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中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0084-01
石油化工,主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者,伴随着经济的发展,对石油化工产品的需求也越来越多,导致石油的开采量不断加大,石油这种不可再生资源,只能越来越少,我们必须合理的持久的利用这部分资源,那么我们就需要在石油化工工艺上下功夫,让我们把资源利用上减少个个环节的损失。近些年,环境保护意识的加强,使我们在环境保护上越来越重视,石油化工生产过程中对环境具有很大的污染,例如:空气污染、酸雨、地球变暖、臭氧层变薄等环境问题成为我们越来越不可忽视的问题,各个化工公司要想在激烈的市场竞争环境中立足,对加工工艺就必须不断的提高,来适应大环境的变化。因此可以说,石油化工工艺的开发与创新很可能是决定石油化工工业未来生存和发展的关键。
一、超声波氧化脱硫
在萃取阶段,超声波的介人促使萃取剂和部分氧化后的油两相有效混合,促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触,使砜有效脱出。此外,超声波可以产生局部的高温高压,这对反应是有利的。关于超声波脱硫这方面,研究得最多的是利用超声波对柴油进行脱硫。有关人员研究了一种生产超低硫柴油的超声-催化-氧化脱硫方法。方法包括了柴油中有机硫化物的氧化过程和相关氧化产物砜类的溶剂萃取过程。优选的氧化剂为浓度 30%的过氧化氢溶液,溴化四辛基铵和磷酸作催化剂,相转移剂为四辛基溴化铵(TOAB),柴油的脱硫率最好能达到99.4%。
二、石化行业专用叠螺式污泥脱水技术
针对石化行业含油污泥含油量较高、黏度大、颗粒细、难以脱水等特点,国内部分企业自主创新研发了石化行业专用叠螺式污泥脱水机,同时推出了以TECHASE 叠螺式污泥脱水机作为核心设备的石油化工行业含油污泥脱水处理系统解决方案。并具有如下特点:采用石化行业专用螺旋轴,适合石化行业黏性物料的推流特点;增强性驱动系统,满足含油泥渣较大的驱动力要求;动定环采用更高防腐性能材料,适应石化行业氯离子高的运行环境;设备整体达到EXIIBT4的防爆等级,满足石化行业严格的防爆要求;针对海上石油平台设计的集装箱式设备系统;采用含油污泥专用絮凝加药槽,克服石化污泥难絮凝,易沉降的特点;采用专有的絮凝剂技术降低含油污泥比阻;占地面积小,脱水效率高。TECHASE 叠螺式污泥脱水技术目前已在齐鲁石化、中海油海上平台含油污泥脱水、大庆油田、淄博齐翔腾达等石化行业重点企业得到了应用。
三、施焊引流装置在线带压堵漏技术
施焊引流装置在线带压堵漏技术是指承压设备一旦出现工艺介质泄漏,在不降低其温度、压力和泄漏流量的条件下,利用焊接技术实现在线堵漏的目的,由于泄漏介质的存在,必然影响焊接作业的进行,如果能够将泄漏介质通过特殊的装置引开,然后在没有泄漏介质影响或影响较小区域进行焊接作业,处理好后,切断泄漏通道,从而达到带压密封的目的,这就是焊接引流装置带压堵漏的工作原理。具体做法是按泄漏部位的外部形状设计制作一个引流装置,引流装置一般是由封闭板或封闭盒及闸阀组成,由于封闭板或封闭盒与泄漏部位的外表面能较好地贴合,因此在处理泄漏部位时,只要将引流装置帖合在泄漏部位上,事先把闸阀打开,泄漏介质就会沿着引流装置的引流通道及闸阀排掉,而在引流装置与泄漏部位的四周边处,则没有泄漏介质或只有很少量的介质外泄,此时就可以利用金属的可焊性将引流装置牢固地焊在泄漏部位上,引流装置焊好后,关闭闸阀就能达到重新密封的目的。施焊引流装置在线带压堵漏技术由于是在承压设备泄漏状态下进行的特殊焊接作业,泄漏位置千变万化,施焊人员必须与各种物化性能不同的泄漏介质接触,因此,与正常的焊接工艺相比,承压设备的带压引流难度更大,风险更高。
四、组合式生化工艺处理废水
1.涡凹气浮器
涡凹气浮是当今先进的气浮技术,采用剪切式的产气原理,提高气浮的质量,比传统的气浮法更简便经济。本工程涡凹气浮器型号:CAF-50,规格:5.33×1.80×1.83m,处理量50m3/h。
接触氧化池亦即推流式生物膜法,就是在池内装填一定数量或比例的组合生物填料,填料具有比表面积大,生物菌群容易附着。本工程采用二级接触氧化池,池体尺寸为 15m×12m×5.5m,砼结构。一级接触氧化池:15m×8m×5.5m,停留时间:12h,有效容积:560m3二级接触氧化池:15m×4m×5.5m,停留时间:6h,有效容积:280m3本工程用风机曝气供氧,水气比为22:1,采用微孔曝气器,悬挂组合填料,上下贯通,废水流动的水利条件好,能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。
随着经济的飞速发展,生活质量也在不断的提高,简单的吃饱穿暖已经不能满足人们的需求。对于生活环境人们有了更高的要求。石化对于环境的影响不可忽视,因为石化产品在燃烧过程中会产生大量的化学物质,严重污染大气环境。因此我们在未来的环境保护中要重视以下几个方面:a.研发出新的技术,尽量减少各种污染和工业废渣,使各种燃料完全燃烧使烟气中的一氧化碳充分燃烧,以此达到减少大气污染的目的,进而消除废气、废水、废弃、废渣污染。b.采用新型塔盘和新兴填料,这种技术在降低塔顶温度的同时,还可以提高传热效果,以此来减少污水中的含油量。c.采用浮顶油罐,改善机泵密封,可以大大减轻空气的污染和有害气体的泄露。d.采用空气冷却器代替水冷却器,同样可以提高产品质量和减少污染源。
五、总结
叠螺式污泥脱水系统技术具有良好的经济、环境、社会效益,目前已在多家石油化工行业企业得到推广应用,鉴于运行过程总结的经验,该系统在石油化工领域具有非常良好的应用前景。另外,经工程实践表明,采用“涡凹气浮-UASB-接触氧化+高级氧化塔-曝气生物池”组合工艺处理COD浓度较高的石油废水,可达到排放标准。涡凹气浮技术不需压缩空气,解决了溶气、回流及阻塞等问题;UASB反应器可降解大部分COD及有害物质;“高级氧化塔+BAF”工艺可将废水中难生化的有机物不饱和链打开,进一步降低COD,并完全消除色度,使出水达到设计标准。再者,装置长周期运行需要完好设备的安全运行来保障,设备或管道局部泄漏可以通过注胶法、焊接引流装置或扎钢带等堵漏技术在线处理漏点,以保证装置长周期安稳运行。注胶法带压堵漏、焊接引流装置及扎钢带在线堵漏应用范围各有优缺点,在实际运行中应灵活掌握,根据现场环境及泄漏介质的物化性质,选择适宜的堵漏方法,达到消缺止漏的目的。
参考文献
[1] 李晓敏,付斌,于艳丽.石油基可纺沥青小试工艺技术的研究[J].化工技术与开发,2012,(7).
[2] 田明欢.有关化工工艺与石油炼制的探讨[J].企业导报,2012,(13).
