石墨設備在氯乙烯生產中使用和檢修

戈照亮（新疆華泰重化工有限責任公司氯乙烯車間,烏魯木齊 800019）

石墨設備在氯乙烯生產中使用和檢修

戈照亮
（新疆華泰重化工有限責任公司氯乙烯車間,烏魯木齊 800019）

摘 要：分析了氯乙烯生產裝置中塊孔式石墨的結構特點，使用注意事項、使用中出現泄漏的原因和處理措施。關鍵詞： 石墨設備；塊孔式換熱器；泄漏；結構

1 石墨設備使用注意事項

1.1 作加熱設備時注意事項

作加熱器使用時，應先通入物料，然后通入熱載體。熱載體通入時，其流量應由小到大，溫度由低到高，緩慢通入，保證設備受熱均勻，不允許超溫超壓，以避免由此產生較大的溫差急變性，造成設備損壞。避免由于干燒造成設備損壞。停車時順序相反。

1.2 作冷卻設備時注意事項

在使用冷凝器和冷卻器之前要打開頂部的排空閥，首先通入冷卻液等到殼體內部的氣體完全排除之后再關閉。然后打開回水管道閥門，通入物料。在這個人過程中如果殼體內出現不凝性氣體的時候，要對其進行排除。

1.3 其它注意事項

（1）在使用設備的過程中要不定時的排放殼頂端的不凝性氣體與殼底部的冷凝水。以防止氣溫驟升驟降對設備產生損壞。防止設備在使用過程出現速冷速熱現象，防止溫度應力過大使釜體出現裂紋。

（2）在使用的過程中要最大限度的減少開機停機的次數，延長設備的使用壽命。

（3）在使用設備的過程中必須在設備允許的技術指標內使用，禁止超溫超壓操作。

（4）在開閉閥門的時候要逐漸調大或調小，避免物料產生強烈的沖擊作用。同時要定期的打開設備底部的排空導淋裝置以進行定期的排污。在冬季使用時，停車之后要將殼程內的介質排除干凈防止設備凍壞。

（5）在設備的使用過程中如果發現墊片或者填料出現泄漏的時候要立即停止操作，緊固螺栓；如果禁錮調整之后仍然泄漏，就要排出管程中的物料，調換墊片或者填料。

（6）在設備的使用過程中要定期的對管程的物料成分進行分析，鑒定是否有串漏現象的發生。定期檢查設備冷卻介質的存量，必要的時候可以增設報警裝置。

（7）在發現傳熱管發生滲漏的時候，要停車檢修。檢修之后的設備需要經過試壓檢驗，檢驗合格之后才能投入使用。

（8）當設備的傳熱能力降低的時候，應該停車檢修。

（9）在設備停止使用之后，要將設備內部殘留的冷、熱載體排除干凈。對于那些容易結垢的物料，在停車的時候要將物料排除干凈，在停車之后用能夠溶解的結晶物，對石墨元件用沒有損傷的浸液從上到下沖洗縱向孔。

（10）當輸送的介質的壓力超過設備的使用壓力時，要在介質的入口接管處設置減壓裝置。

2 氯乙烯設備使用情況

2.1 一、二級石墨冷卻器

使用-35℃得冷凍鹽水對混合氣體進行冷卻脫水,只有混合氣體的溫度降到-12～-14℃的時候一、二級石墨冷卻器才能串聯使用。對石墨設備來說,耐低溫性能與殼體耐冷凍鹽水腐蝕性的要求都比較高,所以圓塊式比列管式的優勢要強。殼體的內部必須焊縫焊透,使用的鋼板的材質為16MnR,同時殼體內部最好涂刷防腐涂料進行防腐處理。

2.2 預熱器、再沸器

使用95～100℃得熱水對混合氣體進行預熱，當溫度升到60～80℃之后再進入轉化器,或者將稀酸放入再沸器進行蒸煮，當熱水或者蒸汽的溫度超過60℃時,結垢和腐蝕的情況會增大加劇，這時建議對殼體進行防腐處理,循環熱水要進行軟化處理。在換熱的過程中,因為測量的溫差變化比較大,所以選用圓塊式預熱器。

