會能力:能在規定的時間內給其他人清晰講解帶控制點的工藝流程(聽眾中的80%能聽懂并能準確復述出所聽到的70%以上的講解內容);能與他人合作,共同完成常減壓蒸餾裝置的開停車操作;具備安全生產和環保節能意識;具有較強的質量意識;樹立實事求是、精益求精的職業意識。
緊貼崗位需求的課程教學項目設計
為了讓學生逐步達到課程目標設定的三個能力目標,課程以編制煉油廠常減壓蒸餾車間的操作規程為貫穿項目,通過理論教學、現場教學與仿真教學相結合,讓學生熟練掌握常減壓蒸餾的生產流程,生產因素分析和基本操作控制,了解常減壓蒸餾過程中的安全、環保和節能問題,不僅能夠熟練操作常減壓蒸餾裝置,還能在實踐的基礎上具備理論拓展進行常減壓蒸餾技術改造的能力。教學項目是依據常減壓蒸餾車間將一名新入職員工培養成為一名常減壓蒸餾高級操作工的過程來設計的。
本課程是由實踐情境構成的以過程邏輯為中心的行動體系,強調的是獲取自我建構的隱性知識—過程性知識,一般指經驗并可進一步發展為策略,即以盡可能小的代價獲取盡可能大的效益的知識,主要解決“怎么做”(經驗)和“怎么做更好”(策略)的問題。
課程一共設定了六個教學項目:(1)撰寫常減壓蒸餾裝置調研報告,學生通過市場調研了解常減壓蒸餾國內外的發展概況,初步了解常減壓蒸餾的原料性質和產品特點以及原則工藝流程。(2)常減壓蒸餾裝置工藝流程認讀,通過三步完成:第一步,認讀常減壓蒸餾原則流程圖;第二步,認讀常減壓蒸餾裝置模擬軟件帶控制點的工藝流程;第三步,現場識讀我國某大型石化裝置的常減壓工藝流程。(3)制定常減壓蒸餾操作規程,分三步完成:第一步,對常減壓蒸餾裝置進行危險介質分析;第二步,對我國某大型石化裝置進行工藝計算;第三步,依據給定的常減壓蒸餾操作規程制定常減壓蒸餾的開停車方案。(4)常減壓蒸餾開停車操作,分三步完成:第一步,分崗位進行常減壓蒸餾開停車操作練習;第二步,分班組進行常減壓蒸餾開停車交接班聯合操作;第三步,由常減壓蒸餾裝置班組長和技師指導,進行企業現場常減壓蒸餾開停車操作模擬演習。(5)常減壓蒸餾操作規程企業論證:學生依據常減壓蒸餾仿真操作和企業現場模擬開停車操作修訂操作規程,把修訂的操作規程拿到企業,讓企業的兼職教師(常減壓蒸餾裝置的班組長、技師、工程師和車間主任)進行實踐論證,學生代表進行現場答辯,從而優化操作規程。
依據崗位能力需求制定的考核評價體系
課程考核的依據是燃料油生產工——常減壓蒸餾工的技能鑒定標準。表1列出了常減壓蒸餾運行與調控課程的考核標準,考核分為校內教師考核(占50%)、校外兼職教師考核(占40%)、同學評分(占5%)、學生自評分(占5%)等四個方面,考核內容為常減壓蒸餾裝置的高級工、技師和高級技師要掌握的知識和技能。
工藝操作經驗是在實際操作過程中長期積累的結果,學生知識的學習和技能培養也是一個循序漸進的過程。要想培養企業崗位所需的高端技能型人才,單獨的一門課程或者幾門課程是不能達到要求的,所以,在石油化工生產技術專業的課程體系中,相關的石油化工工藝課程應該形成一個完整的體系,課程體系中的課程展開思路應該大體一致,但培養的側重點應該各有不同,形成一個由簡到繁、由易到難的順序。對于一些重要技能,應該在同一門課程中反復訓練,不同課程中重復訓練。課程的考核方法大體一致,但考核的側重點不同,對學生掌握的程度和要求也應逐步提高。
參考文獻:
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關鍵詞:石油化工機械;防腐設計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
腐蝕介質廣泛地存在于化工企業的日常生產工作環境中,在這樣的環境中,機械設備的腐蝕程度通常會更加嚴重也更快,所造成的損失也較大。因此要加強化工行業機械設備的防腐蝕能力,對提高機械設備的使用年限,降低企業的生產成本等,都具有較大的意義。
