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(1.河南能源化工集團 中原大化公司,河南 濮陽 457004;2.河南省化工研究所有限責任公司,河南 鄭州 450052)
壓縮機潤滑油及程控閥油系統化學清洗
程宏宇1,李玉敏2,李敏1,馮玉君2
(1.河南能源化工集團 中原大化公司,河南 濮陽 457004;2.河南省化工研究所有限責任公司,河南 鄭州 450052)
針對壓縮機潤滑油及程控閥油系統油路清洗的復雜性,簡敘了油路清洗的重要性、必要性,詳細闡明了油路清洗的方法、步驟、注意事項、驗收方法等。
油系統;油路;化學清洗
煤制乙二醇是從合成氣一氧化碳出發,偶聯得到草酸二酯,然后草酸二酯經催化加氫制乙二醇。這一路線是近來被公認為技術性和經濟性較好的一種工藝路線,此路線具有成本低、能耗低、廢物排放量少等優點。而且對于我國缺油、少氣、煤炭資源相對豐富的現狀,采用煤制乙二醇生產技術符合我國國情,具有重要意義。
乙二醇裝置壓縮機油路系統只是煤制乙二醇生產裝置中的一個重要組成部分,但隨著該裝置運行周期的延長,就會出現油路系統流通不暢過濾器經常堵塞、頻繁更換等問題,從而嚴重威脅裝置安全運行[1-2]。
壓縮機油系統,由于系統長期運行,不可避免地在油路系統內部沉積或多或少的雜質污垢:如油泥、積炭、鐵銹渣、高溫聚合物等。污垢的形成對設備運行將產生嚴重的影響,如執行機構動作失聰、后部油過濾器急速堵塞、液壓調節不穩、壓差急劇升高、機組控制系統波動等險情。為此對該系統必須定期進行一次徹底地化學清洗,從而使系統時刻處于良好的運行狀態[3-4]。
壓縮機油系統包含潤滑油和程控閥油兩部分,系統主要由油箱、液壓油泵、冷卻器、過濾器和連接管道等設備組成,可概括為一個油路:液壓油路。流程為由主油泵連接油箱提供液壓油,進入公用液壓油進油總管,而后由液壓油分支油管到達液壓分站,經液壓分站控制后分配到各機組閥門液壓油管路,流經控制閥后大部分密封油進入液壓油回油總管回到液壓分站,并進入公用液壓油回油總管返回至冷卻器冷卻,而后回到油箱。
具體清洗對象:潤滑油系統(潤滑油、控制油系統、冷卻器、過濾器、進回油總管線);程控閥凈化液壓油系統(程控閥支管、冷卻器、過濾器、進、回油總管線)。
3.1 清洗前的準備工作
①有蒸汽加熱源時,用蒸汽加熱;或者改用天然氣加熱,具體是輔設一條長的天然氣臨時管線,增添天然氣燃燒噴頭或噴嘴;或者在清洗槽內加裝不銹鋼電加熱器。②關閉所有現場儀表根部閥門并斷開,用塑料袋封閉,防止進入灰塵,放出液壓油,取出過濾器濾芯(單獨用汽油、柴油清洗或更換,清洗后防塵保存備用),并恢復原有狀態。③調換單向止回閥的方向。④清洗裝置設備的布置及清洗回路臨時管線(膠管、短節、法蘭)連接等;清洗泵與油系統管道進口采用硬管連接,系統的出口采用橡膠管連接并安裝閥門控制,作為清洗出口,并加裝過濾網,在各項清洗工作中要定時清洗過濾網,保證過濾網的清潔。⑤備足各類清洗藥劑及安全防護裝備。⑥落實水源、電源、汽源的來源及聯通。⑦工藝流程的制定、管道的聯通、隔斷都必須經廠方工藝技術人員的嚴格指導、監督同意后才可進行(清洗前廠方必須保證要拆開部分的密封墊備件充足,注意密封墊型號、規格)。
3.2清洗方法及流程
3.2.1 潤滑油系統清洗工藝流程
潤滑油系統清洗工藝如圖1所示。

圖1 C-201機組潤滑油系統清洗澡示意圖
3.2.2 潤滑油系統連接方法