【关键词】石油化工;工艺管道;压力试验
0.前言
本文对石油化工工艺管道的压力试验进行划分,包括试压系统的划分、试验介质的选取、试验温度和压力的确定及压力试验的方法和步骤等,选择合理的压力试验方案,确保石油化工中的每一条确保参加试验,确保压力试验工作顺利进行。
1.试压系统的划分
在石油化工工艺管道压力试验中,其最基本的工作则属于试压系统的划分,试压系统的划分是压力试验的关键性工作,一般在工艺管理压力试验前需要将管道划分为几十个或上百个试压系统,其中,压力试验工艺流程、压力、温度设计、管道位置等难易程度等都会影响试压系统的划分,由此可知,试压系统划分具有一定的难度,在试压系统划分中,应充分考虑其他相关因素,如:第一,工艺管道介质,在石油化工管道施工中,通常需要将压力管道划分为工艺管道和公用管道等两类,其中,工艺管道的划分,需要根据管道工艺流程及管道压力设计等条件进行详细划分,而公用管道至需要一种介质管道,就可以形成一个试压系统;第二,压力、温度设计,在管道压力设计中,一般需要根据设计压力将管道划分为高、中、低、超高压管道等四部分,针对特殊工艺要求,则需要根据其他因素划分试压系统,然而,在设计温度方面,在同一个化工装置中,虽然工艺管道的设计温度是互不相同的,但其试验温度一般在10o~20oC,在设计温度远远大于实验温度的情况下,在试压系统划分中,应充分考虑设计温度对工艺管道的材料性能的影响。
2.试验介质的选取
2.1 试验介质
在压力试验介质选取中,规定以液体为主要试验介质,然而,在试验压力较低的情况下,才能采用以气体为主要试验介质,因此,在压力试验施工中,试验介质应以液体为主。但是,随着经济的快速发展,受设计、施工和环境条件的限制,石油化工工艺管道已不适用以液体为主要试验介质的压力试验,其主要体现在液压试验缺乏可操作性,这就要求需要采用气体介质作为工艺管道的压力试验,气压试验与液压试验相比,其具有排放容易和临时设施用量少的优点,并且其可以与泄漏性试验同时进行。
2.2管道失效模式分析
在管道压力试验中,常常因管道焊接缝、热影响区断裂而造成事故的发生,如脆性断裂失效、塑性破坏失效及韧性撕裂失效等管道破坏,其中,后两者主要是因管道薄膜应力大于材料的屈服和强度极限而引起的,但是这种管道破坏只产生一个裂口,并且裂口的大小是与所采用试验介质的储能有关。然而,脆性破坏产生破裂的主要原因是管道焊缝本身存在缺陷、管道材料韧性差所造成的,脆性破坏产生的危害性极大,并且管道的应力远远低于材料的许用应力。
2.3确定试验介质的步骤
第一,强度校核,并确定出公式,常用P代表系统实验压力(单位为MPa),Di代表系统管道内径(单位为mm),代表试验温度下,料的许用应力(单位为MPa),代表焊缝系数,代表管道计算厚度(单位为mm),t代表管道实际厚度(单位为mm)。若进行新压力管道的安装,首先则需要计算新管道的壁厚,充分考虑管壁厚负偏差、管壁腐蚀等情况对管道计算的影响,对于在用压力管道的实际壁厚测量,应以现场实际测量为标准,确保压力管道的强度;第二,韧性校核,在断裂前,首先应进行管道泄漏判断,由于压力试验操作不当会引起裂纹扩展,这就要求首先需假设管道中存在潜伏裂纹,确保所采用的材料具有断裂韧性,确保所使用的材料只会引起泄漏,却不发生脆性断裂;第三,确定试验介质,韧性校核完成后,在确定压力管道材料强度及压力管道韧性指标的情况下,其试验介质应选为气体,然而,对于在用压力管道来说,其试验介质应选为液体,其主要原因是在用压力管道在运行过程中容易发生腐蚀、疲劳现象,因此,在没有准确数据的情况下,试验介质选用以液体为主,可以有效降低施工风险。
3.试验温度和压力的确定
对于试验温度的确定,在液体压力试验中,在没有规范标准情况下,非合金钢、低合金钢管道系统的液体温度应超过10oC,合金钢管道系统的液体温度应超过20oC,并且其最高温度应小于试验介质的沸点。对于高压锅炉给水管道及超高压蒸汽管道等高温高压管道,应根据实际情况来提高试验温度,材质脆性转变温度应随着管壁厚度增加而升高,另外,在试验过程中,应注重管壁温度的检测,禁止材料试验温度接近材料脆性转变温度,并且应防止因温度变化而导致管内产生负压。
然而,对于试验压力的确定,管道系统的试验压力应按照设计规范执行。对于位差较大的管道,应将试验介质产生的静压计入到试验压力中,以最高点的压力为准,并且最低点的压力应小于管道组成件的承受力,然而,对于夹套管内管的压力,应根据外部设计最高点压力为准。由于管道与设备的主要连接方式为焊接,这就导致无法对管道进行单独压力试验,并且管道与设备必须在同一系统中才能进行压力试验,当设备试验压力大于管道试验压力时,应按照管道试验压力进行,反之,按照设备试验压力进行。
4.压力试验的方法和步骤
4.1试验方法的选取
常见的压力试验方法有逐项试验法、设备与管道联合试验法、系统串联试验法及单条管线试验法等,其中,逐项试验法适用于大型石油化工装置管道的压力试验,其主要是分阶段完成压力试验工作;设备与管道联合试验法主要是将管道系统与设备串联在一起进行压力试验,其比较适用于设备与管道之间是焊缝连接,却无法加入盲板隔离等情况;对于系统串联试验法,其主要是将压力、位置相接近的试压系统串联起来并根据试验压力标准装设控制阀和压力表的压力试验方法,在试验中,要求有专人负责各系统控制阀,在升压完成后,还需要按照个系统压力高低有顺序地关闭各个系统控制法,最后关闭试压泵;而单条管线试验法主要针对一条管线单独进行压力试验的方法。
4.2试验步骤
在压力试验中,首先需要进行气压试验和液压试验;其次,在不同压力下进行整改,做好检查工作;再者,通过整改合格后,然后才能滑;最后,恢复管道,填写记录。
5.结论
在石油化工工艺管理压力试验中,应充分考虑温度、管道位置、试验介质等因素对压力试验的影响,以设计压力为基础,严格按照相关规定进行试压工作,选取合适的压力试验方法,然而,在压力试验中,对于特殊的装置,应确保设备与管道参加到试验中,注重试验压力的确定,使压力试验工作取得良好的效果。 [科]
【参考文献】
[1]屈振伟,宋志海,郝新平.浅谈禁油禁水工艺管道系统的压力试验[J].安装,2011,08:39-41.
[2]刘思嘉.石油化工管道安装常见问题及质量控制[J].价值工程,2012,15:78-79.