1 設備發生腐蝕的原因及分類
1.1 發生腐蝕的原因
眾所周知,化工機械設備本身是金屬構成的,只要是金屬它就會因為溫度、濕度等外界條件的影響,從而導致金屬發生銹蝕。在當下環境中的工業企業,特別是各個化工企業內,其環境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物等一些有害物質,再加上不同的企業不同的廠房在不同環境下的溫度和濕度都較高、較大,因此在這些環境因素的綜合作用和影響之下,金屬就可能會與這些有害的物質發生強烈的化學反應,進而形成了腐蝕。
1.2 腐蝕的分類
1.2.1 按照腐蝕所產生的原因以及表象進行分類。可以將腐蝕分為:疲勞服役,剝層腐蝕,工業大氣腐蝕,高溫氧化腐蝕以及酸性大氣腐蝕,等等。
1.2.2 按照腐蝕所產生的機理進行分類,化工機械中的腐蝕主要可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。
電化學腐蝕,則主要是指金屬材料在與電解質溶液進行接觸以后,發生了電極反應而發生腐蝕,這種反應是一種氧化還原反應,主要因為環境的潮濕所致。
化學腐蝕的含義主要是指金屬的表面與周圍的介質發生了化學反應,進而使金屬遭受了破壞,主要是因為環境溫度過高、較為干燥所致。
2 腐蝕產生的化學機理
2.1 電化學腐蝕機理
金屬發生的電化學腐蝕,主要就是因為金屬的表面層與離子導電介質所發生的電化學作用,從而遭到了破壞。任何按照電化學機理所產生的腐蝕,都會包含至少一個的陽極反應和陰極反應,同時還會通過金屬內部的電子流,以及在介質中的離子流進行聯系。
陽極所發生的是氧化過程,主要就是金屬離子從金屬中轉移出來,轉移至介質中,同時放出電子流,然后與介質中所存在的離子流進行聯系,結合到一起。
而陰極反應則相對的是介質中的氧化劑組成成分,通過吸收來自于陽極的電子進行還原的過程。電化學腐蝕因為電流不會對外進行做工,都會在腐蝕電池的內陰極發生自耗反應,這樣的反應,無疑就會加快金屬被腐蝕的速度。
2.2 工業大氣的腐蝕機理
在工業污染較為嚴重的地區中,空氣中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物以及鹽等揮發物,還包括一些工業粉塵,這些都是一些腐蝕性的介質。在以上介質物中,在潮濕的條件情況下,酸性氣體就會與水結合生成無機酸,而這些酸就具有極強的腐蝕作用。例如一些鐵制的合金,在這樣的介質中,就會發生一連串的化學反映,致使鋼材被嚴重的破壞。
在工業大氣的環境下,機械腐蝕是由電化學腐蝕和直接化學腐蝕綜合作用的。從電化學腐蝕以及化學腐蝕的本質來看,都是因為金屬原子在失去電子以后變成離子的一個氧化過程。其主要的區別就是發生的環境背景不同而已,化學腐蝕是金屬與周圍介質在高溫、干燥的環境中所發生的化學反應,而電化學腐蝕則是發生在潮濕的環境下,發生的氧化過程。
3 化工機械設備的防腐蝕設計、裝置工藝
金屬材料極容易遭到腐蝕破壞,所以在機械設備的采購過程中,應該要對機械設備的采購選用、安裝使用等環節進行綜合的考慮,并且要選擇合適的配套附件,對設備的附件功能以及防腐蝕設計,具有相同的重要作用。
3.1 材料的選擇
被用在制造業中的機械設備材料,大多都是碳素鋼。這種鋼價格較低,同時采購較為方便,而且便于對其進行加工。這樣的鋼在普通的工作環境中使用,不會發生較大的腐蝕,對機械設備的使用,也不會造成較大的危害。但是如果是在化工行業中使用,其工作環境就可能會對其造成較為嚴重侵蝕。
