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新型单法兰液位变送器装置检修后的密封性能检测试验

作时间:2019-09-09  来源:  作者:
   
[摘 要]单法兰液位变送器装置检修后密封性能检测试验对其优质运行意义重大,是一项非常重要的工作。结合陕西陕化煤化工集团有限公司单法兰液位变送器装置 [3 台 ( 在用) 气化炉,两开一备] 检修后密封性能检测试验工作的实际,对检测试验的目的、工作内容、具体步骤等进行详细阐述,以明确密封性能检测试验工作的内容、方法、步骤和标准,从而使密封性能检测试验工作能顺利进行和确保检测质量,为气化装置投料后的长周期、满负荷、稳定运行打下坚实的基础。
 
0 引言
单法兰液位变送器工艺是西北化工研究院研究开发的,是我国拥有自主知识产权的湿法气流床煤气化工艺。其工艺流程为:压力为8.3MPa的高纯度氧气和压力为7.8MPa的水煤浆通过特制的三流道预混式单喷嘴工艺烧嘴喷入气化炉内,在压力6.5MPa、温度1300~1400℃的条件下发生火焰型非催化部分氧化及还原反应,生成水煤气和熔融态灰渣,水煤气经激冷降温、洗涤除尘后送往变换系统;气化炉及碳洗塔排出的黑水经三级闪蒸、浓缩(降温并回收热量)后进入澄清槽沉降,澄清后的灰水经除氧返回系统循环使用,沉降浓缩后的渣浆则送往带式真空过滤机系统进行脱水处理(滤饼外运);气化过程产生的熔融态灰渣经激冷固化后,由破渣机破碎后再经锁斗系统收集排放至渣池,渣池中的灰渣经捞渣机捞出后外运。
陕西陕化煤化工集团有限公司(简称陕化集团)合成氨装置配套的气化装置及灰水系统是由华陆工程科技有限责任公司设计、多家化工设备安装公司承建安装的,主要包括水煤浆制备、煤浆气化、灰水处理3个工段。配套3台(在用)单法兰液位变送器炉(两开一备),单台气化炉设计投煤量1500t/d;3套(在用)灰水闪蒸系统,两开一备;2套灰水沉降系统,两开无备;3套渣水过滤系统,两开一备。鉴于单法兰液位变送器装置检修后密封性能检测试验对其长周期、满负荷、稳定运行意义重大,现就单法兰液位变送器装置检修后的密封性能检测试验工作的内容、步骤作一梳理与介绍,以供交流。
 
1密封性能检测试验的目的
单法兰液位变送器装置检修后的密封性能检测试验是检验界区内所有设备检修质量的有效手段之一。首先,在密封性能检测试验的过程中可以发现检修后的机泵、管线、阀门、法兰内外密封的故障或泄漏点,以及电仪设施方面的问题,并及时解决或消除,以降低设备泄漏率、提高设备完好率,为气化装置投料后的长周期、满负荷、稳定运行打下坚实的基础;其次,机泵密封部件损坏造成的泄漏、机泵出口单向阀内漏、管线法兰泄漏,轻则浪费原材料,重则可能引发事故,造成气化装置停车,影响整个合成氨装置的平稳运行,给企业带来巨大的经济损失。因此,检修后、气化炉烘炉升温投料前,应对单法兰液位变送器装置进行密封性能检测试验,以便及时发现缺陷、漏点,并及时消除,以绝后患。
 
2 密封性能检测试验的工作内容
单法兰液位变送器装置检修后密封性能检测试验是一项极其复杂的工作,工作内容庞杂,工作量大,主要包括以下内容:氧气输送系统的气密试验、煤浆输送系统密封性能检测试验、灰水系统密封性能检测试验、锁斗系统管线和阀门密封性能检测试验、煤气输送管线和阀门密封性能检测试验。以下对有关内容有侧重性地进行阐述。
 