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关键词:石油化工装置工艺管线试压
中图分类号:TE626文献标识码: A 文章编号:
前言
目前我国石油的生产量越来越大,石油化工装置是以石油裂解加工为主体而生产各种燃油,以及以化工原料为主体的生产装置,装置内存在的各种工艺介质中很多都是有毒性的,易燃、易爆的。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的。实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。
1石油化工装置管线试压前的准备工作
1.1技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。
1.2管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。
1.3物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。
1.4人员组织 试压工作是一项比较复杂的过程,为完成此项工作,必须在人员方面做好有效的组 织协调工作。应专门成立试压小组,全面负责管线的试压工作,给试压人员配备有效 的通讯工具,使整个试压工作有条不紊地进行。
1.5压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
1.6试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。
2石油化工装置管道工艺技术
2.1塔和容器的管线设计
依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。
2.2泵的管线设计
泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。
布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素:
2.2.1泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。
2.2.2气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。
2.2.3管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。
2.3冷换设备的管线设计逆流换热
2.3.1冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。
2.3.2安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。
2.3.3热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。
3施工注意事项
3.1气压试验 a.气压试验检查必须用高效发泡剂,必要时应对发泡剂进行检验,合格后方能使
用。 b.试验压力应以试压系统尾部压力表为准。 c.冬季作气压试验时,应注意发泡剂的防冻问题。
3.2液压试验 a.液压试验时液体的温度,当设计未规定时,应符合下列要求: a)非合金钢和低合金钢管道系统,液体温度不低于 5℃; b)合金钢管道系统,液体温度不低于 15℃,且应高于相应金属材料的脆性转变温 度。 b.液压试验时,对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中,液体 管道试验压力以最高点的压力为准,但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。 c.当奥氏体不锈钢管道、有奥氏体不锈钢管或设备连接的管道进行水压试验时, 水中的氯离子含量不得超过 25mg/L。
3.3管道系统试压完毕后,严禁在管道上再进行开孔,修补,焊接临时支、吊架等。
3.4临时盲板、短管拆除时,应采取措施,不得损坏法兰密封面。
4安全注意事项
管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施:
4.1试验过程中如遇泄漏,不得带压修理。
4.2试压过程中,升压及泄压严格按规定要求进行。
4.3试压临时管线必须按正式管线要求焊接,并经检查确认安全可靠。
4.4在进行压力试验时,应划定,设置警戒线,无关人员不得进入。
4.5试压人员按所分岗位各负其责,严禁乱岗,一切行动听从试压负责人指挥。
4.6高处检查点的架设、跳板必须牢固,在平台及管廊外侧检查时必须系安全带。
关键词:石油化工;管道;安装工程;问题;处理
前言
石油化工工艺管道的安装工程,其施工主要体现在石油化工生产的装置工程中。在石油化工生产装置工程中经常会遇到因环境、工程地点、材料要求、工程要求等方面的问题,这些问题可能难以依赖工程设计或资料上面的知识,尤其是安装过程中的问题,如果不能得到及时解决则会为工程质量埋下隐患。石油化工工艺管道的安装工程中,对施工的严格管理必不可少,在石油化工工艺管道安装过程中必须及早发现并及时解决问题。
1.管道安装施工的前期准备
当建设工程经过招投标确定施工单位,以及工程的施工图纸完成后,我们就会召集设计、施工、监理、生产等相关单位,分专业对施工图进行审查,找出施工图中存在的问题,以便设计及时修改,避免在日后的施工中造成不必要的麻烦。当工程所需要的管道、设备、阀门、管配件等所有材料已经准备就绪,各部门人员均已到位的情况下,工程前期准备完毕,那么施工便可以按照要求开始进行,工程开始之前,施工单位应该将工程的具体方案及时报送给项目监理部审批。监理工程师及施工管理人员,要对施工图纸充分了解并掌握,并对施工单位按照管段号所绘制出的各管段单线图、以及施工单位编制的焊接规程与热处理规程进行仔细审查。在管道的安装过程中,可能会发生图纸与实际工程在细节上抵触的情况,这时便需要我们施工管理人员及时组织设计、生产、施工、监理对问题进行讨论,合理进行设计修改或对施工进行调整,保证生产流程正确和工艺管道的质量等要求符合标准。与此同时,设立质量管理的检查记录,由施工单位在施工开始之前填写并报送至项目监理部,总监组织相关人员进行严格审查,最后得出检查结论并签字盖章,这样可以起到方便工程的跟踪调查。
2.保证管段制作期间的工艺质量
施工单位将一批管段组对完毕之后,细致检查管段是否符合设计要求,对管段进行简单的测验,排除可能出现的相关问题,然后应当填写一份工序质量的报验表单,在上面将管段制作过程充分体现,在确定管段不存在问题之后,连同管段的单线图上报到监理部进行审查,经监理部的抽查及技术复核,确认管段各项要求合格,最后投入管段的施工安装。
3.保证焊接过程的质量
从事焊接工作的人员,是石油化工工艺管道安装工程中的主要角色之一,焊接是否符合标准,是管道质量要求的保证。为了解决焊接可能出现的技术问题,焊接过程应当按照编制的焊接规程严格进行,管段在现场安装焊接之后,单线图中应当标注各个焊口编号以及它们的准确位置,管理人员在检查焊缝的表观以后,对管段焊接进行确认,再由专业工程师依照工程规范以及相关质量要求,抽样检测无损探伤比例,对需要检验的焊口采取细致的评价。无损检测人员按照监理的指定规范进行检测,确保管段的正常使用。
此外,需要进行热处理的焊缝,在无损探伤合格后才可以继续进行,同样需要填写工序报验表,由专业监理工程师对无损探伤的等级进行抽查确认,保证无问题后签字,这样才能够进行热处理。
在管道的焊接过程中,有的施工单位为了保证无损检测的合格率,对施工管理人员和监理工程师指定的抽检焊缝弄虚作假。因此,保证管道的焊接质量,是保证石油化工安全生产的前提。
4.做好管道的防腐问题
