王军1，林木2，郑勇1
1胜利油田孤岛采油厂集输大队，山东东营257231; 2胜利油田油气集输总厂，山东东营257231
摘要：本文简述了孤五联合站的原油稳定装置冷却系统的工作情况，并对该装置运行中出现的问题进行分析，针对如何提高冷却系统工作效率的问题，从专业技术和日常管理方面提出了有效措施。
关键词:冷却系统、工作效率、有效措施
引 言：
孤岛采油厂孤五联合站改建于1990年，主要负责采油管理五区的原油、伴生气和不凝析气的处理及轻烃回收任务，处理液量1.8×105m3/d，产气量2.7×105m3/d。孤五联是一座综合性站库，包含了油气分离、原油脱水、原油外输等处理流程。站内稳定系统目前配备了泵机组、换热器等15台设备，负责压缩机、回流罐冷却降温的任务。冷却系统能否正常运行，将直接影响到整个联合站的生产安全。
一、孤五联稳定装置冷却系统现状分析
由于设备使用年限较高，以及近几年处理量的增加等因素，孤五联原油稳定装置冷却系统的故障率明显上升，致使运行成本加大，导致轻烃产量降低，严重影响了生产及安全，近五年运行参数如下图：
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冷却系统参数对比图
由参数对比图可以看出来，从2015年到2019年，原油稳定装置冷却系统的保养维修费和故障停产时间随年限不断提高。
此外，通过对近五年的生产运行班报表和冷去系统参数的对比分析,发现冷却系统效果差。其主要原因是：①冷却器管道结垢严重，导致冷却器换热效果差、换热效率低；②外界环境温度变化较大，夏季和冬季的温差较大，针对季节温度，没有制定应对措施，致使水温控制不标准，造成能源浪费。
二、改进措施
1.淘汰高硬度冷却水，使用锅炉软化水
经过取样分析发现，原稳定装置冷却系统中的冷却器，使用的是水源广泛的自来水，这种水源作为冷却水，导致冷却器管道结垢严重，并造成堵塞，冷却水中含有大量的钙、镁离子。在冷却过程中，冷去水受热，溶解度降低，钙、镁离子饱和度升高，析出大量水垢粒子，紧紧的附盖在管道内壁形成水垢，随着时间的积累，结垢不断加厚，甚至堵塞管道，冷却器换热效率降低。
孤五联锅炉岗采用的是钠离子交换设备处理自来水成软化水。由于站内的冷却水塔距离锅炉位置较近，为了减少冷却器管道结垢，调用锅炉软化水供冷却水塔使用。原稳定冷却水塔使用自来水的硬度为每升4到6毫摩尔，而经过钠离子交换设备软化后的冷却水的硬度为每升0.03毫摩尔，依据《热水锅炉用水标准》可知，冷却水标准硬度不得高于每升0.6毫摩尔。为了降低自来水硬度，以及减轻锅炉的钠离子交换设备运行负荷，采取了部分自来水软化的处理方式。从锅炉间串联了一根不锈钢管道到冷却水塔作为引水管，并定期抽查化验冷却水水质,确保水质硬度指标符合要求,从而大大减少了冷却器管道结垢的程度。
2.增设旁通流程，降低冷却水塔能耗
由于冬季气温较低，冷却水塔的降温效果不明显，无需对冷却水再进行降温，措施是在冷却塔的回水管上增加一条旁通管，回水通过旁通管直接进入水池，而不进入冷却塔。当冬季冷却塔的回水温度小于20℃时，开启旁通管路，可有效减少冷却水塔的能耗，降低冷却塔管路设备损耗。改造设计如下图：
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3.具体操作细化，合理控制水温
当冬季，冷却系统的回水温度较低时，此时没有必要运行冷却塔而造成电能浪费；当夏季，回水温度较高时，如何控制好冷却塔，避免设备故障，保障设备安全运转和原油产量，是稳定安全生产的重要环节。冷却系统示意图如下：
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由于环境温度和设备运行负荷对冷却水换热的影响较大，导致冷却水塔的回水温度温差较大，依据回水温度的高低，将具体操作细化处理分为三个阶段，具体措施如下：
（1）由于夏季，环境气温较高，当冷却水回水温度＞40℃时，应加大散热量和冷却水排量，开启冷却水塔风扇和增大水泵排量来降低冷却水的温度。
（2）由于冬季，环境气温较低，当回水温度＜20℃时，使用改造后旁通流程，冷却水不经过冷却水塔，直接进入水池。
（3）由于春秋季，环境气温适中，回水温度适中，冷却水系统保持常态运行，单独使用冷却水塔进行冷却水散热，即可达到生产要求。
三、改造后的效果
1.直接效益：
冷却系统的高效运行，不但保证了联合站内设备的正常稳定，而且通过改造降低了整个冷却系统的能量损耗，降低了冷却水塔的故障率，及员工工作强度、设备维修次数，节省了维修保养成本，提高了原油稳定效率和轻烃产量。
2.间接效益：
通过对孤五联的原油稳定装置冷却系统工作中出现的问题进行分析并制定对策，将原流程进行合理改造后，实现了冷却系统的高效平稳运行；通过将冷却系统的具体操作细化，合理控制水温，有效降低了冷却系统运行成本，有效保证了轻烃产量，降低了电能损耗。
【参考文献】
[1]成萍, 崔希珉. 广利联合站原油稳定装置冷却系统的改进应用[J]. 中国化工贸易, 2013, 000(004):113-113.
[2]高建国, 邓承红, 牛春艳,等. 原油稳定系统冷却水流程的改进与应用[J]. 工业:00243-00243.