3 密封性能检测试验的工作步骤
3.1氧气输送系统及高压氮气吹扫系统ESD所属阀门密封性能检测试验
(1)对检修后的氧气入单炉氧气切断阀、流量调节阀、上下游切断阀、炉头手动阀、中心氧流量调节阀(HV006)、单向阀进行耐压试验。试验介质为高压氮气,试验压力8.5~10.0MPa,保压3h无泄漏为合格;试验结束后,对上述阀门按照相关技术要求进行清洗、吹扫、脱脂处理合格后复位。
(2)对系统所属计量仪表按照相关技术要求进行清洗、吹扫、脱脂合格后复位,并检查确认系统所属管线各法兰跨接线完好无损。
(3)检查并确认气化装置高压氮气双道手动总阀关闭到位,确保氧气输送管道压力为0。
(4)检查并确认氧气入单炉切断阀(XV007)、单炉氧气流量调节阀(FV007)关闭后,稍开遥控阀(亦称氧气管线充压阀,HV023)前手动阀,打开高压氮气储罐出口压力调节阀(PV021)前后手动阀。设定PV021压力为8.5~9.0MPa,缓慢打开HV023,以小于0.1MPa/s的速率将XV007与FV007之间的氧气管线充压至8.5~9.0MPa后,关闭HV023。通知现场(人员)用脱盐水对XV007与FV007之间的氧气管线连接法兰、流量变送器接头及根部阀、各压力表导压管根部阀及接头查漏,确认无泄漏后,观察PT027(XV007与FV007间氧气管线上压力变送器)示数的变化,如压力有下降则表明FV007有内漏,如无变化则表明XV007与FV007间的氧气管线无内、外泄漏现象。上述工作完成后,检查确认单炉氧气放空切断阀(XV005)处于关闭状态,之后稍开FV007,以小于0.1MPa/s的速率缓慢将FV007与氧气上游切断阀(XV003)之间的氧气管线充压至8.5~9.0MPa后,缓慢关闭FV007。通知现场用脱盐水对XV007与XV003之间的氧气管线连接法兰、压力表、压力变送器导压管根部阀、接头及XV005前单炉氧气放空管查漏,确认无泄漏后,观察PT010(FV007与XV003间氧气管线上压力变送器)、PG006(就地入单炉氧气切断阀与FV007间氧气管线上压力表)、PT003(氧气上、下游切断阀间氧气管线上压力变送器)的压力变化,如PT010、PG006示数下降且PT003示数为0则表明XV005内漏,如PT010、PG006示数下降且PT003示数有上涨趋势则表明XV003内漏,如PT010、PG006示数无变化且PT003示数为0则表明XV005、XV003性能良好、无内漏。上述工作完成后,通知现场确认XV005后手动放空阀为开后撤离并清场。确认所有现场人员撤离后,进行氧气入单炉氧气管线泄压操作。
(5)氧气管线泄压操作结束后,通知现场检查并确认XV003、氧气下游切断阀(XV004)、氮塞阀(亦称氮气保护阀,XV006)及氧气管线高压氮气吹扫阀(XV020)、小流量氧气管线高压氮气吹扫阀(XV026)前后手动阀、入炉氧气炉头手动阀、置换气化炉燃烧室低压氮气手动阀关闭,之后稍开高压氮气双道手动总阀(第一道手动阀开3扣,第二道手动阀开1扣,有高压氮气通过即可),全开XV020、XV026前手动阀,观察PT026(XV004与氧气入炉手动阀间氧气管线上压力变送器)示数的变化,如压力无变化则表明XV020、XV026性能良好、无内漏,否则表明XV020、XV026内漏。确认XV020、XV026无内漏后,关闭XV020、XV026前手动阀,打开XV006前后手动阀,观察PT003(XV003与XV004间氧气管线上压力变送器)示数的变化,如压力无变化则表明XV006性能良好、无内漏。确认阀门无内漏现象后,打开XV006将XV003与XV004间的管线充压至12.5MPa,然后关闭XV006。通知现场用脱盐水对XV003与XV004间的管线上连接法兰、仪表变送器接头及根部阀、各压力表导压管根部阀及接头查漏。