①拆除左邊泵溢出管道上閥門作為清洗管線進口,與清洗泵的連接,采用硬鏈接;注意要關閉后面閥門,另兩側加裝盲板,注意要用厚的盲板。②拆開兩臺泵出口處,加裝盲板便于排污;清洗時要關閉閥門,排污、吹掃時打開。③為使清洗中排氣,拆開兩臺冷卻器、油過濾器排氣閥門上部,取出控油盲板,記好方向并編號保存;插入盲板,油箱方向用塑料袋防止藥液進入油箱。④拆開電子閥、調節器兩邊閥門,為了清洗最好關閉兩邊閥門,為清洗方便,不再加裝盲板;也可不用拆除電子閥、調節器。⑤拆開C-201上潤滑油、控制油、回油管線與機組的連接;分別用加盲板或閥門、法蘭的方法進行連接,作為清洗的進出口;進出口部分分別用串連方法連接,一部分進口用橡膠管連接直接回清洗槽,一部分連接回油管線,每根分支必須加裝閥門,為使清洗中進行控制,另外多加一根分支進行沖洗、沖掃使用。⑥油箱上回油管線采用加裝短接和法蘭,用橡膠管連接清洗槽,作為清洗回路。⑦高位油箱在清洗前拆開人孔,排凈殘留油。本次清洗采用電加熱正向強制循環化學清洗方法。
3.2.3 程控閥油系統連接方法及清洗方法
程控油系統工藝流程如圖2所示。①拆除公用液壓油總管末端法蘭,作為清洗管線的進口和出口并與清洗泵連接;末端進出口用膠管連接并安裝閥門,防止末端循環不好。②拆開三臺泵前面的閥門,兩個加裝盲板,一個連接法蘭,與換熱器出口連接,作為清洗第一回路。③拆開液壓站中液壓油三個溢出閥門前面的閥門,兩個加裝盲板,一個連接法蘭;與換熱器導淋連接,作為清洗第二回路,清洗中可輪換開關,防止走近路。④為了保證程控閥轉換裝置的清潔度,程控閥凈化液壓油系統支管,采用程控閥進、出口處安裝軟連接,并用蒸汽吹掃(采用連接程控閥進出口進行支管化學清洗是比較簡便的方法)。⑤控制柜進出口斷開,便于排氣。⑥關閉高位油箱底部閥門,上部拆開加入盲板,便于排污、排氣。本次采用電加熱正反向強制循環的化學清洗方法。

圖2 C-201機組潤滑油系統清洗澡示意圖
清洗步驟為:
水沖洗→堿洗(除油除脂)→水沖洗→除積碳→清水置換沖洗→氮氣吹掃。
4.1水沖洗
由清洗泵向系統內注水并充滿所有管道和容器,使清洗回路達到試漏標準,加熱水源,用溫熱水沖洗系統。
4.2 堿洗(除油降脂)
用預熱的軟水充滿整個油路系統,開泵循環,一面循環,一面向清洗槽內加入準確計量的各類除油除脂藥劑,藥劑加畢后,緩慢升溫至堿洗液溫度至70~80 ℃為止,循環清洗一直到油管樣監測點的油污全部除凈時為止。
排出堿洗液,用大量溫熱軟水置換堿洗液并沖洗系統,一直到排出的水液pH值在7左右為止。
4.3 除積碳
向已充滿軟水的清洗系統內加入購置的專用除碳劑,緩慢升溫至60 ℃左右,循環清洗6 h,使除碳液pH值穩定0.5 h后,用含有中和劑的軟水置換排出除碳液,而后用中性軟水加溫沖洗,直到pH值為7±0.5為止。
4.4 氮氣吹掃
用廠方提供的潔凈氮氣采取正向沿清洗線路進行氮氣流吹掃,目的是把清洗系統內的殘余液和水分排除干凈。
氮氣吹掃后,馬上拆除臨時設施,并通知廠方進行驗收,驗收通過后,設備要馬上安裝復位,并做到工完、料凈、場地清。
在清洗全部工作過程中,轉換開關要20 min轉換一次,清洗管道上支管、加盲板處要定時排氣并保證清洗質量的均衡。
5.1驗收標準依據
化工部行業標準HG/T2387-2007《工業設備化學清洗質量標準》、《國家污水綜合排放標準》GB8978-2002。
5.2驗收方法
檢查方法可用窺鏡檢查管路內壁垢物的清潔度,對可見部分進行目視檢查,觀察表面有無點蝕、污垢,對部分死角檢查是否有殘液。對油系統部分可隨機進行3次管線拆解,目測檢驗。
5.3驗收結果
①油系統金屬表面應形成良好的鈍化膜,出現二次浮銹。②標準試片平均腐蝕率<6.0 g/m2,總腐蝕量<72 g/m2;不銹鋼平均腐蝕率<2.0 g/m2,總腐蝕量<24 g/m2。③金屬表面與內部無氫脆及應力腐蝕破裂可能的隱患;④非清洗部位及設備上的儀表、閥門等部件應正確復位完好。本次對河南煤業集團濮陽永金20萬t/a乙二醇裝置壓縮機潤滑油系統及程控閥油系統清洗,經甲方嚴格的檢測驗收,清洗結果優良。