管道试压完成之后,防腐保温工作才可以随之进行,在这个过程当中,每一项隐蔽工程在进行隐蔽之前,必须做到施工的单位自检、专项检验,施工单位自检合格后,再组织监理进行联合检查,排除防腐保温工作中的细节问题,检测合格之后由施工单位填写报验单,经过施工管理人员、监理人员在现场联合检查验收,合格签字后进行隐蔽。石油化工厂所处地区的土壤中含有各类有机酸、碱、盐,容易对管道产生严重的腐蚀,因此必须埋地敷设的金属管道外采取防腐措施,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油沥青防腐涂层和环氧煤沥青防腐涂层。石油沥青防腐涂层由于价格便宜,因此被广泛使用,但是沥青严重污染环境。相比之下,环氧煤沥青防腐涂层更先进、施工更简便,因此已经慢慢将沥青取代。施工前必须保证被涂表面无锈蚀和油污,通过喷砂除锈处理,将表面粗糙度控制在40-80μm之间;为了防止二次生锈,除锈后24小时内,在管道表面涂装底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在这里要保证涂刷均匀;涂好后,开始缠绕厚度为0.1mm或0.12mm玻璃布,要保证玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保证玻璃布所有网眼应灌满涂料。在环氧煤沥青防腐涂层管道未完全固化前不得进行施工埋管,另外在运输、管道下沟等过程中,不许配备橡胶垫和橡胶吊带,以免涂层被损坏。在管道的防腐施工中,施工单位普遍存在的问题是偷工减料,要么是除锈不合格,要么是防腐涂层达不到要求,“五油三布”减为“三油两布”,因此,必须勤于现场检查,发现有不符合要求的,立即按照要求进行整改,以达到技术及规范要求。
5.阀门安装问题
阀门应当尽量设置在方便操作与维修的位置,手轮间的距离要≥100mm,阀门水平安装的过程,阀杆不可以面向下方;一些重量较大的阀门,应当采取利用起吊工具;此外还需要注意,阀门应当错开安装,这样可以缩小管道之间的间距。存在有毒气体或腐蚀性、高危险介质的设备,它们之间相连的管道上,阀门不应当使用链纵,应采取与设备谷口直接连接;如果没有特殊工艺要求,水平管道上的阀门,不得采取垂直向下安装,安装与水平支管上的截止阀门,应当靠近根部的水平管段进行设置;明杆式阀门在水平安装时,应考虑阀门开启时不影响人员通行,用在管道上的阀门必须试压合格。在石油化工管道的施工中,经常发生的问题是阀门用错,低压阀门用在高压管道上;另外,石油化工管道上常常装有单向阀,单向阀是有方向的,不得将单向阀装反。
6.工程施工变更问题
工程能否顺利建成,能否按设计要求施工,是最大的原因,但其他可能会造成工程变化的问题也同样存在,设计变更就是其中之一点。一旦出现变更,施工作业便有可能陷入无序状态,为了避免这种情况出现,要及时协调设计、生产、监理、施工等单位,了解变更的原因,在充分讨论之后,由设计出具设计变更通知。在工程实践中,会发生重复变更、废除变更的情况,这就是出具变更前没有充分讨论的结果。所以,施工负责人及时协调相关单位,认真讨论变更内容非常重要。当设计出具设计变更通知后,施工负责人还要召集设计对施工单位有关人员进行现场交底,然后交给施工单位进行实施,从而对管道的施工进行有效、快速地调整。
关键词:岗位需求;石油化工;课程改革;课程目标;考核评价
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)07-0090-02
传统的石油化工工艺课程教学注重学生应知应会理论知识的强化,而对于工艺操作、设备保养、质量控制和识图绘图不太重视。只有对石油加工工艺课程进行有效的教学改革,才能使得石油化工生产技术专业的毕业生能达到企业所需要的高端技能型人才标准。笔者拟以《常减压蒸馏运行与调控》这门工艺课程为例来介绍石油化工工艺课程教学改革的思路。
石油化工企业对高职毕业生的能力需求
2011年,教育部、财政部共同启动了在全国独立设置公办高等职业学校中,支持一批紧贴产业发展需求、校企深度融合、社会认可度高、就业好的专业进行重点建设的计划,通过特色专业建设推动高等职业学校创新体制机制的运行,加快人才培养模式改革,整体提升专业发展水平和服务能力,为国家现代产业体系建设输送大批高端技能型专门人才。
技能是人们运用知识和经验顺利完成某种任务的一种活动方式。技能型人才也称技艺型、操作型人才,在生产第一线或工作现场从事为社会谋取直接利益的工作,主要应掌握熟练的操作技能和必要的专业知识。他们最大的特点是能将最新的理论、最新的设计、最新的技术要求最终变成最佳的产品、服务、管理和效益。
我国定义高端技能人才为我国人才队伍的重要组成部分,是各行各业产业大军的优秀代表,是技术工人队伍的核心骨干,在加快产业优化升级、提高企业竞争力、推动技术创新和科技成果转化等方面具有不可替代的重要作用。并提出要“培养造就一大批具有高超技艺和精湛技能的高技能人才”。
高技能人才是一种既有较高的专业知识水平,又有较强的实践经验和操作技能的新型人才,是知识经济时代和信息化、自动化技术发展条件下人才体系的重要组成部分。高技能人才是在生产和服务一线从业者中,掌握精深专门知识,具备精湛操作技能,能手脑并用的高级应用型人才,包括高级工、技师、高级技师,可分为技术技能型、复合技能型和知识技能型三类。
工艺课程在石油化工
专业课程体系中的地位
石油化工生产企业由一系列的石油化工生产装置构成,生产装置由设备、仪表等构成,生产装置的长周期稳定运转与石油化工企业的存亡密切相关。生产装置的长周期运转取决于工艺操作和仪表调控。
石油化工生产装置的工种技能鉴定标准中对高级工、技师和高级技师需要掌握的行业通用知识、专业基础知识和技能操作知识提出了较高的要求,要达到这些要求,除了行业通用知识里的部分内容在前期的基础化学、化工原理等课程中学习过外,大部分行业通用知识、专业知识和技能操作知识都必须在工艺课程中学习。
由于石油化工具有“易燃易爆”的高危特点,石油化工生产企业的现场实习很受限制,即使有条件进行现场跟班实习,作为没有实际生产经验的学生也不可能进行实际有效的操作。
紧贴岗位需求的课程教学目标
通过常减压蒸馏生产过程实践调研,总结归纳常减压蒸馏装置对新入职员工的职业素养需求和岗位操作能力需求,使得学生通过课程学习,具备从事常减压蒸馏生产操作与控制以及生产管理的能力。课程设定了要求学生达到以下三个方面的能力目标,课程的内容设计和考核重点也是学生这三个方面的能力。
首先,学生应具备的专业能力:能模拟使用常减压蒸馏生产装置中配备的安全、环保和消防器材;能在规定的时间内识读带控制点的常减压蒸馏装置工艺流程图;能熟练手绘带控制点的常减压蒸馏装置工艺流程图;能根据指令打通工艺流程;能熟练进行加热炉的开停炉操作,能正确调节加热炉炉温和 “三门一板”的正确操作;能正确进行常减压蒸馏装置的日常巡检并填写规范的巡回检查记录;能正确进行常减压蒸馏装置的模拟仿真开停车和事故处理,使得操作过程中装置的平稳性好;能很好地将常减压蒸馏装置中的主要工艺参数控制在操作范围内;能及时发现生产异常情况并能果断正确处理;能熟练进行复杂仪表控制中的串级调节和分程调节;理解常减压蒸馏生产装置中的连锁控制,能正确投用连锁控制;能处理因连锁投用而引起的装置故障。
其次,学生应具备的方法能力:能利用维普和万方等中文数据库快速查到所需要的相关资料;能在规定的时间内挑出一本操作规程(500页)中的核心内容并能用自己的方法组织内容,编写出一份简单而实用的操作手册(30页);能熟练使用AutoCAD软件绘制给定的常减压蒸馏装置的原则工艺流程图;能协调常减压蒸馏装置各岗位的联合操作。
再次,学生应具备的社会能力:能在规定的时间内给其他人清晰讲解带控制点的工艺流程(听众中的80%能听懂并能准确复述出所听到的70%以上的讲解内容);能与他人合作,共同完成常减压蒸馏装置的开停车操作;具备安全生产和环保节能意识;具有较强的质量意识;树立实事求是、精益求精的职业意识。
紧贴岗位需求的课程教学项目设计
