液體渦街流量計堵塞後的（de）煮洗和吹掃措施

摘要:在萘法苯（běn）酐裝置中，液（yè）體渦街流量計的堵塞會大幅（fú）度減少裝置（zhì）的生產產量（liàng）。本論文對液體渦街（jiē）流量計堵塞後的煮洗、吹掃進（jìn）行了詳細的描述（shù）。煮洗可有效剝離管束翅片上（shàng）的雜質，恢複裝（zhuāng）置的生產能力;吹掃（sǎo）可將翅片管束上殘留的易燃鐵鹽（yán）吹出，保證裝置的安全開車。
液體渦街流量計是苯酐生（shēng）產中的重要設備。據苯酐行業的統計資料顯示，在導致苯酐裝置停車的（de）事故中（zhōng），液體渦街流量計所占比（bǐ）重*大，幾乎所有廠家都無一幸免。造成（chéng）液（yè）體渦街流量計（jì）泄漏、爆管、燃燒事故的原因及預防措施在相關文獻中都有詳細的介紹，本論文不（bú）再贅述，但鮮有文獻對液體渦街（jiē）流量計堵塞後的煮洗和吹掃措施進行詳述。本論文結合多年的車（chē）間實際工作經驗，對液體渦街流量計堵塞的現象、原因及（jí）堵塞後的煮洗和吹掃進（jìn）行了詳述（shù）。
1 苯酐（gān）氧化工段的工藝（yì）流（liú）程
1． 1 氧化工藝流程概述
以原料萘為例。萘由原料儲罐（guàn）經液萘（nài）泵（bèng）加壓（yā）後進入萘蒸發器，液（yè）萘在（zài）萘蒸發器內由中壓蒸汽加熱汽化分離（lí），經流量（liàng）調（diào）節閥、流量計和氣萘切斷閥後進入汽化器;空氣經風機加壓後，經空氣加熱器（qì）加（jiā）熱後（hòu）進入汽化器，氣萘和空氣在汽化器內混合均勻後進入氧（yǎng）化反應器上部，經催化床層發生氧化反應生成苯酐和少量的副產（chǎn）物(以順酐、苯甲酸、萘醌、和鄰苯二甲酰亞胺為主);反應氣體經液體渦街流量計冷卻後再進入切換冷凝器進行（háng）凝華捕集，少量未被捕集（jí）的有（yǒu）機（jī）物（wù）和不凝氣體經尾氣管路進入蓄熱焚燒（shāo）裝置焚燒處理，焚燒後的尾氣達標排放。
1． 2 苯（běn）酐氧化工藝流程簡圖

2 苯酐液體渦街流量計
2． 1 液體渦街流量計的工作原理（lǐ）
液體渦街流量計為廂（xiāng）形結構（gòu），屬翅（chì）片式換熱器，內裝 7 組結構（gòu）形式基本相同（tóng）的矩形管束，前麵兩組並聯，用來產生高壓蒸汽，稱之為（wéi）汽段（duàn）;後麵五組（zǔ）串聯，用來預熱（rè）鍋爐水，稱之為水段。簡單（dān）來講，液體（tǐ）渦街流量計屬於一台兩段式廢熱鍋（guō）爐，進入到液體渦街流量計的高（gāo）溫反應氣體和管束內的脫氧水進行換熱，反應氣體降至規定溫度的同時脫氧水也得以升溫。