①對油系統的清洗,在國內相關企業尚未形成定期清洗的共識,只有油系統裝置出現問題后才加以重視,這方面需要中國清洗協會盡早提出油系統設備清洗標準或指導性建議。②油系統的清洗要求精度高,管線連接繁瑣、復雜,一般的清洗企業很難插足,但對技術實力較好的清洗企業,卻是巨大的潛在市場。③油系統的清洗原料費用只有成本支出的20%左右,關鍵是人力費用支出較大。本次油系統清洗僅程控閥和電磁閥的跨接就各有152個,需連接的DN25支管總長4 500 m,費時耗力。雖然清洗技術要求高,但總體仍是勞動密集型清洗。④油系統的清洗如果能夠采用加油站自動清洗車強制溶劑循環、過濾、除水一步完成的清洗模式和方法,其效果和優勢將更加明顯。油系統基本不用拆卸,既節省人力、物力,又高效、安全,是具有很大發展空間的清洗模式。只是自動清洗車整套裝置投資過大,一般清洗企業難以承受。
油系統清洗在石油、煤化工、煉油行業具有很大的潛在市場,但目前為止相關企業對油系統清洗的重要性、必要性仍然認識不足,急需有關行業部門出臺相應的專業油系統清洗標準或指導性建議。為清洗企業開拓、發展新的清洗領域奠定理論基礎和清洗依據。
[1]李開建.大機組油路的清洗[J].化工設計通訊,2006,32 (1):23-26.
[2]翟俊紅,王 欣,劉 遠,等.煤制乙二醇的發展現狀[J].氮肥技術,2013,34(3):47-48.
[3]任永德,曹可生,李開建.大機組油路清洗的探究[J].平頂山工學院學報,2005(5):23-25.
[4]強洪剛.大機組潤滑油系統化學清洗及油沖洗[J].石油化工設備,2011,40(4):80-83.
石化“十三五”推七大石化產業基地
中國石油和化工行業“十三五規劃”已在緊鑼密鼓編制當中。初步方案是著力破解產能過剩,淘汰落后產能,重點建設七大石化產業基地,同時推動化工新能源2020年提升至億噸級,其中煤化工產量增加到近9 000萬t。
這是9月11日,參與規劃編制的石油和化學工業規劃院院長顧宗勤在2014年中國國際石油化工大會上透露的信息產能過剩是做十三五規劃最大的難題,預計“十三五”期間可能會好一些,但真正解決很難。他坦言。
目前,我國主要石化產品生產能力位居世界前列,但產業集約化、規模化、一體化水平偏低,高端石化產品發展滯后,供給存在結構性短缺,部分傳統領域行業產能過剩嚴重,短期內化解產能過剩的壓力巨大。
為此,國務院常務會議部署石化產業科學布局和安全環保集約發展。據發改委產業協調司調研員曹傳貞透露,《石化產業規劃布局方案》目前已制定完成,近期發改委將會同工信部下發該方案。方案提出,將推動產業集聚發展,重點建設七大石化產業基地,包括大連長興島(西中島)、河北曹妃甸、江蘇連云港、上海漕涇、浙江寧波、廣東惠州、福建古雷,同時推進現代煤化工升級示范。
圍繞這一思路,"十三五規劃"初步方案提出,我國石油和化工行業的重點發展方向將是石化產業優化、化工新能源、化工新材料、傳統化工升級四個方向。與此同時,“十三五”期間我國化工新能源產業將取得跨越式發展,產量規模將由2013年的千萬噸級提升至2020年的億噸級。其中,煤化工產量規模將從2013年的915萬t增加到8 929萬t。
此外,還將積極發展混合所有制,鼓勵有實力的民企特別是下游產業的民營企業,按照行業準入要求參與石化產業重組改造和基地建設。
2014-06-11
程宏宇(1971-),男,工程師,從事煤化工生產、研究工作,電話:13839380252。
TQ050.7
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1003-3467(2014)09-0043-04