确认无泄漏后,通知中央控制室(人员)观察PT003、PT010和PT026示数的变化,如PT010示数上涨而PT003示数下降则表明XV003内漏,如PT010、PT003示数无变化则表明XV003无内漏,如PT026示数上涨而PT003示数下降则表明XV004内漏,如PT010、PT026示数无变化则表明XV004无内漏现象。确认XV003、XV004无内漏现象后,关闭XV006前后手动阀,打开煤浆管线高压氮气吹扫阀(XV021)前手动阀、煤浆入炉快速切断阀(XV002)及其后煤浆管线泄压手动阀,以及煤浆泄压管线去沉渣池第一道手动阀,关闭煤浆泄压管线去沉渣池第二道手动阀及煤浆泄压管线去沉渣池双道手动阀间的导淋阀,约20min后缓慢打开煤浆泄压管线去沉渣池的双道手动阀间的导淋阀,如有气体排出则表明XV021内漏,需检修,反之则表明XV021性能良好、无内漏。确认XV021无内漏后,关闭高压氮气双道手动总阀,进行氧气管线泄压操作,将氧气管线内余压泄完。
至此,单法兰液位变送器装置氧气输送系统及高压氮气吹扫系统ESD所属阀门密封性能检测试验结束。
3.2煤浆输送系统密封性能检测试验
(1)联系仪表技术员将气化炉燃烧室温度、激冷水流量、煤浆流量和氧气流量模拟正常运行状态作假值,使氧煤比在480m3/m3左右。
(2)检查并确认高压氮气两道手动总阀及ESD系统所属各气动快速切断阀前后手动阀关闭到位,之后打开氧气放空快速切断阀后手动阀,手动进行气化装置氧气管线泄压操作。完成后,手动进行ESD系统所属各气动快速切断阀开关测试,将测试结果记录在案备查。
(3)检查并确认煤浆循环管线已切至地沟、煤浆泄压手动阀间盲板已导通后,打开煤浆炉头管线上入炉煤浆快速切断阀(XV002)后煤浆管线泄压双道手动阀;进行气化装置初始化操作,打开XV005、XV006以及煤浆循环快速切断阀(XV001);高压煤浆泵允许启动信号送至高压煤浆泵现场操作盘。
(4)检查并确认高压煤浆泵具备开车条件后,关闭煤浆贮槽出口至高压煤浆泵入口管线柱塞阀,连接高压煤浆泵入口管线冲洗水软管,打开高压煤浆泵出口导淋阀、冲洗水双道手动阀进行灌泵操作,待高压煤浆泵出口导淋阀有水排出时,关闭导淋阀,打开高压煤浆泵出口阀,启动高压煤浆泵,调节转速至非常低后,将高压煤浆泵切换开关由就地切至远程,并通知中央控制室。
(5)观察高压煤浆泵润滑油、驱动液系统各密封点有无泄漏现象,各缸打量是否正常,出入口管线振动是否正常,进出口单向阀动作有无异常,将结果通报中央控制室并做好记录。
(6)中央控制室得到高压煤浆泵运行正常的通报后,通知现场及电仪(人员)检查确认单系列气化装置具备开车调试条件后,在电脑上调出ESD操作界面,点击投料按钮,通知现场观察ESD系统所属各气动快速切断阀的动作是否正常,并做好记录。得到现场ESD系统所属各气动快速切断阀动作正常的报告后,通知现场检查确认煤浆泄压管线出口是否有水流出,如有水流出,通知现场调节煤浆泄压管线上第一道手动阀开度至30%,随后调节高压煤浆泵转速,使“煤浆”流量及压力处于日常生产负荷状态。
(7)现场确认煤浆输送系统各密封点有无泄漏,各条管线振值是否超标,高压煤浆泵出入口单向阀动作是否正常,高压煤浆泵润滑油、驱动液系统各密封点有无泄漏,高压煤浆泵各缸打量是否正常,做好记录。如无异常,将高压煤浆泵负荷逐步降至非常低,之后现场将切换开关由远程切至就地,按下高压煤浆泵停车按钮。中控(人员)观察气化装置紧急停车程序启动是否正常,通知现场观察ESD系统所属各气动快速切断阀动作状况及顺序是否正常,并做好记录;如无异常,待停车顺控完成后再进行气化装置初始化操作。
(8)气化装置初始化操作后,现场启动高压煤浆泵,调节其转速至非常低后,将切换开关由就地切至远程,并通知中央控制室。中控在电脑上调出ESD操作界面,点击投料按钮,通知现场观察ESD系统所属各气动切断阀动作状况及顺序是否正常,并做好记录。得到现场ESD系统所属各切断阀动作正常的报告后,通知现场调节煤浆泄压管线上第一道手动阀开度至30%,调节高压煤浆泵转速,使“煤浆”流量及压力处于正常生产负荷状态。现场再次确认煤浆输送系统各密封点有无泄漏,各条管线振值是否超标,高压煤浆泵出入口单向阀动作是否正常,高压煤浆泵润滑油、驱动液系统各密封点有无泄漏现象,高压煤浆泵各缸打量是否正常,做好记录。如无异常,将高压煤浆泵负荷逐步降至非常低。中控按下气化装置紧急停车按钮,观察气化装置紧急停车程序启动是否正常,通知现场观察ESD系统所属各切断阀动作是否正常,并做好记录。
