持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)溶出停汽檢修瓶頸問題

蘭德

摘 要：在拜耳法工藝生產(chǎn)氧化鋁流程中溶出工序是關(guān)鍵性的一環(huán)，溶出工序運(yùn)轉(zhuǎn)率的高低直接影響到氧化鋁生產(chǎn)的產(chǎn)能，因此為了保證溶出工序的高運(yùn)轉(zhuǎn)率，就必須對(duì)溶出機(jī)組的設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃性的周期性檢查、修復(fù)、更換。通過科學(xué)、合理的組織實(shí)施項(xiàng)目檢修，持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)停汽檢修瓶頸問題，以達(dá)到縮短溶出機(jī)組停汽檢修工期，保證溶出工序高運(yùn)轉(zhuǎn)率的目的。

關(guān)鍵詞：停汽檢修；持續(xù)改進(jìn)；瓶頸問題

引言

廣西華銀鋁業(yè)有限公司采用拜耳法工藝生產(chǎn)氧化鋁，在拜耳法工藝生產(chǎn)氧化鋁流程中溶出工序是關(guān)鍵性的一環(huán)，其主要任務(wù)是：（1）負(fù)責(zé)將原料來的合格礦漿，通過高溫60新蒸汽間接加熱、高壓60bar（溶出前槽內(nèi)礦漿→高壓GEHO泵→緩沖罐→6級(jí)單套管→4級(jí)預(yù)熱壓煮器→8級(jí)加熱壓煮器→3級(jí)停留壓煮器→十級(jí)自蒸發(fā)閃蒸器→稀釋槽），使礦石中氧化鋁水合物與苛性堿【NaOH】充分反應(yīng)生成鋁酸鈉溶液【NaAl（OH）4】，并用適當(dāng)?shù)囊淮蜗匆海ê瑲溲趸X【Al（OH）3】洗液）稀釋成合格的稀釋漿液送往沉降作業(yè)區(qū)。（2）負(fù)責(zé)將合格的新蒸汽冷凝水及時(shí)送回?zé)犭姀S，不合格的新蒸汽冷凝水及閃蒸二次汽冷凝水送去沉降作赤泥洗水。（3）除五組溶出以外，一組、二組、三組、四組溶出負(fù)責(zé)將蒸發(fā)車間送來的母液（原液）與稀釋料漿的乏汽間接換熱升溫后送回蒸發(fā)車間。

溶出工序運(yùn)轉(zhuǎn)率的高低直接影響到氧化鋁生產(chǎn)的產(chǎn)能，因此為了保證溶出工序的高運(yùn)轉(zhuǎn)率，就必須對(duì)溶出機(jī)組的設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃性的周期性檢查、修復(fù)、更換。通過科學(xué)、合理的組織實(shí)施項(xiàng)目檢修，持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)停汽檢修瓶頸問題，以達(dá)到縮短溶出機(jī)組停汽檢修工期、提高溶出機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)率的目的。

持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)溶出停汽檢修瓶頸問題：

影響溶出機(jī)組停汽檢修工期的因素很多，經(jīng)過分析多年來溶出停汽檢修的組織實(shí)施過程，主要影響因素可以歸納為以下幾方面：計(jì)劃性檢修、檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、頻修項(xiàng)目的改進(jìn)、機(jī)組停車放料填料、檢修質(zhì)量、檢修力量、施工順序、檢修作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工裝設(shè)施、預(yù)制工作、臨時(shí)新增檢修項(xiàng)目等。

1增強(qiáng)計(jì)劃性檢修

（1）機(jī)組運(yùn)行過程中車間安排專人對(duì)閃蒸器過料管定期測(cè)厚并做記錄臺(tái)帳，發(fā)現(xiàn)厚度低于標(biāo)準(zhǔn)值7mm時(shí)及時(shí)安排檢修單位在線包瓦，規(guī)避臨時(shí)停汽更換過料管，通過數(shù)據(jù)的收集編制更換周期；材質(zhì)為δ12mm、16Mn無縫鋼管閃蒸過料管壽命一般為2個(gè)檢修周期82天（Nt*07～Nt*01）。

（2）車間安排專人對(duì)拆除下來的流程上的閥門、管道、法蘭、彎頭、焊縫檢查其磨損程度并做數(shù)據(jù)臺(tái)帳，通過數(shù)據(jù)的收集編制更換周期（表1）。

（3）車間對(duì)溶出機(jī)組正常運(yùn)行過程中出現(xiàn)的泄漏點(diǎn)做記錄臺(tái)帳，通過計(jì)劃性停汽檢修進(jìn)行消缺。