为了让学生逐步达到课程目标设定的三个能力目标,课程以编制炼油厂常减压蒸馏车间的操作规程为贯穿项目,通过理论教学、现场教学与仿真教学相结合,让学生熟练掌握常减压蒸馏的生产流程,生产因素分析和基本操作控制,了解常减压蒸馏过程中的安全、环保和节能问题,不仅能够熟练操作常减压蒸馏装置,还能在实践的基础上具备理论拓展进行常减压蒸馏技术改造的能力。教学项目是依据常减压蒸馏车间将一名新入职员工培养成为一名常减压蒸馏高级操作工的过程来设计的。
本课程是由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系,强调的是获取自我建构的隐性知识—过程性知识,一般指经验并可进一步发展为策略,即以尽可能小的代价获取尽可能大的效益的知识,主要解决“怎么做”(经验)和“怎么做更好”(策略)的问题。
课程一共设定了六个教学项目:(1)撰写常减压蒸馏装置调研报告,学生通过市场调研了解常减压蒸馏国内外的发展概况,初步了解常减压蒸馏的原料性质和产品特点以及原则工艺流程。(2)常减压蒸馏装置工艺流程认读,通过三步完成:第一步,认读常减压蒸馏原则流程图;第二步,认读常减压蒸馏装置模拟软件带控制点的工艺流程;第三步,现场识读我国某大型石化装置的常减压工艺流程。(3)制定常减压蒸馏操作规程,分三步完成:第一步,对常减压蒸馏装置进行危险介质分析;第二步,对我国某大型石化装置进行工艺计算;第三步,依据给定的常减压蒸馏操作规程制定常减压蒸馏的开停车方案。(4)常减压蒸馏开停车操作,分三步完成:第一步,分岗位进行常减压蒸馏开停车操作练习;第二步,分班组进行常减压蒸馏开停车交接班联合操作;第三步,由常减压蒸馏装置班组长和技师指导,进行企业现场常减压蒸馏开停车操作模拟演习。(5)常减压蒸馏操作规程企业论证:学生依据常减压蒸馏仿真操作和企业现场模拟开停车操作修订操作规程,把修订的操作规程拿到企业,让企业的兼职教师(常减压蒸馏装置的班组长、技师、工程师和车间主任)进行实践论证,学生代表进行现场答辩,从而优化操作规程。
依据岗位能力需求制定的考核评价体系
课程考核的依据是燃料油生产工——常减压蒸馏工的技能鉴定标准。表1列出了常减压蒸馏运行与调控课程的考核标准,考核分为校内教师考核(占50%)、校外兼职教师考核(占40%)、同学评分(占5%)、学生自评分(占5%)等四个方面,考核内容为常减压蒸馏装置的高级工、技师和高级技师要掌握的知识和技能。
工艺操作经验是在实际操作过程中长期积累的结果,学生知识的学习和技能培养也是一个循序渐进的过程。要想培养企业岗位所需的高端技能型人才,单独的一门课程或者几门课程是不能达到要求的,所以,在石油化工生产技术专业的课程体系中,相关的石油化工工艺课程应该形成一个完整的体系,课程体系中的课程展开思路应该大体一致,但培养的侧重点应该各有不同,形成一个由简到繁、由易到难的顺序。对于一些重要技能,应该在同一门课程中反复训练,不同课程中重复训练。课程的考核方法大体一致,但考核的侧重点不同,对学生掌握的程度和要求也应逐步提高。
参考文献:
[1]张家祥,钱景舫.职业技术教育学[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
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关键词:石油化工机械;防腐设计
中图分类号:S611文献标识码: A
腐蚀介质广泛地存在于化工企业的日常生产工作环境中,在这样的环境中,机械设备的腐蚀程度通常会更加严重也更快,所造成的损失也较大。因此要加强化工行业机械设备的防腐蚀能力,对提高机械设备的使用年限,降低企业的生产成本等,都具有较大的意义。
1 设备发生腐蚀的原因及分类
1.1 发生腐蚀的原因
众所周知,化工机械设备本身是金属构成的,只要是金属它就会因为温度、湿度等外界条件的影响,从而导致金属发生锈蚀。在当下环境中的工业企业,特别是各个化工企业内,其环境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物等一些有害物质,再加上不同的企业不同的厂房在不同环境下的温度和湿度都较高、较大,因此在这些环境因素的综合作用和影响之下,金属就可能会与这些有害的物质发生强烈的化学反应,进而形成了腐蚀。
1.2 腐蚀的分类
1.2.1 按照腐蚀所产生的原因以及表象进行分类。可以将腐蚀分为:疲劳服役,剥层腐蚀,工业大气腐蚀,高温氧化腐蚀以及酸性大气腐蚀,等等。
1.2.2 按照腐蚀所产生的机理进行分类,化工机械中的腐蚀主要可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
电化学腐蚀,则主要是指金属材料在与电解质溶液进行接触以后,发生了电极反应而发生腐蚀,这种反应是一种氧化还原反应,主要因为环境的潮湿所致。
化学腐蚀的含义主要是指金属的表面与周围的介质发生了化学反应,进而使金属遭受了破坏,主要是因为环境温度过高、较为干燥所致。
2 腐蚀产生的化学机理
2.1 电化学腐蚀机理
金属发生的电化学腐蚀,主要就是因为金属的表面层与离子导电介质所发生的电化学作用,从而遭到了破坏。任何按照电化学机理所产生的腐蚀,都会包含至少一个的阳极反应和阴极反应,同时还会通过金属内部的电子流,以及在介质中的离子流进行联系。
阳极所发生的是氧化过程,主要就是金属离子从金属中转移出来,转移至介质中,同时放出电子流,然后与介质中所存在的离子流进行联系,结合到一起。
而阴极反应则相对的是介质中的氧化剂组成成分,通过吸收来自于阳极的电子进行还原的过程。电化学腐蚀因为电流不会对外进行做工,都会在腐蚀电池的内阴极发生自耗反应,这样的反应,无疑就会加快金属被腐蚀的速度。
2.2 工业大气的腐蚀机理
在工业污染较为严重的地区中,空气中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物以及盐等挥发物,还包括一些工业粉尘,这些都是一些腐蚀性的介质。在以上介质物中,在潮湿的条件情况下,酸性气体就会与水结合生成无机酸,而这些酸就具有极强的腐蚀作用。例如一些铁制的合金,在这样的介质中,就会发生一连串的化学反映,致使钢材被严重的破坏。
在工业大气的环境下,机械腐蚀是由电化学腐蚀和直接化学腐蚀综合作用的。从电化学腐蚀以及化学腐蚀的本质来看,都是因为金属原子在失去电子以后变成离子的一个氧化过程。其主要的区别就是发生的环境背景不同而已,化学腐蚀是金属与周围介质在高温、干燥的环境中所发生的化学反应,而电化学腐蚀则是发生在潮湿的环境下,发生的氧化过程。
3 化工机械设备的防腐蚀设计、装置工艺
金属材料极容易遭到腐蚀破坏,所以在机械设备的采购过程中,应该要对机械设备的采购选用、安装使用等环节进行综合的考虑,并且要选择合适的配套附件,对设备的附件功能以及防腐蚀设计,具有相同的重要作用。
3.1 材料的选择
被用在制造业中的机械设备材料,大多都是碳素钢。这种钢价格较低,同时采购较为方便,而且便于对其进行加工。这样的钢在普通的工作环境中使用,不会发生较大的腐蚀,对机械设备的使用,也不会造成较大的危害。但是如果是在化工行业中使用,其工作环境就可能会对其造成较为严重侵蚀。
例如常用的 Q235 钢,在浓度较高的腐蚀性介质中,其腐蚀速度十分的高,即使对设备进行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出现局部脱落或是划伤,也可能会致使其腐蚀面积不断扩展,大大降低了机械设备的使用寿命。因此,化工企业通常都不会选择使用这样的材料,而选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢,作为机械设备的制造基材。低合金钢的价格虽然稍高,但是其所能够取得的总体经济效益,要比碳钢好很多。
3.2 结构与工艺
如果机械构件的集合形状设计,过于复杂或是不合理,就可能会引起热应力、积尘、机械应力以及积液等缺陷,进而导致接卸的局部发生腐蚀情况,因此应该从防腐蚀的角度对结构的设计进行综合性的考虑,通常情况下,要符合以下要求:
3.2.1机械构件的形状易简单;
3.2.2 防止机械构件表面有伤痕或是遭到损坏;
3.2.3 机械构件应该尽量选择使用同一种金属材料;
3.2.4 尽量减少机械构件中存在的缝隙;
3.2.5 选择较为优质的防锈漆以及结构形式,以便于保证腐蚀介质与机械构件能够完全隔离,尤其是要注意对焊缝进行涂漆,较为合理的涂漆结构,能够保证构件的任何一面或部位,都能够进行涂漆;
3.2.6 防止残余水分在机械设备上有滞留情况,在设计的时候要尽量避免具有向上的容器状凹处,如果不能够尽量避免,应该要设置排水孔;
3.2.7 在对机械设备进行焊接时,要尽量防止出现应力集中或者是内应力的现象,要尽量采取连续的焊接工艺,间断的焊接就容易产生内应力;
3.2.8 要尽量避免出现焊接缺陷,例如咬边、焊瘤、未焊透等现象,这些都可能会导致其形成新的腐蚀点。例如咬边就可能会导致出现应力集中,其凹陷边也可能会形成夹缝,而焊瘤不仅仅会造成应力集中,还会致使焊瘤与母材之间形成一定的夹缝。以上这两种焊接缺陷,都会造成较为严重的腐蚀现象;
3.2.9 为了能够进一步防止发生缝隙腐蚀现象,对于构件的连接处的夹缝,要进行科学合理的设计。对于常见的构件连接形式,主要包括对接以及搭接两种,这样的连接中应该采用焊接的连接,同时还应该采取双面连续的填角焊接,同时对于对接的接头,还应该采用双面连续的对接焊接,进而避免出现缝隙腐蚀的情况发生。
4 设备的防腐蚀方法
对机械设备进行防腐蚀的方法有很多,主要就是为了能够改善金属本身的特质,将腐蚀介质能够与被保护的金属进行隔开,或者是对金属表面进行合理的处理,以改善电化学保护以及腐蚀环境等等。电化学保护法,主要就是依据电化学的相关原理,进而在金属设备上采用一定的措施,进而使之能够成为腐蚀电池中的阴极,从而减轻甚至是防止金属腐蚀的方法,主要包括外加电流法以及牺牲阳极保护法。
外加电流法,主要是指将保护金属与另一个附加电极作为电池的两极,同时将被保护的金属作为电池的印记,然后在外加直流电的作用之下,对阴极进行保护;
而牺牲阳极保护法,是采用电极电势将被保护的金属或是合金,作为电池的阳极,将其固定在被保护的金属表面上,从而形成了腐蚀电池,而被保护金属作为阴极,从而得到保护。
根据电化学的相关腐蚀原理,采取牺牲阳极保护法对机械设备进行保护是一种较为科学、合理且有效的方法。而目前,各个国家也广泛的采用此方法,将其应用在各种较容易发生腐蚀的机械设备上,对其进行保护,并取得了较好的效果。
参考文献:
【关键词】管线 石油化工 工艺设计
石油化工生产过程中,往往采用大量管线,特别是石油的加工中,管线常常装载多种易燃物、易爆物,并需要进行试压实验。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。
1 管线的总体设计分析
石化生产用泵吸入管道设计是为了保证泵体能够长时间处于正常的和良好的工作状态。一旦泵的入口管系统发生了变径状况,可以通过应用偏心大小头来达到防止变径位置出现气体积聚的现象。一般来讲,偏心异径管的安装方式要注意以下问题:通常要多采用项平安装,如果异径管和向上弯的弯头出现了直连的现象,要采用底平安装。此种安装方式的好处是能够省去低点的排液。在布置泵的入口管线时,特别要考虑如下个方面的因素:
注意气阻。常常被工作人员忽视的是进泵管线处存在气阻现象,进泵管线处不可以存在气阻现象,主要是因为一些设计或布局虽符合化工工艺的流程图,可是在局部却会产生气阻现象,以致于严重影响泵的运行。
管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,所以,在管道的设计上要确保泵嘴的承受力在一定数值范围中。在塔底进泵处的高温管线要特别注意热补偿问题。因此,要特别注意冷设备的管线更换问题。
设计逆流换热。冷换设备中的冷水,其管程是这样的,下进上出。当供水出现问题时,换热器因为有水,可以不用排空因而不会出现什么问题。如果将冷换设备当成加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。
热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。避免管道震动。
2 装置管线的试压工艺技术
(1)试压工艺技术准备。大型的石油化工装置一般来讲,其工艺管线繁杂,盘根错节,走向错综复杂,要想让试压工作得以顺利进行,就一定要预先做好必要准备,尤其是在技术问题上。具体来讲,试压前,要围绕试压的工艺流程图来设计试压的方案,要做到具体细致谨慎,试压的理清流程中,一定要围绕试压工艺确定所用介质、采用的方法、步骤和试压中各项安全技术措施等。
(2)管线的完整性检查。管线试压之前,有一项必须进行的工作就是检查管线是否完整,通过本项检查才可以进行试压实验,否则决对不允许进行试压。试压的完整性检查要严谨,一定要围绕着石油化工的管道系统图、管道简易试压系统图、管道剖面图、管道平面图、管道支架图等方面的技术文件。另外,管线试压完整性检查有严格的方法规程。一般要经过自查,复查和审核三个流程。所谓自查指的是施工班组按设计图纸对自己施工的管线自行检查,这是完整性检查的第一步。所谓复查,是指施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,这是第二步。第三步,就是经过自查和复查后,试压系统中所有管线按设计图纸都达到了合格。再申报质监、单位进行审检、质检,进行最后的检查。
(3)前期的物资储备情况。试压工作比较危险,所以在工作开始前要进行充分的物资准备,做到防患于未燃。管线试压的介质主要有两种:气体介质与液体介质。气体介质主要有空气、干燥无油空气和氨气等介质充当。液体介质主要由水、洁净水和纯水等介质充当。所以,在试压阶段,如果管线没有特殊的要求,通常就采用水作为试压介质。在试压时,一定要对试压设备进行严格检查和检验。包括维护保养、安全检查和进场的布置。特别是进场布置上要注意各种安全技术措施以及物资的供应和现场的布置等工作。
(4)安全技术规范。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过一千米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于一点五级,量程是被测压力的一点五至二倍,试压系统中的压力表不得少于两块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度摄氏5度以上进行,否则须有防冻措施。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。
(5)压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的一点五倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps大于六点五时,取值为六点五;如果在试验温度下,Ps产生超过屈服强度应力时,要把试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
试压现场(升压、保压期间)五米范围内设置为危险区域,并挂警示标志。试压过程中,无关人员不得进入警示区内进行与试压无关的工作。拆下的螺栓按规格摆好,并涂二硫化钼,用防雨布盖上,法兰面应仔细清理,并防止损坏。垫片应保护好,盲板、试压备件与设备法兰接触处,应处理干净,不得有杂物。紧固螺栓前,应先用均匀的紧固力将螺母初步拧紧。紧固螺栓时,沿直径方向对称均匀地紧固,重复此步骤,螺栓紧固不应少于三次。
