基礎油和填充油生產(chǎn)過程中孔板流量計儀表維護
摘要：介紹了某公司基礎油和填充油生產(chǎn)概況, 列舉了糠醛精制等5套裝置的儀表構(gòu)成和故障狀態(tài)。從選型不合理、引壓閥內(nèi)漏、保溫不合理、工藝條件變化和控制方案變更五個方面, 討論了日常維護過程中儀表存在的各類問題, 客觀地分析了問題產(chǎn)生的原因;通過采取相應的改進措施, 使裝置運行更加平穩(wěn)。從伴熱、選型、問題分析和工藝控制等方面, 對后續(xù)儀表維護工作提出了改進意見。
中國石油化工股份有限公司濟南分公司潤滑油部共有6套裝置, 分別為:350kt/a糠醛精制裝置 (簡稱糠醛裝置) , 300kt/a潤滑油加氫裝置, 280kt/a酮苯脫蠟脫油裝置 (簡稱大酮苯裝置) , 160kt/a油白土補充精制裝置 (簡稱白土裝置) , 100kt/a抽出油酮苯脫蠟裝置 (簡稱小酮苯裝置) , 70kt/a填充油裝置。主要產(chǎn)品有重質(zhì)基礎油、全精煉石蠟和環(huán)保型芳烴橡膠填充油。
1、儀表構(gòu)成及故障分布現(xiàn)狀：
山東聯(lián)友石化工程有限公司負責除300kt/a潤滑油加氫裝置外的其他5套裝置的日常儀表維護工作, 潤滑油5套裝置儀表分布情況見表1所列。
表1 潤滑油5套裝置儀表分布情況
臺
5套裝置中的儀表以國產(chǎn)儀表為主, 具體種類見表2所列。
表2 潤滑油5套裝置中主要的儀表種類
2017年1~12月儀表故障分布情況, 分別如圖1和圖2所示。
圖1 潤滑油5套裝置儀表故障類別分布示意
如圖1所示, 流量和液位測量儀表故障率之和達88%以上, 具體以孔板、渦街流量計和雙法蘭液位計居多;如圖2所示, 冬季和夏季出現(xiàn)的儀表故障率偏高, 該情況與降雨和降溫等外界環(huán)境因素有較大關系。
圖2 潤滑油5套裝置儀表故障季節(jié)分布示意
2、儀表故障分析及解決措施：
2.1、選型不當對儀表指示的影響：
2.1.1、故障描述：
2017年7月, 小酮苯裝置冷凍機排氣壓力指示波動, 導致氣油壓差高報引起聯(lián)鎖停機;8月, 在裝置運行平穩(wěn)的前提下, 大酮苯裝置液環(huán)真空泵出口壓力表出現(xiàn)大幅波動;填充油裝置自6月開工后, 脫水塔進料渦街流量計始終處于波動狀態(tài);填充油裝置廢液汽提塔真空度達到或超過75kPa時, 雙法蘭液位計指示出現(xiàn)嚴重失真。
2.1.2、故障原因分析：
小酮苯裝置冷凍機與大酮苯裝置液環(huán)真空泵出口壓力表由同一廠家生產(chǎn), 抗震性能較差, 且均與設備本體連接, 設備長期運轉(zhuǎn)震動, 導致儀表內(nèi)部零件松動、指示失靈;脫水塔進料渦街流量計管徑為DN25, 實際流量小于規(guī)范要求的控制范圍;由于填充油裝置廢液汽提塔操作條件為真空度75kPa, 因而超過了雙法蘭液位計的準確測量區(qū)間, 導致雙法蘭液位計指示出現(xiàn)嚴重失真。
2.1.3、解決措施：
冷凍機出口壓力表涉及聯(lián)鎖, 為保證生產(chǎn)運行穩(wěn)定, 維護人員將其整體更換為抗震表;液環(huán)真空泵危險性較小, 對出口問題壓力表進行了拆回校驗, 重新安裝時采用軟管引出連接, 實現(xiàn)了與設備本體的分離設置, 將問題徹底解決;利用檢修機會, 將脫水塔進料渦街流量計更換為內(nèi)藏孔板式流量計, 使其選型與被測介質(zhì)實際流量相適應;在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下, 適當降低了填充油裝置廢液汽提塔的真空度, 使工藝操作條件與雙法蘭液位計的測量區(qū)間吻合, 必要時可更換儀表。
2.2、乙二醇隔斷閥內(nèi)漏對儀表指示的影響：
2.2.1、故障描述：
2017年10月, 小酮苯裝置部分孔板流量計出現(xiàn)指示偏差的頻次明顯多于往常。
2.2.2、故障原因分析：
檢查發(fā)現(xiàn), 工藝管線中與孔板流量計相連的乙二醇隔斷閥存在內(nèi)漏, 導致壓差失真, 出現(xiàn)測量偏差。
2.2.3、解決措施：
更換了存在內(nèi)漏的乙二醇隔斷閥, 將引壓管線內(nèi)的介質(zhì)置換干凈, 保證了乙二醇隔斷閥和引壓管線均處于良好狀態(tài)。