（4）點(diǎn)檢員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行專檢，編制設(shè)備異常臺(tái)帳并通過計(jì)劃性停汽檢修進(jìn)行消缺。

2檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化

（1）閃蒸過料管和進(jìn)料管現(xiàn)場(chǎng)制作工序繁鎖，檢修工作量大、工期長(zhǎng)。改進(jìn)措施是：預(yù)制過料管和進(jìn)料管模具，模擬閃蒸器過料管和進(jìn)料管的現(xiàn)場(chǎng)制作，平時(shí)在車間提前制作好過料管和進(jìn)料管，停汽檢修時(shí)可以直接更換，不用在檢修現(xiàn)場(chǎng)制作，縮短檢修時(shí)間。

（2）閃蒸器進(jìn)料管現(xiàn)場(chǎng)拆裝工序繁瑣，吊裝工具不足導(dǎo)致檢修工期長(zhǎng)。改進(jìn)措施是：閃蒸器進(jìn)料管正上方增加手拉葫蘆吊裝裝置、閃蒸器平臺(tái)處增加一臺(tái)5T單梁電動(dòng)葫蘆。

（3）閃蒸過料管180°彎與50°彎和15°彎均采用法蘭連接，法蘭密封面易泄漏且備件成本高，增加檢修工作量：改進(jìn)措施取消閃蒸過料管50°彎與180°彎、180°彎與15°彎之間的法蘭，將法蘭連接改為焊接連接，縮短檢修時(shí)間。

（4）根據(jù)以往的實(shí)際檢修經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步科學(xué)優(yōu)化閃蒸系統(tǒng)檢修施工順序：同步拆除閃蒸器側(cè)部人孔門、過料管、進(jìn)料管——檢查、確認(rèn)閃蒸器內(nèi)部更換件——沖水冷卻閃蒸器——同步安裝閃蒸器過料管、進(jìn)料管和檢修閃蒸器內(nèi)部更換件——安裝閃蒸器側(cè)部人孔門——工完場(chǎng)清。

（5）制定閃蒸器內(nèi)部附件檢修作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

3頻修部位采用新技術(shù)、新材料，延長(zhǎng)使用壽命、減少檢修次數(shù)

（1）閃蒸過料管在線帶壓包瓦頻繁，且檢修難度大，危險(xiǎn)性高。閃蒸過料管材質(zhì)為δ12mm、16Mn無縫鋼管，生產(chǎn)過程中閃蒸液位的控制、以及料漿的流動(dòng)狀態(tài)極不穩(wěn)定，料漿和二次蒸汽在管道中形成復(fù)雜的紊流同時(shí)華銀鋁礦石硬度大，過料管磨損較快壽命一般為2個(gè)檢修周期82天（Nt*07～Nt*01），5個(gè)系列一年消耗量約為200根。改進(jìn)措施是：把錳鋼過料管改為更耐磨的雙金屬?gòu)?fù)合管厚度28mm，雙金屬?gòu)?fù)合管由1個(gè)50°彎、2個(gè)105°彎和1根直管組成，實(shí)際使用壽命達(dá)8年。

（2）壓煮器料漿管道流程上不方便檢查（測(cè)厚）、拆裝困難（高空、套管）、使用壽命短的普通碳鋼彎頭，試驗(yàn)改用管壁加厚的耐磨鑄件彎頭。如壓煮器出料管第一、二、五個(gè)彎頭改造為耐磨鑄件彎頭。

（3）溶出單套管料漿出口管至2#緩沖罐原舊流程管道彎頭多、閥門多、管道架空（25m高空），無法檢測(cè)管道磨損情況，嚴(yán)重影響生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。改進(jìn)措施是：優(yōu)化管道流程走向，管道改為從單管房第6級(jí)（距地面1m）鋪設(shè)，取消了管道架空并且管道改成單套管增加換熱面積。優(yōu)化改造后的流程比舊流程減少9個(gè)90°標(biāo)準(zhǔn)中壓彎頭、36片中壓法蘭、2個(gè)中壓法蘭閥門，管道檢測(cè)無死角；生產(chǎn)工藝方面單套管出口料漿溫度提升3℃，閃蒸器壓力下降，減少料漿對(duì)進(jìn)料管噴頭的磨損并延長(zhǎng)使用壽命。

