周彦斌 祁跟定
兰州石化公司化肥厂 甘肃兰州 730060
【摘要】 本文针对硝酸循环水浊度偏高的现状，进行数据统计、原因分析，从多个方面提出了解决办法，同时进行了现场实施，对降低循环水浊度起到了积极作用。
【关键字】 循环水；浊度；泄漏；过滤器
1引言
2018年，硝酸循环水浊度明显较前几年偏高，较高的浊度，将增大水冷器的发生结垢、堵塞及垢下腐蚀的几率，增大系统排污、补充水增加，增大水处理药剂的投加量及费用的增加，因此，分析循环水浊度升高的原因并采取有效的措施显得尤为必要。本文将从多方面入手，详细分析循环水浊度偏高的原因，提出有效的解决措施，并予以实施。
2装置概况
2.1硝酸循环水装置简介
硝酸循环水装置由兰州石油化工工程公司设计，于2005年建成，设计循环水量为7000m3/h，采用敞开式循环冷却水工艺，设有自动加药、过滤、监测换热器。装置由循环水泵房、机械通风逆流式冷却塔、过滤器、供水管网等设施组成，其中逆流通风冷却塔2台，无阀过滤器2台，循环水泵3台。该装置为硝酸装置提供循环冷却水。
2.2历年流程变动介绍
原设计循环水装置有两台自清洗过滤器，因过滤效果差，于 2008年4月对两台旧设备进行利旧改造后，作为两台旁滤设施使用。
2014年5月，新设计的400t/h的全自动过滤装置投用，利旧的旁滤设施弃用。
3循环水浊度偏高的原因分析
3.1循环水浊度现状调查
对近三年循环水浊度进行统计，做出柱状对比图，见图1
图1 近三年同期循环水浊度月均值对比图
从图1可以看出，循环水浊度值逐年升高。
3.2超标浊度在循环水六项关键指标中所占的比例
根据2018年硝酸循环水水质六项关键指标不合格数据统计数据，绘制成饼图，见图2
图2 循环水六项关键指标不合格数据饼图
从图2看出，循环水浊度不合格占到了循环水六项关键指标不合格总数的67.34%，循环水浊度值的偏高，严重影响到公司对硝酸循环水六项关键指标合格率的考核。
4浊度偏高的原因分析
4.1沙尘天气因素的影响
硝酸循环水装置有四个露天循环水集水池（浓冷器下部2个、成冷器下部1个、凉水塔下部1个），在沙尘天气出现时，在一定程度上影响到循环水浊度数据，经统计，2018年因沙尘天气对循环水浊度产生影响的有2次。
说明恶劣天气对循环水浊度偏高的影响有限。
4.2水冷设备泄漏的影响
2018年发生泄漏的水冷器有浓冷器、成冷器、吸收塔三种设备，三种设备泄漏期间对循环水浊度影响数据统计可以看出，浓冷器、成冷器、吸收塔三种设备均对循环水浊度偏高造成一定影响。
4.3采出水pH波动的影响
浓硝酸装置的采出水全部回收至循环水装置，接入集水池。根据2018年发生的采出水pH波动对浊度的影响统计数据可以看出，采出水pH波动也是造成浊度偏高的原因之一。
4.4旁滤设施故障的影响
根据2018年过滤器出入口浊度统计数据可知，过滤器出现一定故障是引起浊度偏高的原因之一。
5降低循环水浊度的对策
5.1对浓冷器设备泄漏的对策
5.1.1浓冷器设备采取临时消漏处理处理
利用装置停车的机会，及时组织人员对浓冷器进行查漏，对查出的漏点，采用紧固、更换及加厚四氟带缠绕等方式进行消漏。
通过采取临时消漏措施，使浓冷器的运行工况得到一定保障，维持了装置的正常运行。
5.1.2对超期服役设备进行更新
浓冷器设计使用周期为3年，实际使用时间为4.5年，超出了设备使用周期，直管、弯管、法兰泄漏日益严重。为做好浓冷器的更新工作，从材料优化和布局优化两方面进行了研究、方案的确定。
1）对设备材料进行优化
原浓冷器材料为高硅铸铁，尽管其抗腐蚀性能较好，但抗冲蚀性能较差，当气液两相的高浓度酸性介质（98%的浓硝酸）物料流动时，因冲蚀易发生泄漏，因此需对设备材料进行优化。通过选优，确定用高纯铝材料来制浓冷器。
2）设备布局优化
高纯铝材质浓冷器管间全部采用法兰连接
优点是：减少了设备制造材料费用、减小了液相物料蒸发空间、减少了冷却水用量、方便了检维修作业、减少了检维修费用。
材料的提升，有效减缓了设备腐蚀，提升了设备使用寿命，从而有效减小了漏酸对循环水浊度的影响；同时结构的优化，极大方便了检维修，缩短了设备检维修周期，降低了漏酸设备对循环水浊度的影响。
5.2对成冷器设备的处理措施
5.2.1临时采取消漏处理
利用装置停车的机会，及时组织人员对成冷器进行查漏，对查出的漏点，能焊接处理的，采用焊接处理；对空间有限，无法进行焊接处理的，采用加厚四氟带缠绕的方式进行消漏。
5.2.2对超期服役设备进行更新
成冷器设计使用周期为3年，实际使用时间为4.5年，超出了设备使用周期，管体点蚀、焊缝泄漏日益严重，设备亟需更新。今年5月，成冷器得以换新。
通过有效消除成冷器设备泄漏，既保证了设备的长周期运行，减少了成品酸的损失，也减少了漏酸对循环水浊度的影响。
5.3对吸收塔设备的处理措施
利用大检修机会，对吸收塔一层循环水盘管、集水箱进行了整体更换，同时对查出的18出漏点进行了逐一消漏，彻底解决循环水盘管泄漏对循环水浊度的影响。
5.4采出水pH波动的影响的措施
采出水回收塔处于-70KPa的负压下，系统一旦出现泄漏，就会对整个负压系统造成不同程度的影响。塔顶采出水流量受采出管线密闭性的影响极大，一旦塔顶采出管线阀门出现泄漏，气体就不断地在流量计旁路阀后累积，最终导致塔顶采出量过小甚至采不出，造成塔釜液浓度大幅下降。
在流量计旁路阀后安装排气管线，直接连入回收塔，气体漏入系统后通过该管线抽入回收塔，避免气体累积造成塔顶流量大幅波动。
改造完成后，排气管可以起到排气的作用，有效保证了回收塔塔顶采出水的流量稳定，保证塔顶采出水pH调节至中性，减少了采出水对循环水浊度的影响。
5.5旁滤设施故障的影响的措施
通过对过滤器现场检查，发现滤室下部部分水帽发生破损，及时进行了更换。还发现滤室上部的部分滤料已经变得较脏，失去了基本的吸附功能，在大检修期间也采取了更新处理，本次更换滤沙约2吨。新鲜滤料的补充，对提升过滤器的过滤能力起到积极作用。
5.6其他措施
在装置大检修期间，针对部分水冷器内部、集水池底部淤泥较多的情况，也一并进行了清洗、清理处理。
6结论
通过对涉及影响循环水浊度偏高的各种因素的综合处理，循环水浊度将进一步得到有效控制，有利于水冷设备的良好运行，有利于装置的长周期运转。
参考文献
[1] 《稀硝酸装置操作规程》.中国石油兰州石化分公司；2018
[2] 《浓硝酸装置操作规程》.中国石油兰州石化分公司；2018
[3] 《硝酸循环水装置操作规程》.中国石油兰州石化分公司；2018
通讯地址：兰州石化化肥厂硝酸车间