例如常用的 Q235 鋼,在濃度較高的腐蝕性介質中,其腐蝕速度十分的高,即使對設備進行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出現局部脫落或是劃傷,也可能會致使其腐蝕面積不斷擴展,大大降低了機械設備的使用壽命。因此,化工企業通常都不會選擇使用這樣的材料,而選擇一些具有耐腐蝕性能的普通低合金鋼,作為機械設備的制造基材。低合金鋼的價格雖然稍高,但是其所能夠取得的總體經濟效益,要比碳鋼好很多。
3.2 結構與工藝
如果機械構件的集合形狀設計,過于復雜或是不合理,就可能會引起熱應力、積塵、機械應力以及積液等缺陷,進而導致接卸的局部發生腐蝕情況,因此應該從防腐蝕的角度對結構的設計進行綜合性的考慮,通常情況下,要符合以下要求:
3.2.1機械構件的形狀易簡單;
3.2.2 防止機械構件表面有傷痕或是遭到損壞;
3.2.3 機械構件應該盡量選擇使用同一種金屬材料;
3.2.4 盡量減少機械構件中存在的縫隙;
3.2.5 選擇較為優質的防銹漆以及結構形式,以便于保證腐蝕介質與機械構件能夠完全隔離,尤其是要注意對焊縫進行涂漆,較為合理的涂漆結構,能夠保證構件的任何一面或部位,都能夠進行涂漆;
3.2.6 防止殘余水分在機械設備上有滯留情況,在設計的時候要盡量避免具有向上的容器狀凹處,如果不能夠盡量避免,應該要設置排水孔;
3.2.7 在對機械設備進行焊接時,要盡量防止出現應力集中或者是內應力的現象,要盡量采取連續的焊接工藝,間斷的焊接就容易產生內應力;
3.2.8 要盡量避免出現焊接缺陷,例如咬邊、焊瘤、未焊透等現象,這些都可能會導致其形成新的腐蝕點。例如咬邊就可能會導致出現應力集中,其凹陷邊也可能會形成夾縫,而焊瘤不僅僅會造成應力集中,還會致使焊瘤與母材之間形成一定的夾縫。以上這兩種焊接缺陷,都會造成較為嚴重的腐蝕現象;
3.2.9 為了能夠進一步防止發生縫隙腐蝕現象,對于構件的連接處的夾縫,要進行科學合理的設計。對于常見的構件連接形式,主要包括對接以及搭接兩種,這樣的連接中應該采用焊接的連接,同時還應該采取雙面連續的填角焊接,同時對于對接的接頭,還應該采用雙面連續的對接焊接,進而避免出現縫隙腐蝕的情況發生。
4 設備的防腐蝕方法
對機械設備進行防腐蝕的方法有很多,主要就是為了能夠改善金屬本身的特質,將腐蝕介質能夠與被保護的金屬進行隔開,或者是對金屬表面進行合理的處理,以改善電化學保護以及腐蝕環境等等。電化學保護法,主要就是依據電化學的相關原理,進而在金屬設備上采用一定的措施,進而使之能夠成為腐蝕電池中的陰極,從而減輕甚至是防止金屬腐蝕的方法,主要包括外加電流法以及犧牲陽極保護法。
外加電流法,主要是指將保護金屬與另一個附加電極作為電池的兩極,同時將被保護的金屬作為電池的印記,然后在外加直流電的作用之下,對陰極進行保護;
而犧牲陽極保護法,是采用電極電勢將被保護的金屬或是合金,作為電池的陽極,將其固定在被保護的金屬表面上,從而形成了腐蝕電池,而被保護金屬作為陰極,從而得到保護。
根據電化學的相關腐蝕原理,采取犧牲陽極保護法對機械設備進行保護是一種較為科學、合理且有效的方法。而目前,各個國家也廣泛的采用此方法,將其應用在各種較容易發生腐蝕的機械設備上,對其進行保護,并取得了較好的效果。
參考文獻:
【關鍵詞】管線 石油化工 工藝設計
石油化工生產過程中,往往采用大量管線,特別是石油的加工中,管線常常裝載多種易燃物、易爆物,并需要進行試壓實驗。因此,管線試壓技術在石油化工工藝設計中十分重要,本文就圍繞著管線試壓技術談談個人的看法。
1 管線的總體設計分析
石化生產用泵吸入管道設計是為了保證泵體能夠長時間處于正常的和良好的工作狀態。一旦泵的入口管系統發生了變徑狀況,可以通過應用偏心大小頭來達到防止變徑位置出現氣體積聚的現象。一般來講,偏心異徑管的安裝方式要注意以下問題:通常要多采用項平安裝,如果異徑管和向上彎的彎頭出現了直連的現象,要采用底平安裝。此種安裝方式的好處是能夠省去低點的排液。在布置泵的入口管線時,特別要考慮如下個方面的因素:
注意氣阻。常常被工作人員忽視的是進泵管線處存在氣阻現象,進泵管線處不可以存在氣阻現象,主要是因為一些設計或布局雖符合化工工藝的流程圖,可是在局部卻會產生氣阻現象,以致于嚴重影響泵的運行。
管道柔性。泵是同轉機械,管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移,所以,在管道的設計上要確保泵嘴的承受力在一定數值范圍中。在塔底進泵處的高溫管線要特別注意熱補償問題。因此,要特別注意冷設備的管線更換問題。
設計逆流換熱。冷換設備中的冷水,其管程是這樣的,下進上出。當供水出現問題時,換熱器因為有水,可以不用排空因而不會出現什么問題。如果將冷換設備當成加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結水由下部排出。
熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組,調節閥組應靠近汽提塔安裝,以保證調節閥前有足夠離的液柱。避免管道震動。
2 裝置管線的試壓工藝技術
(1)試壓工藝技術準備。大型的石油化工裝置一般來講,其工藝管線繁雜,盤根錯節,走向錯綜復雜,要想讓試壓工作得以順利進行,就一定要預先做好必要準備,尤其是在技術問題上。具體來講,試壓前,要圍繞試壓的工藝流程圖來設計試壓的方案,要做到具體細致謹慎,試壓的理清流程中,一定要圍繞試壓工藝確定所用介質、采用的方法、步驟和試壓中各項安全技術措施等。
(2)管線的完整性檢查。管線試壓之前,有一項必須進行的工作就是檢查管線是否完整,通過本項檢查才可以進行試壓實驗,否則決對不允許進行試壓。試壓的完整性檢查要嚴謹,一定要圍繞著石油化工的管道系統圖、管道簡易試壓系統圖、管道剖面圖、管道平面圖、管道支架圖等方面的技術文件。另外,管線試壓完整性檢查有嚴格的方法規程。一般要經過自查,復查和審核三個流程。所謂自查指的是施工班組按設計圖紙對自己施工的管線自行檢查,這是完整性檢查的第一步。所謂復查,是指施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,這是第二步。第三步,就是經過自查和復查后,試壓系統中所有管線按設計圖紙都達到了合格。再申報質監、單位進行審檢、質檢,進行最后的檢查。
(3)前期的物資儲備情況。試壓工作比較危險,所以在工作開始前要進行充分的物資準備,做到防患于未燃。管線試壓的介質主要有兩種:氣體介質與液體介質。氣體介質主要有空氣、干燥無油空氣和氨氣等介質充當。液體介質主要由水、潔凈水和純水等介質充當。所以,在試壓階段,如果管線沒有特殊的要求,通常就采用水作為試壓介質。在試壓時,一定要對試壓設備進行嚴格檢查和檢驗。包括維護保養、安全檢查和進場的布置。特別是進場布置上要注意各種安全技術措施以及物資的供應和現場的布置等工作。
(4)安全技術規范。管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過一千米,試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內,精度不低于一點五級,量程是被測壓力的一點五至二倍,試壓系統中的壓力表不得少于兩塊。液壓試驗系統注水時,應將空氣排盡,宜在環境溫度攝氏5度以上進行,否則須有防凍措施。系統試驗完畢后,應及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區域要設置警戒線,無關人員不得入內,操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關閥門。