（4）溶出壓煮器攪拌上部軸運(yùn)行幾個(gè)周期后，其密封面噴涂的鍍鉻層會(huì)磨損脫落引起密封面失效而導(dǎo)致礦漿泄漏，影響機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行。改進(jìn)措施是：把鍍鉻層磨損脫落的攪拌上部軸采用激光堆焊進(jìn)行修復(fù)再利用，采用激光堆焊修復(fù)工藝避免了鍍鉻層磨損脫落現(xiàn)象的出現(xiàn)，實(shí)際使用壽命超過2年。

（5）閃蒸器出料管上的普通碳鋼擋板不耐磨、前三級(jí)（Nt*12～Nt*10）使用壽命一般為1個(gè)檢修周期，如遇到生產(chǎn)不穩(wěn)定的時(shí)候一個(gè)周期內(nèi)擋板就被磨穿，繼續(xù)運(yùn)行出料管也被磨穿，從而影響閃蒸液位的控制，影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。改進(jìn)措施是：把普通碳鋼擋板改為使用耐磨材料的鑄件擋板，實(shí)際使用壽命超過3個(gè)檢修周期，保證了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了閃蒸器的檢修工作量縮短了檢修時(shí)間。

4優(yōu)化溶出機(jī)組開停車組織措施

（1）溶出機(jī)組停汽檢修生產(chǎn)組織時(shí)間結(jié)點(diǎn)： 4：00停車放料，8：00～8：30機(jī)組具備檢修條件，16：00機(jī)組填料，20：00機(jī)組通汽，24：00機(jī)組出料。但是公司上午上班時(shí)間是8：30，檢修作業(yè)人員到檢修作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間一般為9：30左右。為了避免機(jī)組具備檢修條件后檢修人員未能及時(shí)進(jìn)行檢修作業(yè)，浪費(fèi)檢修時(shí)間，重新優(yōu)化停汽檢修生產(chǎn)組織時(shí)間結(jié)點(diǎn)改為5：20停車放料，9：00～9：30機(jī)組具備檢修條件，確保了檢修時(shí)間的利用效率。

（2）增加機(jī)組填料流程，縮短填料時(shí)間：溶出機(jī)組加熱段壓煮器原設(shè)計(jì)填料流程為在后槽出料泵（輸出管DN350、Q=680～880m3/h、H=23～26m）出口管處接1根DN150的旁路管道來填料（Ra*15壓煮器出料處填料），需要4個(gè)小時(shí)后機(jī)組才能通汽暖管。為了縮短填料時(shí)間，目前我們通過增加旁路流程，借用加熱段壓煮器（Ra*17壓煮器）DN150的管道放料流程來反向填料，實(shí)際縮短了2個(gè)小時(shí)的填料時(shí)間。

5檢修質(zhì)量管理的持續(xù)改進(jìn)

（1）制定《維修管理考核制度》，嚴(yán)格按制度進(jìn)行考核。

（2）編制溶出機(jī)組管道、法蘭，閃蒸系統(tǒng)檢修作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）溶出機(jī)組恢復(fù)生產(chǎn)的過程中對(duì)檢修項(xiàng)目進(jìn)行巡檢、安排有保駕人員：檢修單位安排人員對(duì)檢修項(xiàng)目進(jìn)行巡檢，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢修項(xiàng)目出現(xiàn)的問題并進(jìn)行相應(yīng)處理。

6結(jié)語

從2007年12月25日組織實(shí)施華銀鋁第一次停汽檢修共用時(shí)30小時(shí)30分開始，對(duì)在組織實(shí)施溶出停汽檢修的過程中出現(xiàn)的問題，持續(xù)的進(jìn)行總結(jié)并優(yōu)化改進(jìn)溶出停汽檢修存在的瓶頸，通過對(duì)上述的檢修瓶頸進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，目前溶出機(jī)組停汽檢修的工期可以控制在16小時(shí)內(nèi)，2016年5月5日1#溶出計(jì)劃停汽檢修工期創(chuàng)下了15小時(shí)15分的佳績(jī)，比鋁行業(yè)的標(biāo)兵企業(yè)中鋁廣西分公司溶出機(jī)組停汽檢修工期還快45分鐘。

但是我們有些地方還可以進(jìn)一步的加強(qiáng)改進(jìn)，如：增加檢修力量、提高檢修工具機(jī)械化（風(fēng)動(dòng)扳手）、避免檢修當(dāng)天新增檢修項(xiàng)目等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹崇珍.在役管道不停輸焊接三通工藝試驗(yàn).

[2] 化工原理.王志魁編.第四版.