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磷酸浓缩石墨换热器列管破裂的原因及预防措施分析

2019-8-1 15:52:53      点击:
1简述
石墨换热器是二水湿式硫酸铵萃取系统软件的关键机器设备之首。该机器设备安全事故发病率高,且如果产生安全事故,泊车時间较长,危害全部萃取设备的运行率,导致极大的财产损失。安徽省六国化工有限责任公司目前2套萃取设备,13万t/a磷酸二铵于1986年完工,28万t/a磷酸二铵于2002年7月投建,现应用的石墨换热器均为国內机器设备。2套设备在运作的全过程中,曾一度因高纯石墨管破裂而泊车,比较严重牵制了磷铵生产量的提升。应用场景上述所说情况,企业创立QC工作组,系统对开展科技攻关,获得了明显的成果。现将石墨换热器列管裂开的缘故及防范措施剖析给出。
2石墨换热器列管裂开的缘故
二水湿式硫酸铵生产制造中,石墨换热器列管裂开的关键缘故有3个层面。
(1)刚驾车环节石墨换热器列管的裂开
系统软件刚驾车时,若有实际操作工作人员交通违章工作,最易导致石墨换热器列管的裂开。主要表现为下列3种方式。
1温度差效用刚驾车时,系统软件管程硫酸铵溫度为75℃上下,壳程中蒸气的溫度为130~140℃,二者温度差约65℃,因为忽然增加蒸气量,会使某些积满硬实堵塞物的高纯石墨管因线胀系数大,而导致水管胀裂。
2底压蒸气的撞击力系统软件刚驾车时,因为实际操作不小心,一瞬间向系统软件添加很多蒸气,会使高纯石墨管遭受极大的撞击力而破裂。
3循环系统酸的撞击力刚驾车时,若硫酸铵未填满系统软件,就打开轴流泵,则会造成很大的撞击力,导致热交换器管晃动,进而损害高纯石墨管,乃至造成列管裂开。
(2)加工过程中石墨换热器列管的裂开
1加工过程中,当系统软件提浓挥发水流量过大,而长期无法填补液位仪,促使系统软件负压头不够,导致硫酸铵在石墨换热器管外烧开,造成爆管。一起因为系统软件酸循环系统量不够,造成酸的冲击性而损害高纯石墨管。
2加工过程中,硫酸铵循环水泵跳停或忽然停电了,促使系统软件的硫酸铵终止循环系统,而这时蒸气无法立即断开,管外酸温部分超温造成石墨换热器管的崩裂。
3因为加工过程中硫酸铵爆沸,导致挥发室液相室内空间存有着很多的液沫,液沫中的残渣附在器内壁,产生垢层掉下来阻塞高纯石墨支管,在持续加温全过程中积垢物阻塞水管,造成硫酸铵中断循环系统,造成石墨换热器崩裂。
(3)清除全过程中石墨换热器列管的裂开
二水湿式硫酸铵生产制造中,高纯石墨管阻塞具体表现为熟石膏阻塞和积垢(关键成份为Na2SiF6与K2SiF6)阻塞二种方法。这种堵塞物有的自来水清洗就可输通,有的没办法输通,迫不得已依靠机械设备器材或高压水泵(通常高压水泵清洗水工作压力为15~30MPa)开展清除,那样最易导致水管裂开。
3防止石墨换热器列管裂开的对策
(1)严把磷矿品味关,对必需元素较弱的矿源开展配矿,现阶段,六国企业基础应用开阳、宜都、瓮福3家磷矿,依据矿源情况,配搭应用,大部分操纵矿中w(K2O+Na2O)≤0.35%;w(P2O5)≥31%;w(Fe2O3+Al2O3+MgO)≤4.3%,进而在必须水平上降低了系统软件阻塞。
(2)严控加工工艺指标值
1严控进系统软件底压蒸气的加工工艺主要参数。通常底压蒸气的温控在130~140℃,蒸气工作压力操纵在0.10~0.22MPa,那样能够防止因温度差效用造成石墨换热器列管的裂开及蒸气工作压力过大对水管的撞击力。