至此,单法兰液位变送器装置煤浆输送系统密封性能检测试验结束。
3.3锁斗系统密封性能检测试验
(1)检查并确认锁斗系统所属各气动阀安全联锁、计量仪表调试完成并具备试验条件后,通知现场检查确认锁斗充压阀前手动阀、锁斗泄压管线冲洗水气动阀前手动阀、锁斗冲洗水罐(V0009)上水总阀关闭到位,锁斗泄压阀(XV015)后手动阀打开到位,上锁渣阀(XV008)关闭到位,中锁渣阀(XV009)关闭到位,下锁渣阀(XV010)、锁斗循环泵入口阀(XV011)、锁斗循环泵循环阀(XV012)关闭到位,停运锁斗循环泵,锁斗循环泵进出口手动阀关闭到位,停运锁斗程控。
(2)将锁斗系统运行方式由自动切至手动,现场及中控确认阀XV009、XV015以及锁斗泄压管线冲洗水阀(XV014)、锁斗冲洗水阀(XV013)、XV010关闭到位,V0009和锁斗之压力表与液位计示数均为0。
(3)手动打开XV013、XV010,将锁斗及V0009内的残余灰渣水排净,完成后关闭XV013、XV010。现场打开V0009的上水总阀,关闭锁斗冲洗水罐进水流量调节阀(FV003),打开FV003前后手动阀。观察锁斗冲洗水罐流量计(FICA003)示数是否为0,如FICA003示数不为0,且用手触摸有温度、用听漏棒听有过水声,则表明FV003内漏,反之则表明FV003性能良好、无内漏。得出结论后,做好记录。
(4)打开XV014前手动阀,检查XV014后管线温度变化情况,用听漏棒听有无过水声,如管线温度变化不明显且无过水声,则表明XV014性能良好、无内漏,反之则表明XV014内漏。得出结论后,做好记录。
(5)当V0009液位高报时,关闭FV003后观察V0009的液位变化趋势,并现场检查XV013后锁斗冲洗水止逆阀前管线温度的变化情况,如V0009液位呈下降趋势且XV013后锁斗冲洗水止逆阀前管线温度呈上升趋势,则表明XV013内漏,反之则表明XV013性能良好、无内漏。得出结论后,做好记录。
(6)再次确认XV009、XV015、XV014、XV013、XV010关闭到位,V0009和锁斗之压力表与液位计示数均为0后,打开XV015,打开FV003及XV013为锁斗注水;当锁斗液位高报时且V0009液位有上涨趋势时,关闭XV013、XV015,打开锁斗充压阀(XV017)及其前手动阀给锁斗充压。指令现场观察XV010下部出口有无漏水现象,如漏水则表明XV010内漏,反之则表明XV010性能良好、无内漏。得出结论后,做好记录。指令现场检查XV011后管线温度变化情况,若无明显变化则表明XV011性能良好、无内漏,反之则表明XV011内漏。
(7)当锁斗压力上涨至正常工作压力(6.5MPa)后,关闭XV017,观察锁斗压力变化情况,如锁斗压力不再上涨则表明XV017性能良好、无内漏;如锁斗压力继续上涨则关闭XV017前手动阀,继续观察锁斗压力变化情况,如压力停止上涨且没有下降趋势,则表明XV017内漏。如锁斗压力下降较快,强制关闭XV008。XV008关闭后锁斗压力停止下降则表明XV009内漏严重,反之则表明XV009无内漏,得出结论后,做好记录。当关闭XV008,锁斗压力继续下降则关闭XV015后手动阀,XV015关闭后,锁斗压力停止下降则表明XV015内漏;若锁斗压力仍然下降则关闭XV014前手动阀,XV014前手动阀关闭后,锁斗压力停止下降则表明XV014内漏。得出结论后,做好记录,然后进行锁斗泄压操作。锁斗泄压后,关闭XV015,打开XV010,排空锁斗内灰水。非常后关闭XV009、XV013及V0009上水总阀。至此,单法兰液位变送器装置锁斗系统密封性能检测试验结束。
 