试压过程中,如果发现有异常响声压力下降、油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时,应立即停止试压,并查明原因。检查中,有泄漏的焊接接头出现时,应将压力降至零兆帕,进行焊接接头返修。再按试压过程,重新试压。保压过程中,所有焊接接头和连接部位检查完毕并合格后,方可卸压。压力试验完成后,所有应拆除的辅助部件应立即全部拆除,或者作上明显的标记,以免运行时误用。压力试验完成后,应核对记录。
(6)气体泄漏性试验。工艺管道连同设备系统做气密试验,选择气密试验的压力为零点六兆帕,介质采用洁净空气。气体的泄漏性试验,检点包括阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等。气体泄漏性试验当达到试验压力时停压10min再开始检查,每一个检查处液体涂刷不得少于两次,巡回检查所有密封点无渗漏为合格。气体渗漏合格应及时缓慢降压,并填写试验记录。
3 结束语
笔者从管线的布置以及管线试压技术等方面谈了管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用问题。希望本文所谈的几点,能够使石油化工工艺的安全生产再上一个台阶。
参考文献
[1] 商庆伟,张辉.石油化工装置工艺的技术研究[J].黑龙江科技信息,2011,(15)
[2] 陈尤冷.石油化工装置工艺探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2012,(01)
关键词:石油化工;废气处理;脱硫;脱硝
1废气污染的源头
石油化工企业废气污染源头依次由石油工业以及化工单位生产过程开展研究。石油工业实际上就是一个炼油的过程,因为炼油的工艺和操作十分复杂,在炼油的整个过程当中将会产生大量的废气,其中包含锅炉和加热炉以及焚烧炉等一系列的加热、燃烧设备所产生的燃烧烟气,催化裂化设备在催化过程中制造出来的废气,氧化沥青产生的尾气。在实施含有硫污水馓逡约拔财回收,脱硫和加氢精制各种过程中制造出来的废气等。
2废气污染类型
因为生产工艺十分复杂,其产生废气的源头很多,导致石油化工单位废气成分格外复杂。既包含多种有机和无机化合物,同时还包含大量大分子颗粒物,这些有害气体在大气环境中根据相应的形式进行排列和组合。
在废气当中存在的有机化合物,重点是烯烃和烷烃和芳香烃这些碳氢化合物。并且,在炼油的时候,也会产生部分含有氮或者是硫的有机化合物。而因为一些有机化合物特别的理化特点,特别是包含硫的有机物,时常会产生具有强烈刺激性的气味,对于人体带来无法估计的危害,就算是有机物不存在强烈的刺激性气味,也不能证明其不带有毒性。同时,有机化合物大部分是小分子这种类型的化合物,可以打破人体原有的保护屏障,引发细胞产生癌变。
废气当中包含的无机化合物大部分是由氧化物的模式存在,即NOX和SOX。比如,二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。当中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是导致酸雨出现的关键因素。而二氧化碳浓度持续提升,是导致气候温度提升的主要因素。而针对这些化合物实施科学的处理,则能够获得较高的经济收益。例如,一氧和二氧化氮应该使用在肥料和硝酸,还有炸药生产当中,这也表明怎样合理处理转化废气属于必须要深入研究的课题。
2.脱硝技术现状与分析
2.1吸附法
吸附法也是一种较成熟的脱硝方法,主要采用吸附剂对高浓度氮氧化物进行吸附处理,应用范围较窄,主要使用的吸附剂有:活性炭、分子筛等,其中分子筛技术仅限于清洁气体NOx的脱除,活性炭技术主要多用于回收高浓度SO2工艺或同时脱硫脱硝工艺中。
2.2水吸收法
此法吸收效率低,一般为30%一50%,仅用于气量小、净化要求不高的场合,由于水与NO二反应产生HNO2和HN03,产生的HNOZ不稳定,快速分解放出NO,因此常压下该法效率很低,不能净化含NO为主的NOx,该法操作压力大,操作费、设备费较高。一般用作工业多级废气治理的最后一道工序。
2.3等离子体法
该方法是目前正处于研究实验阶段的新型脱硝方法。主要包括离子束法、脉冲电晕法,该法能以钱盐的形式回收NOx,制成肥料,但需要大型电子加速器,电力消耗多,经济性有待验证,是目前行业较关注的一种技术,技术尚未成熟,并且主要研究方向以干法同时脱硫脱硝为主。
2.4光催化氧化法
该方法为发展中的一种空气净化技术,反应温度温和,能耗低,二次污染少,即利用光催化效应去除NOx,该方法还不够成熟,去除效率有待研究。
3.脱硫技术
烟气脱硫技术就是利用二氧化硫的酸性性质,使用另一种碱性物质吸收烟气中的二氧化硫,从而达到烟气脱硫的目的。根据脱硫中碱性物质的三种状态,脱硫方法分为干法、湿法和半干法。
湿法脱硫顾名思义就是把含有二氧化硫的烟气通过碱性溶液,使之发生反应,把气态的二氧化硫变为液态含硫化合物。湿法脱硫效率高、速度快、稳定可靠,但是耗水量大,需要的资金投入较多。
干法脱硫就是用干燥的碱性物质固体来吸收二氧化硫,这种方法完全不用水参加反应,一直处于干燥状态。干法脱硫技术成本低、投入少,是一种节约型的脱硫技术,但是脱硫的效果不是很好。
而半干法脱硫就是把含有二氧化硫的气体相机通过固、液、气三种状态的碱性吸收物质。这种方法工艺简单、投资较少适合含硫量较低的煤燃烧产生的烟气脱硫。
3.脱硫脱硝技术集成工艺的原理
脱硫脱硝技术集成工艺满足了同时脱硫脱硝的需求,并且在进行脱硫脱硝处理后还能获得一些副产物。脱硫脱硝技术集成工艺设备简单但可靠、投入资金较少,经济适用。固相吸收脱硫脱硝工艺、活性炭吸收脱硫脱硝工艺、氧化铜脱硫脱硝工艺是脱硫脱硝集成工艺主要运用的三种方法。脱硫脱硝的反应原理:利用活性炭的吸附能力,吸收烟气中的二氧化硫、水同时与氧气结合反应,并在反应中加入含氮的碱性气体,这就是活性炭吸收脱硫脱硝工艺的反应原理。氧化铜脱硫脱硝工艺是以氧化铜为活性物质,在高温条件下与含硫物质发生反应再与含氮物质发生反应。脱硫脱硝一体化的集成技术应用最多的是一些使用化石能源较多的行业。脱硫脱硝技术集成工艺以简单可靠、效率高、占地面积小、启动资金少的优势而在工业、发电、交通行业里得到大量应用。目前发展的脱硫脱硝一体化工艺技术在经济、技术、环境等方面都取得了巨大的成果。
4.脱硫脱硝方法应用与前景分析
4.1同时脱硫脱硝技术
湿法同时脱硫脱硝技术已在试验阶段如火如茶地进行,也是环保行业研究的主流技术之一,该法在日本及美国地区已开始使用,其结合了干法脱硝与湿法脱硫技术的特点,在低投资、低运行成本的基础上提出的,可实现同时高效率的脱硫脱硝,是环保行业最有前途的技术之一。
4.2湿法脱硝技术
受到氮氧化物溶解性的限制,湿法脱硝技术的单独使用依然没有太大竞争力,就目前应用效果较好的尿素吸收法,仍限制于其反应速度慢等因素上,但在氮氧化物气量小的条件下,由于其投资成本及运行成本较低,尿素法脱硝仍然在湿法脱硝行业中应用广泛。
4.3干法烟气脱硝技术
SCR仍是我国的主流脱硝技术,该法是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝,国内目前90%的脱硝工程采用SCR技术,在“十二五”及“十三五”期间,仍有99.9%的脱硝选用SCR技术,因此,该法在未来新型脱硝方法未应用成熟之前,依然是脱硝主流技术。一般来说,该法目前主要在小型燃煤机组的脱硝效率较高,由于其工艺温度的限制,不能广泛应用于大量的大型燃煤机组,多用作低氮燃烧技术的补充手段,主要以其投资低,占地小等特点应用于老厂房的改造,新厂主要配合使用,因此,该法一般不作为单独的脱硝方法,而与SGR及其他脱硝技术联合使用实例较多。
结束语
通过对石油化工企业废气处理脱硫脱硝工艺方法的分析和阐述,了解到石油化工企业废气对于人们以及生活环境都会造成严重的危害。必须要采取有效的工艺方式,对于废气进行脱硫脱硝,减少废气带来的污染。因此,希望通过阐述脱硫脱销方法,能够给石油化工废气处理脱硫脱销方面提供参考和帮助。
参考文献:
[1]王小方.焦炉烟气钢渣湿法联合脱硫脱硝工艺基础研究[D].燕山大学,2016.