(5)壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的一點五倍;當管道的設計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應符合下式Ps大于六點五時,取值為六點五;如果在試驗溫度下,Ps產生超過屈服強度應力時,要把試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對于氣壓作強度試驗的管線,當強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
試壓現場(升壓、保壓期間)五米范圍內設置為危險區域,并掛警示標志。試壓過程中,無關人員不得進入警示區內進行與試壓無關的工作。拆下的螺栓按規格擺好,并涂二硫化鉬,用防雨布蓋上,法蘭面應仔細清理,并防止損壞。墊片應保護好,盲板、試壓備件與設備法蘭接觸處,應處理干凈,不得有雜物。緊固螺栓前,應先用均勻的緊固力將螺母初步擰緊。緊固螺栓時,沿直徑方向對稱均勻地緊固,重復此步驟,螺栓緊固不應少于三次。
試壓過程中,如果發現有異常響聲壓力下降、油漆剝落或加壓裝置發生故障等不正常現象時,應立即停止試壓,并查明原因。檢查中,有泄漏的焊接接頭出現時,應將壓力降至零兆帕,進行焊接接頭返修。再按試壓過程,重新試壓。保壓過程中,所有焊接接頭和連接部位檢查完畢并合格后,方可卸壓。壓力試驗完成后,所有應拆除的輔助部件應立即全部拆除,或者作上明顯的標記,以免運行時誤用。壓力試驗完成后,應核對記錄。
(6)氣體泄漏性試驗。工藝管道連同設備系統做氣密試驗,選擇氣密試驗的壓力為零點六兆帕,介質采用潔凈空氣。氣體的泄漏性試驗,檢點包括閥門填料處、法蘭式螺紋接頭連接處、過濾器與視鏡、放空閥、排氣閥等。氣體泄漏性試驗當達到試驗壓力時停壓10min再開始檢查,每一個檢查處液體涂刷不得少于兩次,巡回檢查所有密封點無滲漏為合格。氣體滲漏合格應及時緩慢降壓,并填寫試驗記錄。
3 結束語
筆者從管線的布置以及管線試壓技術等方面談了管線試壓技術在石油化工工藝設計中的應用問題。希望本文所談的幾點,能夠使石油化工工藝的安全生產再上一個臺階。
參考文獻
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關鍵詞:石油化工;廢氣處理;脫硫;脫硝
1廢氣污染的源頭
石油化工企業廢氣污染源頭依次由石油工業以及化工單位生產過程開展研究。石油工業實際上就是一個煉油的過程,因為煉油的工藝和操作十分復雜,在煉油的整個過程當中將會產生大量的廢氣,其中包含鍋爐和加熱爐以及焚燒爐等一系列的加熱、燃燒設備所產生的燃燒煙氣,催化裂化設備在催化過程中制造出來的廢氣,氧化瀝青產生的尾氣。在實施含有硫污水馓逡約拔財回收,脫硫和加氫精制各種過程中制造出來的廢氣等。
2廢氣污染類型
因為生產工藝十分復雜,其產生廢氣的源頭很多,導致石油化工單位廢氣成分格外復雜。既包含多種有機和無機化合物,同時還包含大量大分子顆粒物,這些有害氣體在大氣環境中根據相應的形式進行排列和組合。
在廢氣當中存在的有機化合物,重點是烯烴和烷烴和芳香烴這些碳氫化合物。并且,在煉油的時候,也會產生部分含有氮或者是硫的有機化合物。而因為一些有機化合物特別的理化特點,特別是包含硫的有機物,時常會產生具有強烈刺激性的氣味,對于人體帶來無法估計的危害,就算是有機物不存在強烈的刺激性氣味,也不能證明其不帶有毒性。同時,有機化合物大部分是小分子這種類型的化合物,可以打破人體原有的保護屏障,引發細胞產生癌變。