4 单法兰液位变送器装置全系统密封性能检测试验
4.1全系统密封性能检测试验的目的
单法兰液位变送器装置经过全面检修,各设备、管线、法兰、人孔、机泵、电仪设施等都经过了拆装维修,对全系统进行密封性能检测试验,是检验单法兰液位变送器装置检修质量的有效手段之一,以便为气化装置投运后的长周期、满负荷、稳定运行打下良好的基础。
 
4.2全系统密封性能检测试验的工作内容
(1)气化炉激冷水管线上所有法兰连接密封面,管件、阀门、计量仪表的膜合法兰连接密封面及其冲洗水管线各密封点查漏、消漏。
(2)气化炉、碳洗塔排黑(水)管线上所有法兰连接密封面,管件、阀门、计量仪表的膜合法兰连接密封面及其冲洗水管线各密封点查漏、消漏。
(3)气化炉、碳洗塔出口煤气管线上所有设备、管道、法兰连接密封面,管件、阀门、计量仪表的膜合法兰连接密封面及其冲洗水管线各密封点查漏、消漏。
 
4.3全系统密封性能检测试验的工作步骤
(1)检查确认全系统各管线上所有设备、法兰连接密封面,管件、阀门、计量仪表膜合法兰连接密封面及其冲洗水管线各密封点已恢复到位。
(2)按投料开车前阀门确认表检查确认全系统所有阀门已检修完毕,并按确认表要求处理至正确位置。
(3)检查确认气化炉、碳洗塔、气液分离器各人孔已封闭完好。
(4)检查确认全系统所有机泵已检修完毕且具备试车条件。
(5)按单法兰液位变送器装置停车后系统盲板加装表检查确认各盲板处于正确的状态。
(6)调校气化装置中所有流量调节阀、液位调节阀、压力调节阀。
(7)上述工作完成后,导通气化炉充压用中压氮气盲板,封闭气化炉炉口。
(8)关闭开工抽引器手动阀及抽引蒸汽手动阀,停开工抽引器;关闭气化炉、碳洗塔排黑流量调节阀副线阀、气液分离器液位调节阀副线阀及其前后导淋阀;检查确认气化炉、碳洗塔排黑水已切至真空闪蒸器。
(9)按以下流程建立开工投料前大水循环:灰水槽→低压灰水泵→除氧水槽→除氧水泵→碳洗塔→高压灰水泵→黑水过滤器→气化炉→真空闪蒸器→澄清槽给料泵→澄清槽→澄清槽上部溢流管线→灰水槽。
(10)建立气化炉、碳洗塔开工液位。
(11)打开去气化炉的中压氮气手动总阀、单炉充压用中压氮气手动阀,调节阀门开度和氮气流量,开始进行系统充压查漏工作。
(12)按单体设备操作法,启动锁斗循环泵、锁斗程控、捞渣机、破渣机,点检过程中注意观察上述设备的运行状况,以及各动、静密封点的泄漏情况,发现问题及时处理,若在此工况下无法处理,做好记录,待密封性能检测试验结束后进行处理。
(13)当气化炉压力升至1.0MPa后,将气化炉、碳洗塔排黑水由真空闪蒸单元切至高压闪蒸单元。
(14)上述工作完成后,气化炉压力每上升1.0MPa即用肥皂水对全系统所有气相静密封点查漏1次,发现漏点及时联系检修人员消漏,若带压条件下无法消除漏点,做好记录,待试验结束泄压后进行消漏。
(15)全系统密封性能检测试验工作期间,加大现场巡检力度,在巡检过程中对全系统所有液相静密封点查漏,发现漏点及时联系检修人员消漏,若带压条件下无法消除漏点,做好记录,待试验结束泄压后进行消漏。
(16)气化炉压力升至工作压力后,保压4h,对全系统进行非常后1次查漏消缺;结束后,关闭去气化炉中压氮气手动总阀、单炉充压用中压氮气手动阀,缓慢打开碳洗塔出口煤气管线上放空阀进行泄压操作,控制泄压速率小于0.1MPa/min;压力降至1.0MPa后将气化炉、碳洗塔排黑水由高压闪蒸单元切至真空闪蒸单元;压力降至0时停大水循环。
(17)排净全系统所有设备内残余灰水,消除尚未消除的漏点及缺陷,二次清理黑水过滤器。至此,单法兰液位变送器装置全系统密封性能检测试验工作结束。
 
5 结束语
单法兰液位变送器装置密封性能检测试验是一项复杂的工作,上述关于气化装置密封性能检测试验工作内容和步骤的梳理是笔者多年生产实践的经验积累和总结,不当之处还请同行指正。当然,如何以非常佳的工艺手段高效完成单法兰液位变送器装置密封性能检测试验,还需我们在今后的生产实践中不断摸索与完善。
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