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[3]张平平,田军,景涛,王兴智,胡阳国.脱硝助剂在催化裂化再生烟气治理中的应用[J].炼油技术与工程,2016,08:52-54.
[关键词]石油化工工艺 安装施工 常见问题 解决办法
中图分类号:TH963 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0225-01
石油化工管道的安装问题关乎整个石油化工工程建设的成功与否,管道安装的质量直接影响油田石化工程项目的验收和投产使用。石油化工工艺管道的安装工程中重要的项目就是石油化工生产装置的安放,由于石油化工产品和原材料大都是有毒有害、易燃易爆的物品,而且石油化工装置多处在高温高压环境中,对整个输送管道的要求非常严格和苛刻,建设难度也很巨大。因此,面对石油化工工艺管道的安装和施工过程难免会遇到很多现实问题,必须认真严谨的对待,全面的考虑,才能及时寻找解决问题的办法。对于管道安装施工过程中经常遇到的问题,本文进行了分析归纳,有针对性的给出了解决问题的办法。
1.石油化工工艺管道安装概述
石油化工工艺管道设计与安装关乎整个石化工程建设的成败,如何有效的将管道和各个设备连接起来,完成每个特定的工艺过程,必须对化工工艺管道的设计、安装进行归纳、分类,统一管理和维护,才能有效提高化工工艺管道的使用效率,尽可能的避免安全事故的发生。管道的安装施工图纸必须召集相关设计人员和施工单位进行交接、探讨、分析,审查图纸和施工过程中可能出现的问题,提前考虑周到,减少不必要的麻烦和损失。充分了解并掌握图纸,对需要的设备和管道、阀门及各配件进行统计,并在施工前准备就绪。设立监管部门,保证生产流程符合规定,按照工艺管道安装标准执行,保证管道建设的质量。
2.石油化工工艺管道安装施工常见问题及对策
2.1 管段的施工管理
由于整个石油化工工艺管道涉及的管段非常多,为了避免问题应该按照各段的施工图纸,由施工单位对号审查、组对,核对工序和管段质量,交给监理部门审核。监理部门对管段进行抽查与技术复核,只有完全合格才能被投入施工安装。
2.2 有关管道焊接问题
石油化工工艺管道安装离不开焊接工序,焊接质量是影响管道运行的重要保证。要解决管道焊接方面的问题,就必须按照焊接操作规程来严格执行,在工艺和工序安排时,进行分管段编号,标记出各焊口位置和详细要求。管理人员应仔细检查焊缝位置,按照工程规范和相关质量要求检测、探伤,对焊口焊接水平进行综合评估,确保各个管段安全有效的衔接,保证以后的正常使用。焊接质量的好坏直接关系到管道安装的质量和整个工程的好坏程度和安全系数。绝不能为降低成本而放松对焊接质量的要求,防止埋下巨大的安全隐患。
2.3 管道的防腐、保温问题
管道试压完成后,还应考虑防腐保温的工作。因为石油化工管道通常接触的环境相对恶劣,各类有机酸、碱、盐等物质会对管道产生严重的腐蚀,长此以往对管道安全性造成很大威胁,因此必须做好防腐保护工作。对埋地敷设的金属管道要采取防腐措施,对寒冷地区的管道要做好保温工作,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油沥青防腐涂层和环氧煤沥青防腐涂层。石油沥青防腐涂层由于价格便宜,因此被广泛使用,但是沥青严重污染环境。相比之下,环氧煤沥青防腐涂层更先进、施工更简便,因此已经慢慢将沥青取代。施工前必须保证被涂表面无锈蚀和油污,通过喷砂除锈处理,将表面粗糙度控制在40-80μm之间;为了防止二次生锈,除锈后24小时内,在管道表面涂装底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在这里要保证涂刷均匀;涂好后,开始缠绕厚度为0.1mm或0.12mm玻璃布,要保证玻璃布表面平整,然后再涂一遍面漆,保证玻璃布所有网眼应灌满涂料。在环氧煤沥青防腐涂层管道未完全固化前不得进行施工埋管,另外在运输、管道下沟等过程中,不许配备橡胶垫和橡胶吊带,以免涂层被损坏。严禁施工单位偷工减料,防腐涂层不合要求不能使用,因为管道埋地之后一旦出现问题,不仅维修难度大,而且维修费用高昂,因此在管道安装施工的时候就必须严格要求工程质量。
2.4 阀门安装应注意的问题
为防止酿成事故,施工管理人员,必须要求施工单位将每一个阀门的规格型号在管段图上进行标识并编号,单向阀还要在管段图上标出方向,确保每一个阀门使用在正确的地方。阀门应当尽量设置在方便操作与维修的位置,手轮间的距离要≥100mm;阀门水平安装的过程,阀杆不可以面向下方;一些重量较大的阀门,应当采取利用起吊工具;此外还需要注意,阀门应当错开安装,这样可以缩小管道之间的间距。存在有毒气体或腐蚀性、高危险介质的设备,它们之间相连的管道上,阀门不应当使用链纵,应采取与设备谷口直接连接;如果没有特殊工艺要求,水平管道上的阀门,不得采取垂直向下安装,安装与水平支管上的截止阀门,应当靠近根部的水平管段进行设置;明杆式阀门在水平安装时,应考虑阀门开启时不影响人员通行,用在管道上的阀门必须试压合格。在石油化工管道的施工中,经常发生用错阀门的问题,低压阀门用在高压管道上;另外,石油化工管道上常常装有单向阀,单向阀是有方向的,由于施工人员不懂生产流程,常将单向阀装反,这些问题都是需要避免的。
3.石油化工工艺管道安装施工的注意要点
管道连接和安装时,还需要注意敷设条件,严格遵循石油化工管道安装基本原则来执行。管道安装过程中,还需要考虑主管廊的宽度和高度,留出预留空间。在整个管道安装施工过程中,必须落实好管道安装的质量控制和管理工作,统筹安排,重视施工过程中的每一个环节,严格执行监督管理工作,及时处理违规问题,保证施工质量安全落实。对于设计变更问题,需要施工管理人员要及时协调设计、生产、监理、施工等单位,了解变更的原因,在充分讨论之后,由设计出具设计变更通知,然后由施工管理人员召集设计对施工单位有关人员进行现场交底,然后交给施工单位进行实施,从而有效、快速地对管道的施工进行调整,避免留下安全隐患。
4.结语
石油化工工艺管道的安装是一个复杂而又庞大的系统工程,在这个过程中,为了有效保证工程的施工质量,必须严格把关,努力提高管道安装的技术水平和质量监管水平,面对安装施工过程中出现的问题,及时、安全、有效的提出解决办法,秉持严谨踏实的工作态度,切实保证整个石油化工工艺管道安装安全、顺利、按要求、按时间完成。
参考文献
[1] 杨益.工艺管道安装过程质量控制.[J]大科技.2012.17.