廢氣當中包含的無機化合物大部分是由氧化物的模式存在,即NOX和SOX。比如,二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。當中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是導致酸雨出現的關鍵因素。而二氧化碳濃度持續提升,是導致氣候溫度提升的主要因素。而針對這些化合物實施科學的處理,則能夠獲得較高的經濟收益。例如,一氧和二氧化氮應該使用在肥料和硝酸,還有炸藥生產當中,這也表明怎樣合理處理轉化廢氣屬于必須要深入研究的課題。
2.脫硝技術現狀與分析
2.1吸附法
吸附法也是一種較成熟的脫硝方法,主要采用吸附劑對高濃度氮氧化物進行吸附處理,應用范圍較窄,主要使用的吸附劑有:活性炭、分子篩等,其中分子篩技術僅限于清潔氣體NOx的脫除,活性炭技術主要多用于回收高濃度SO2工藝或同時脫硫脫硝工藝中。
2.2水吸收法
此法吸收效率低,一般為30%一50%,僅用于氣量小、凈化要求不高的場合,由于水與NO二反應產生HNO2和HN03,產生的HNOZ不穩定,快速分解放出NO,因此常壓下該法效率很低,不能凈化含NO為主的NOx,該法操作壓力大,操作費、設備費較高。一般用作工業多級廢氣治理的最后一道工序。
2.3等離子體法
該方法是目前正處于研究實驗階段的新型脫硝方法。主要包括離子束法、脈沖電暈法,該法能以錢鹽的形式回收NOx,制成肥料,但需要大型電子加速器,電力消耗多,經濟性有待驗證,是目前行業較關注的一種技術,技術尚未成熟,并且主要研究方向以干法同時脫硫脫硝為主。
2.4光催化氧化法
該方法為發展中的一種空氣凈化技術,反應溫度溫和,能耗低,二次污染少,即利用光催化效應去除NOx,該方法還不夠成熟,去除效率有待研究。
3.脫硫技術
煙氣脫硫技術就是利用二氧化硫的酸性性質,使用另一種堿性物質吸收煙氣中的二氧化硫,從而達到煙氣脫硫的目的。根據脫硫中堿性物質的三種狀態,脫硫方法分為干法、濕法和半干法。
濕法脫硫顧名思義就是把含有二氧化硫的煙氣通過堿性溶液,使之發生反應,把氣態的二氧化硫變為液態含硫化合物。濕法脫硫效率高、速度快、穩定可靠,但是耗水量大,需要的資金投入較多。
干法脫硫就是用干燥的堿性物質固體來吸收二氧化硫,這種方法完全不用水參加反應,一直處于干燥狀態。干法脫硫技術成本低、投入少,是一種節約型的脫硫技術,但是脫硫的效果不是很好。
而半干法脫硫就是把含有二氧化硫的氣體相機通過固、液、氣三種狀態的堿性吸收物質。這種方法工藝簡單、投資較少適合含硫量較低的煤燃燒產生的煙氣脫硫。
3.脫硫脫硝技術集成工藝的原理
脫硫脫硝技術集成工藝滿足了同時脫硫脫硝的需求,并且在進行脫硫脫硝處理后還能獲得一些副產物。脫硫脫硝技術集成工藝設備簡單但可靠、投入資金較少,經濟適用。固相吸收脫硫脫硝工藝、活性炭吸收脫硫脫硝工藝、氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成工藝主要運用的三種方法。脫硫脫硝的反應原理:利用活性炭的吸附能力,吸收煙氣中的二氧化硫、水同時與氧氣結合反應,并在反應中加入含氮的堿性氣體,這就是活性炭吸收脫硫脫硝工藝的反應原理。氧化銅脫硫脫硝工藝是以氧化銅為活性物質,在高溫條件下與含硫物質發生反應再與含氮物質發生反應。脫硫脫硝一體化的集成技術應用最多的是一些使用化石能源較多的行業。脫硫脫硝技術集成工藝以簡單可靠、效率高、占地面積小、啟動資金少的優勢而在工業、發電、交通行業里得到大量應用。目前發展的脫硫脫硝一體化工藝技術在經濟、技術、環境等方面都取得了巨大的成果。
4.脫硫脫硝方法應用與前景分析
4.1同時脫硫脫硝技術
濕法同時脫硫脫硝技術已在試驗階段如火如茶地進行,也是環保行業研究的主流技術之一,該法在日本及美國地區已開始使用,其結合了干法脫硝與濕法脫硫技術的特點,在低投資、低運行成本的基礎上提出的,可實現同時高效率的脫硫脫硝,是環保行業最有前途的技術之一。
4.2濕法脫硝技術