2操纵进萃取系统软件稀硫酸铵的含固量。六国企业操纵稀酸的含固量关键从两层面下手。第1,先将稀硫酸铵在地基沉降槽开展地基沉降,随之溫度的慢慢减少,稀硫酸铵中的残渣酸盐持续超过饱和而溶解,进而使进到系统软件的稀酸获得清洁。第2,操纵好硫酸铵反映的加工工艺指标值,非常是反映料浆中SO42-容量,产生粗壮匀称的CaSO4•2H2O结晶,并对损坏的压滤机滤布立即拆换,减少细晶、碎晶进到稀酸。生产制造中,通常规定操纵进系统软件稀酸含固量低于2%。
3操纵闪蒸室真空值,防止因管程硫酸铵溫度过高而爆管。在生产制造中,我企业自动控制系统绝压为12~30kPa,管程酸温小于88℃,那样在缓解壁厚积垢速度、增加机器设备和高纯石墨管使用寿命等层面都具有了挺大的功效。
4保证进、出系统软件的酸管通畅,并适度提升循环系统酸在高纯石墨管中的水流量,有益于降低高纯石墨管外的积垢。对高纯石墨列管式换热器一般规定管外硫酸铵水流量保持在2.3m/s上下,我企业石墨换热器管外硫酸铵水流量为2.12m/s,基础考虑了生产制造规定。
5严控闪蒸室的液位仪及硫酸铵循环系统轴流泵的电流量。在实际操作中,我企业老设备关键根据硫酸铵循环系统轴流泵的电流量(165~171A)来操纵液位仪,新设备则根据闪蒸室液位变送器开展观查,进而保证系统软件运作时液位仪超过实际操作规定,维持必须的负压头,避免硫酸铵在管程中烧开,进而在必须水平上避免积垢,防止水管崩裂。
(4)优化软件清理步骤,每季度热洗
历经过段时间的实际操作,石墨换热器的内腔总免不了造成酸盐火成岩和积垢,每季度开展清理意义重大。针对高纯石墨管的清理通常规定洗水溫度保持在86~95℃。六国企业选用含65~90g/L(即5%H2SO4)的热硫酸液系统对开展循环系统清理,清理時间为6~8h,清理周期时间为5~6天1次。一起在对石墨换热器开展清理时,每一次都对进、出系统软件的酸管道清理约50min,进而降低积垢,保证全部系统软件持续、平稳的生产制造。
(5)严格遵守安全操作规程,按章做事
在生产制造中,实际操作工作人员必须要严格遵守管理制度,防止人为失误导致对石墨换热器的危害。六国企业规定职工在实际操作中留意以下内容。1降低各种各样物质的热冷冲击性,缓解温度差效用。开泊车时,留意操纵热交换器的加(减)汽量,通常操纵为1~2t/h,高纯石墨管温度(或温降)速率低于30℃/h,进而防止热冷冲击性而损害高纯石墨管。2在向系统软件加汽时,先要开启蒸汽疏水阀,立即排出来蒸气管道中的不凝汽体和凝结水,以防潮击状况。3驾车时,要明确系统软件填满酸后,再打开轴流泵;泊车时先关掉轴流泵,再倒酸,可避免酸液对列管的冲击性。4清除时,先开水清理高纯石墨管,再派专职人员清除。那样既缓减劳动效率,又可积淀工作经验,降低清除时对高纯石墨列管的损害。
3对损坏高纯石墨管的解决
当高纯石墨管裂开后,就应立即采取有效开展解决,其流程给出:(1)试漏系统软件清理结束,从底位(或大量)向壳程中注水水压试验,搜索裂管。水压试验工作压力为0.4MPa(表压)。(2)混凝土离析排净水后堵漏裂管,通常选用酚醛树脂高纯石墨平衡胶泥的高纯石墨柱并干固30h,或选用硫化橡胶管接头开展混凝土离析。(3)换管当石墨换热器混凝土离析数高达不可以考虑生产规划的规定时(通常超过主管的40%上下),就应当换管。
4结语
导致石墨换热器列管裂开的缘故许多,但要是按技术规范用心实际操作,每季度热洗,就能防范于未然,使全部系统软件持续稳定地运作。