2.3、保溫不合理對儀表指示的影響：
2.3.1、故障描述：
2017年4月, 大酮苯裝置2臺孔板流量計頻繁出現(xiàn)假指示, 該裝置蠟回收系統(tǒng)各塔液面波動較大。
2.3.2、故障原因分析：
2臺孔板流量計測量的介質(zhì)接近純蠟, 介質(zhì)凝點高, 隔離液罐采用自伴熱方式, 在現(xiàn)場保溫時將隔離液罐與工藝管線分開實施保溫, 導致熱量無法傳遞, 影響了前后壓力的測量;蠟回收系統(tǒng)各塔的液位測量影響是從前往后的, 各塔在檢修中均更換了浮球液位計, 判斷該現(xiàn)象的發(fā)生與液位計重錘的設置和保溫的施工有關聯(lián)。
2.3.3、解決措施：
對孔板流量計引出部位重新進行了保溫, 將隔離液罐與附近的工藝管線保溫在一起, 使隔離液罐充分利用工藝管線的熱量達到伴熱效果;優(yōu)化了蠟回收二次塔浮球液位計重錘, 減小其波動幅度, 調(diào)整了影響汽提塔浮球外桿活動的保溫鋁皮, 使液位控制恢復正常。
2.4、工藝條件變化對儀表指示的影響：
2.4.1、故障描述：
2017年4月, 糠醛裝置開工后, 醛水分離罐的醛格醛水界面多次出現(xiàn)測量不準確情況;大酮苯裝置二次稀釋表由轉(zhuǎn)子流量計改為孔板流量計后, 改善效果不明顯, 仍需要間斷開啟乙二醇泵疏通引壓管線;11月初, 糠醛裝置一效蒸發(fā)塔頂壓力波動, 檢查發(fā)現(xiàn)是引壓管堵塞。
2.4.2、原因分析：
糠醛裝置開工后, 需處理停工期間產(chǎn)生的醛油水混合物, 醛水分離罐內(nèi)的物料組成與正常生產(chǎn)時差別較大, 影響了儀表的測量和指示;大酮苯裝置二次稀釋介質(zhì)為經(jīng)套管結(jié)晶器冷卻后的蠟下油液, 其在冷卻過程中容易結(jié)蠟, 隨著運行時間的延長, 套管結(jié)晶器和二次稀釋控制閥之間管線內(nèi)的壓力會逐步降低, 當?shù)陀?.8MPa時, 孔板流量計指示值便會出現(xiàn)明顯波動;糠醛在特定條件下易氧化結(jié)焦, 造成管路堵塞。
2.4.3、解決措施：
在不影響正常生產(chǎn)的前提下, 用***短的時間對停工期間產(chǎn)生的醛油水混合物進行處理, 并加強醛水界面的現(xiàn)場監(jiān)控, 待處理完畢后再討論儀表故障產(chǎn)生的原因。正常運行時, 要保證套管結(jié)晶器與二次稀釋控制閥之間的壓力在0.8~1.3MPa, 在壓力指示值降至0.8MPa前, 及時采用高壓純?nèi)軇┻M行沖化處理;疏通引壓管線, 逐一排查類似儀表。
2.5、控制方案變更對儀表指示的影響：
2.5.1、故障描述：
2017年4月, 大酮苯裝置開工后, 該裝置蠟下油回收系統(tǒng)二次蒸發(fā)塔液面波動幅度偏大。
2.5.2、故障原因分析：
蠟下油回收有3股來料在孔板流量計前匯合, 由控制閥控制主來料的變化, 實現(xiàn)總進料的穩(wěn)定;檢修期間, 為保證孔板流量計測量準確, 按照安裝規(guī)范將其從控制閥后移位至控制閥前, 實現(xiàn)了主來料的單獨準確測量和控制, 與此同時卻無法實現(xiàn)對另外2股間斷進料的控制, 從而造成總進料的不穩(wěn)定, 導致后續(xù)流程中各塔液面的大幅波動。
2.5.3、解決措施：
將蠟下油回收一、二次塔的控制方案由出料控制改為進料控制, 通過觀察主來料罐的液位變化, 調(diào)整二次塔底出料的流量, 從而實現(xiàn)一、二次塔液面的穩(wěn)定控制。
3、結(jié)束語：
通過上述一系列措施的實施, 相應問題均得以解決, 裝置運行更加平穩(wěn)。在潤滑油5套裝置儀表維護過程中, 需要注意以下問題:
1) 潤滑油生產(chǎn)涉及蠟油, 儀表的伴熱或自伴熱需要保持良好的狀態(tài), 保溫情況應定期檢查和修補。
2) 潤滑油生產(chǎn)涉及糠醛、丁酮和甲苯等眾多溶劑, 儀表的選型需要考慮腐蝕和結(jié)焦等因素的影響。
3) 對季節(jié)性或階段性集中出現(xiàn)的問題需要深入探討, 找準根源進行處理, 避免出現(xiàn)系統(tǒng)性問題。
4) 儀表的維護需要特別關注工藝操作條件變化和控制方案變更對其產(chǎn)生的影響。