受到氮氧化物溶解性的限制,濕法脫硝技術的單獨使用依然沒有太大競爭力,就目前應用效果較好的尿素吸收法,仍限制于其反應速度慢等因素上,但在氮氧化物氣量小的條件下,由于其投資成本及運行成本較低,尿素法脫硝仍然在濕法脫硝行業中應用廣泛。
4.3干法煙氣脫硝技術
SCR仍是我國的主流脫硝技術,該法是目前最成熟的煙氣脫硝技術,它是一種爐后脫硝,國內目前90%的脫硝工程采用SCR技術,在“十二五”及“十三五”期間,仍有99.9%的脫硝選用SCR技術,因此,該法在未來新型脫硝方法未應用成熟之前,依然是脫硝主流技術。一般來說,該法目前主要在小型燃煤機組的脫硝效率較高,由于其工藝溫度的限制,不能廣泛應用于大量的大型燃煤機組,多用作低氮燃燒技術的補充手段,主要以其投資低,占地小等特點應用于老廠房的改造,新廠主要配合使用,因此,該法一般不作為單獨的脫硝方法,而與SGR及其他脫硝技術聯合使用實例較多。
結束語
通過對石油化工企業廢氣處理脫硫脫硝工藝方法的分析和闡述,了解到石油化工企業廢氣對于人們以及生活環境都會造成嚴重的危害。必須要采取有效的工藝方式,對于廢氣進行脫硫脫硝,減少廢氣帶來的污染。因此,希望通過闡述脫硫脫銷方法,能夠給石油化工廢氣處理脫硫脫銷方面提供參考和幫助。
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[關鍵詞]石油化工工藝 安裝施工 常見問題 解決辦法
中圖分類號:TH963 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0225-01
石油化工管道的安裝問題關乎整個石油化工工程建設的成功與否,管道安裝的質量直接影響油田石化工程項目的驗收和投產使用。石油化工工藝管道的安裝工程中重要的項目就是石油化工生產裝置的安放,由于石油化工產品和原材料大都是有毒有害、易燃易爆的物品,而且石油化工裝置多處在高溫高壓環境中,對整個輸送管道的要求非常嚴格和苛刻,建設難度也很巨大。因此,面對石油化工工藝管道的安裝和施工過程難免會遇到很多現實問題,必須認真嚴謹的對待,全面的考慮,才能及時尋找解決問題的辦法。對于管道安裝施工過程中經常遇到的問題,本文進行了分析歸納,有針對性的給出了解決問題的辦法。
1.石油化工工藝管道安裝概述
石油化工工藝管道設計與安裝關乎整個石化工程建設的成敗,如何有效的將管道和各個設備連接起來,完成每個特定的工藝過程,必須對化工工藝管道的設計、安裝進行歸納、分類,統一管理和維護,才能有效提高化工工藝管道的使用效率,盡可能的避免安全事故的發生。管道的安裝施工圖紙必須召集相關設計人員和施工單位進行交接、探討、分析,審查圖紙和施工過程中可能出現的問題,提前考慮周到,減少不必要的麻煩和損失。充分了解并掌握圖紙,對需要的設備和管道、閥門及各配件進行統計,并在施工前準備就緒。設立監管部門,保證生產流程符合規定,按照工藝管道安裝標準執行,保證管道建設的質量。
2.石油化工工藝管道安裝施工常見問題及對策
2.1 管段的施工管理
由于整個石油化工工藝管道涉及的管段非常多,為了避免問題應該按照各段的施工圖紙,由施工單位對號審查、組對,核對工序和管段質量,交給監理部門審核。監理部門對管段進行抽查與技術復核,只有完全合格才能被投入施工安裝。
2.2 有關管道焊接問題
石油化工工藝管道安裝離不開焊接工序,焊接質量是影響管道運行的重要保證。要解決管道焊接方面的問題,就必須按照焊接操作規程來嚴格執行,在工藝和工序安排時,進行分管段編號,標記出各焊口位置和詳細要求。管理人員應仔細檢查焊縫位置,按照工程規范和相關質量要求檢測、探傷,對焊口焊接水平進行綜合評估,確保各個管段安全有效的銜接,保證以后的正常使用。焊接質量的好壞直接關系到管道安裝的質量和整個工程的好壞程度和安全系數。絕不能為降低成本而放松對焊接質量的要求,防止埋下巨大的安全隱患。
