循环水中断对设备的影响及处理

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:杨盛胜
[导读] 以天津石化炼油部3#柴油加氢装置为例,
        杨盛胜
        中石化股份天津分公司炼油部联合二车间 天津市  300270
        摘要:以天津石化炼油部3#柴油加氢装置为例,列举了循环水中断对各设备的影响,对循环水中断后对各设备影响程度进行了详细分析,并就循环水中断后提出了处理办法。
        
        关键词:循环水 中断 影响分析 处理办法
        在石油化工企业生产装置中,循环水作为一种冷却介质,经过加工处理,可以循环使用,节约成本,因而被广泛应用。在3#柴油加氢装置中,所有压缩机组的辅助配套设施以及75%以上的机泵轴承和辅助密封系统都需要循环水进行冷却,作为工艺介质的冷却媒介,水冷器的使用同样离不开循环水,循环水使用量占装置用水总量的90%以上,其重要性不言而喻。
1、循环水中断对设备的影响
1.1对循环氢压缩机的影响
        循环氢压缩机的汽封冷却系统和润滑系统使用的是循环水冷却。其中汽封冷却系统只有一台汽封冷却器,一旦循环水中断,会造成汽封超温,汽封冷却器泄漏。润滑系统包括小汽轮机和润滑油冷却器,小汽轮机的驱动汽为370℃左右的中压蒸汽,转速为1150r/min左右,一旦循环水中断,很可能造成其轴承部位超温,润滑效果下降,甚至轴承抱死。润滑油冷却器后温度控制在45℃左右,以保证汽轮机和离心机轴瓦的良好润滑,一旦循环水中断,机组在高速运行过程中产生的摩擦热无法及时带走,润滑油温度会迅速升高,润滑环境恶化,容易造成轴瓦磨损甚至损伤转子。
1.2对新氢压缩机的影响
        新氢压缩机的润滑油冷却器、正压通风电机、水站板式换热器和级间冷却器均使用循环水冷却,一旦循环水中断,会造成润滑系统和电机内部超温,严重影响设备稳定运行,甚至造成设备事故。压缩机一级排气温度大约在110℃左右,二级进气温度大约45℃左右,一旦循环水中断,级间冷却器失效,压缩后的一级排气温度可达到150℃,不经冷却直接进入二级吸气阀,会造成压缩机的效率下降,级间冷却器超温泄漏,二级吸气阀的非金属阀片损坏,气缸积碳,对设备运行和生产安全带来极大影响。
1.3对机泵的影响
        现场的机泵尤其是高温油泵,均使用循环水作为轴承箱和辅助密封系统的冷却水,而高速泵和进料泵的润滑系统以及进料泵的正压通风电机也使用循环水进行冷却。机械密封冷却的目的就是去热降温,就是利用循环水给辅助密封系统和密封冲洗系统的白油和介质进行降温,从而带走密封部位的热量,延长机械密封的寿命,一旦循环水中断,密封冲洗介质不经过冷却直接进入密封,起不到密封降温的作用。

长时间高温作用下,机械密封严重磨损,就会失去作用,造成介质泄漏。如果是高温机泵,介质温度较高,很容易引发火灾甚至是爆炸。循环水中断对进料泵的润滑系统和电机的影响和危害与新氢压缩机相同。
1.4对工艺介质冷却器的影响
        装置正常运转中生产出的产品所携带的热量除了大部分回收之外,还有一小部分经过空冷散热之后还是需要水冷器最后冷却,以满足产品外送的工艺指标。
        当循环水中断时,这些工艺介质的水冷器也会失去作用,致使产品外送温度超过了工艺指标,尤其是轻质产品超温进入罐区,在储罐内大量气化后造成储罐超压泄漏,引发火灾甚至是爆炸。
2.循环水中断时的处理
2.1停用循氢压缩机汽封冷却器,改高点放空抽汽。
2.2停用循氢压缩机润滑油站和新氢压缩机软化水站电加热器。
2.3做临时措施,将新鲜水或软化水接入循环水系统
        当循环水中断时,为了保证各设备尤其是大型机组和高温油泵的正常运转,可以在服务点使用胶带将新鲜水或软化水和设备的循环水上水放空管连接,关闭循环水上下水阀,打开循环水回水放空管阀门,保证流程畅通。
2.4使用消防水或新鲜水进行外部喷淋
        为了保证设备稳定和生产安全,循环水中断的紧急情况下,可联系调度使用消防水对需冷却的设备进行外部喷淋降温,同时也可利用新鲜水进行同样操作,避免设备在超温状态下工作,缓解循环水中断造成的压力,避免发生泄漏造成事故。
3.循环水恢复时的注意事项
        循环水中断后,虽已接入新鲜水代替,甚至是使用消防用水对冷却设备外部进行了喷淋,但是始终无法恢复到正常生产时的状态,冷却设备内部也会因为介质的温度升高而产生变化,当循环水恢复时,大量循环水进入冷却设备内,原先的高温立刻得到缓解,就会造成设备本体急速收缩,引起冷却设备的损坏。不仅如此,冷却介质遇到高温时汽化,在水冷器中容易形成气阻,严重影响水冷器的冷却效果,还会致使水冷器超压,造成水冷器泄漏。同时,润滑油急速冷却,粘度增加,不能正常起到润滑作用;机械密封也会因为急速冷却造成损坏失效,介质泄漏引发二次事故。因此,在循环水中断后恢复前,要将各使用循环水的设备上水阀关小,打开回水线的放空阀,排出内部的气体,根据介质冷后温度缓慢进行调节,保证设备降温在合理的区间内,避免设备的损坏。要根据介质的冷却速度进行调节,切勿临近指标后再开始调节,防止调节过大,有加热器的也要提前打开加热器。
        结束语
        在遇到循环水中断的时候,我们应该首先考虑大型机组和高温热油泵的运行,在找到可暂时替代的冷却介质后要对以上两种关键设备先进行降温,若长时间中断,为保证设备以及装置运行安全,可考虑紧急停运。由此可见,循环水在设备运行过程中扮演着极其重要的角色。
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