2.3 合成氣冷卻器、酸冷卻器器

使用循環水進行冷卻，冷卻之后合成氣冷卻器,因為氣體進口的溫度為135～180℃,對石墨設備來說溫度偏高,溫差較大；而且VCM對石墨中的浸漬樹脂有一定的腐蝕作用。因此,氣體進口上部的封頭和高溫區的換熱部件的材質選用B級細顆粒石墨最佳。選用圓塊式設備,上封頭使用全石墨,下封頭襯石墨,就可以滿足使用要求。

3 石墨換熱設備泄漏形式

3.1 “崩裂”泄漏

“崩裂”泄漏發生在再沸器上下封頭或第一塊換熱塊上表面。其造成的結果是再沸器石墨封頭泄漏或石墨塊橫向和縱向連通，管程和殼程泄漏。該泄漏是酚醛樹脂浸漬石墨的性能和溫度共同作用的結果。為使石墨塊具有不滲透性，均采用浸漬的方法。作為浸漬劑的酚醛樹脂和石墨材料的膨脹系數不同，在較高溫度下發生顯著的熱變形，因其膨脹率不同，變形不均產生溫度應力，溫度應力足夠大時，石墨材質受浸漬樹脂擠壓，發生脆性斷裂，多個斷裂點的積聚就表現為崩裂。造成該情況出現，操作溫度需要達到170℃以上，因此控制溫度不要太高和溫度變化速率太快是防止石墨塊崩裂的關鍵。對崩裂的石墨塊通常無法修復，需要進行更換。

3.2 氣道和水道穿孔滲漏和泄漏

（1）石墨塊單塊水試法及泄漏處理措施。將地面放置一塊與石墨塊面積相當的20cm厚海綿，在海綿上鋪塑料布，并鋪平，向石墨塊縱向孔灌水，觀察側孔石墨孔泄漏情況。此法適用于石墨塊泄漏較為明顯，在常壓下即可判斷出的石墨塊。對泄漏的石墨孔通常堵石墨塊的縱向孔。

（2）石墨塊整體打壓水試法及處理措施。對于滲漏的石墨塊，在帶筒體打壓時，壓力保不住，卻又無明顯泄漏，需要制作特殊打壓器具。將筒體吊開，制作上、下碳鋼蓋板，將石墨塊象大積木樣摞起，用長拉桿拉緊，確保石墨塊間密封墊無泄漏，在石墨塊管程內加水打壓。由于受壓側為管程，通常壓力不得超過0.2MPa,通過檢查殼程管束泄漏情況，判斷石墨塊是否泄漏，如果是滲漏，通常要將橫向孔的整個縱排用石墨棒填充配的石墨材料封堵消漏。

（3）石墨設備整體殼程灌水試漏法。此類方法即將石墨設備放置于支撐上，向殼程灌水，制作液位管，觀察石墨設備泄漏和液位下降情況，判斷石墨塊在哪一塊時發生泄漏。但此法能判斷位置，無法判斷是密封墊片泄漏，還是石墨塊泄漏，且試漏效率較低，對于滲漏的石墨設備無法采用此種辦法。

3.3 密封墊片泄漏及其處理措施

對于象“O”型圈的泄漏，通過試漏可直觀判斷，但對于石墨塊間密封墊片的泄漏較難判斷。通常此種泄漏基本由于設備超壓使用所致，要求設備在使用過程中嚴格按設備設計參數投用。出現密封墊片泄漏，需要泄壓，將上部通體與石墨密封法蘭螺栓拆松，緊固彈簧，壓緊密封墊片后，再緊固上部筒體法蘭和壓蘭，緊固筒體與石墨密封墊片。

3.4 筒體泄漏及其預防措施

筒體泄漏通常是由于設備發生泄漏后，酸性介質腐蝕所致。嚴格按石墨設備使用規范操作，定期檢測殼程水樣可避免此類泄漏。

石墨設備以其耐腐蝕性和耐熱性在氯堿行業被廣泛使用，希望本文可以為廣大石墨設備使用者提供幫助，降低設備故障，促進石墨設備管理工作的提高。