2.3 管道的防腐、保溫問題
管道試壓完成后,還應考慮防腐保溫的工作。因為石油化工管道通常接觸的環境相對惡劣,各類有機酸、堿、鹽等物質會對管道產生嚴重的腐蝕,長此以往對管道安全性造成很大威脅,因此必須做好防腐保護工作。對埋地敷設的金屬管道要采取防腐措施,對寒冷地區的管道要做好保溫工作,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油瀝青防腐涂層和環氧煤瀝青防腐涂層。石油瀝青防腐涂層由于價格便宜,因此被廣泛使用,但是瀝青嚴重污染環境。相比之下,環氧煤瀝青防腐涂層更先進、施工更簡便,因此已經慢慢將瀝青取代。施工前必須保證被涂表面無銹蝕和油污,通過噴砂除銹處理,將表面粗糙度控制在40-80μm之間;為了防止二次生銹,除銹后24小時內,在管道表面涂裝底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在這里要保證涂刷均勻;涂好后,開始纏繞厚度為0.1mm或0.12mm玻璃布,要保證玻璃布表面平整,然后再涂一遍面漆,保證玻璃布所有網眼應灌滿涂料。在環氧煤瀝青防腐涂層管道未完全固化前不得進行施工埋管,另外在運輸、管道下溝等過程中,不許配備橡膠墊和橡膠吊帶,以免涂層被損壞。嚴禁施工單位偷工減料,防腐涂層不合要求不能使用,因為管道埋地之后一旦出現問題,不僅維修難度大,而且維修費用高昂,因此在管道安裝施工的時候就必須嚴格要求工程質量。
2.4 閥門安裝應注意的問題
為防止釀成事故,施工管理人員,必須要求施工單位將每一個閥門的規格型號在管段圖上進行標識并編號,單向閥還要在管段圖上標出方向,確保每一個閥門使用在正確的地方。閥門應當盡量設置在方便操作與維修的位置,手輪間的距離要≥100mm;閥門水平安裝的過程,閥桿不可以面向下方;一些重量較大的閥門,應當采取利用起吊工具;此外還需要注意,閥門應當錯開安裝,這樣可以縮小管道之間的間距。存在有毒氣體或腐蝕性、高危險介質的設備,它們之間相連的管道上,閥門不應當使用鏈縱,應采取與設備谷口直接連接;如果沒有特殊工藝要求,水平管道上的閥門,不得采取垂直向下安裝,安裝與水平支管上的截止閥門,應當靠近根部的水平管段進行設置;明桿式閥門在水平安裝時,應考慮閥門開啟時不影響人員通行,用在管道上的閥門必須試壓合格。在石油化工管道的施工中,經常發生用錯閥門的問題,低壓閥門用在高壓管道上;另外,石油化工管道上常常裝有單向閥,單向閥是有方向的,由于施工人員不懂生產流程,常將單向閥裝反,這些問題都是需要避免的。
3.石油化工工藝管道安裝施工的注意要點
管道連接和安裝時,還需要注意敷設條件,嚴格遵循石油化工管道安裝基本原則來執行。管道安裝過程中,還需要考慮主管廊的寬度和高度,留出預留空間。在整個管道安裝施工過程中,必須落實好管道安裝的質量控制和管理工作,統籌安排,重視施工過程中的每一個環節,嚴格執行監督管理工作,及時處理違規問題,保證施工質量安全落實。對于設計變更問題,需要施工管理人員要及時協調設計、生產、監理、施工等單位,了解變更的原因,在充分討論之后,由設計出具設計變更通知,然后由施工管理人員召集設計對施工單位有關人員進行現場交底,然后交給施工單位進行實施,從而有效、快速地對管道的施工進行調整,避免留下安全隱患。
4.結語
石油化工工藝管道的安裝是一個復雜而又龐大的系統工程,在這個過程中,為了有效保證工程的施工質量,必須嚴格把關,努力提高管道安裝的技術水平和質量監管水平,面對安裝施工過程中出現的問題,及時、安全、有效的提出解決辦法,秉持嚴謹踏實的工作態度,切實保證整個石油化工工藝管道安裝安全、順利、按要求、按時間完成。
參考文獻
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