來自（zì）無離子水罐的脫（tuō）氧水經多經泵（bèng）加壓、經（jīng）脫氧水加熱（rè）器加熱（rè）後進入到液體（tǐ）渦街流量計的水段，脫氧水（shuǐ）與反（fǎn）應氣體換熱後分（fèn）兩路:一路進入中壓汽包，保（bǎo）證汽包有穩定的液位;一路進入熔鹽冷卻器帶出熔鹽攜帶的反（fǎn）應熱。來自中壓汽包的高溫水經管（guǎn）路接至液體渦街流（liú）量計汽段底部（bù），高溫（wēn）水與（yǔ）反應（yīng）氣體（tǐ）換熱後產生高壓蒸（zhēng）汽，高壓蒸汽又返（fǎn）回中壓汽包。汽包還有一路直接注水管（guǎn）路，此路水不經過液體渦街流量計（jì）水段（duàn），而是直接進入汽包。在液體渦街流（liú）量計（jì）出口溫度（dù）偏低而汽包液位也比較低時（shí），可開此直接注水管路來（lái）穩定汽包液位。其（qí）詳細流程圖如圖 2。
2． 2 液體渦街流（liú）量計的堵塞（sāi）
液體渦街流量計的堵塞在萘（nài）法苯（běn）酐工藝中尤（yóu）為明顯。由（yóu）於液（yè）體渦街流量計水段溫度低，堵（dǔ）塞也主要集中在水段。
2． 2． 1 液體渦街流量計堵塞的現象
液體渦街流量計的（de）堵塞是一個逐漸加（jiā）重的過程，相（xiàng）應（yīng）的工（gōng）藝控製參數也有明顯的（de）變化:
(1)係統風量（liàng）降低且係統阻力升高。管（guǎn）束翅（chì）片間的（de）流（liú）通空間被堵塞，必然導致係統阻力（lì）升高，隻能通過降低係統風（fēng）量來調整係統阻力。
(2)液體渦（wō）街流（liú）量計出口溫度居高不（bú）下，即便增加水段的水流量（liàng）並降低脫氧水的溫度也不（bú）能明顯減低液體渦街流量計出口溫度。水段堵（dǔ）塞後（hòu），翅片管束的換熱效果差，必然導致反應氣體不能被很好的降溫。
我們打開液體渦街流量（liàng）計尾（wěi）部的防爆口發現:水段管束和殼體壁上均附著一層厚厚的沉積物。
2． 2． 2 液（yè）體渦（wō）街流量計堵塞的原因
導致液體（tǐ）渦街流量計（jì）堵塞的原因主（zhǔ）要有以下幾方麵:
(1)脫氧水溫度低。苯酐在反（fǎn）應產物中（zhōng）具有較高的露點溫度，若脫（tuō）氧水溫度太低，苯酐就會先冷凝下來，附（fù）著在水段管束和殼體壁上（shàng），形（xíng）成換熱（rè）死（sǐ）角，*終導致反應產物中的水蒸氣（qì）冷凝下（xià）來，發生一係列反應生成鐵鹽(酞酸鐵鹽和馬來（lái）酸（suān）鐵鹽)。這些鐵鹽不僅堵塞液體渦街流量計，更存在嚴重的安全隱患:酞酸鐵鹽和馬來酸鐵鹽的自燃溫度約在 120 ～180℃，而液（yè）體渦街流量計內的操作溫度在 160 ～400℃，恰在上述兩種鐵鹽產生自燃的溫度範圍（wéi）內，很容易導致液體渦街（jiē）流量計內部（bù）著火。
(2)液體渦街流量（liàng）計保溫不完（wán）善。液體渦街流（liú）量計殼體較薄，傳熱性能好，若外壁裸露，就（jiù）會導致（zhì）苯酐冷凝並附著在管束（shù）外壁（bì）。
(3)原料萘雜質多（duō）。工業萘的純度較低，隻有 95% ～ 97%(wt%)左（zuǒ）右，還含有硫茚、灰分等雜質。這部分雜質也易導致液體渦街流量計堵塞。
(4)催化劑使用後（hòu）期，氧（yǎng）化反應的選擇性（xìng）降低，導致高沸點副產物增多，也導致了液體渦街流量計的堵塞。
2． 2． 3 液體（tǐ）渦（wō）街流量計堵塞的預防措（cuò）施
針對液體渦街流量計堵塞的原因，我們提出了相應的預防措施:
(1)提高脫氧（yǎng）水加熱（rè）器的溫（wēn）度。要求脫氧水的溫度不能低於相應負荷下苯酐的露點溫度，以確保液體渦街流量計內任何位置的溫度均高於苯酐在相應負荷下的露點溫度。據相關文獻報道:裝置負（fù）荷在 70g、80g 和 90g 時，苯酐在反應產物中的（de）露點溫度分別為 140℃、142℃和 146℃。
(2)完善液體渦街流量計的保（bǎo）溫。設備（bèi）保溫（wēn）一定要到位，保溫層厚（hòu）度不能低（dī）於 200mm 且設備底部（bù）的蒸汽保溫要保證正常投入使用。
(3)提（tí）高原（yuán）料萘的純度並加大氧化工段（duàn）萘的排（pái）渣率。
(4)催（cuī）化劑使用後期及時調整鹽溫，減少高沸點副產物的生成。
2． 3 液體渦街流（liú）量計堵塞後的（de）煮洗措施
在萘法苯酐裝置中，我們可以采取相應的措（cuò）施來延緩（huǎn）液體（tǐ）渦街流量計的堵塞，但隨著生產周期的延長，液體渦街流量計的堵塞卻是（shì）不可（kě）避免的。
2． 3． 1 液體渦街（jiē）流（liú）量計堵塞後的煮洗（xǐ）
公司采用加入固體碳酸鈉的方式進（jìn）行堿（jiǎn）洗。
2． 3． 1． 1 堿洗前的（de）準備工作
(1)在反應器出口和液體渦街流量計進口（kǒu）之間加盲板，但切記要打開反應器出口的氣體取樣閥，以防水（shuǐ）進入反應器而未能被發（fā）現。
(2)打開液體渦街流量計（jì）出口朝上的防爆口，便於蒸煮（zhǔ）過程中水蒸氣的排出。
(3)在去熱熔箱（xiāng）的尾氣管路內（nèi）堵塞岩棉，防止水汽進入尾氣管路，同（tóng）時（shí）關閉各熱熔箱前蝶閥。
(4)從氮氣滅火口處向液體渦街流量計內加入清水，至氮氣滅火口出有清水淌出為止。
(5)從液體渦街流量計出口朝上的防爆口處向液體（tǐ）渦街流量計內（nèi）加入堿粉碳酸鈉。
2． 3． 1． 2 通汽煮洗準備工作做完後，可通汽煮洗。
(1)開直接注水閥，作為液體渦街流量計水（shuǐ）段的進汽閥（fá）;開汽包注水調節閥組的放清閥作為水段（duàn）的排水閥。該閥組位於裝置一樓地麵，低點排水。
(2)開中壓汽包至（zhì）液體渦街流（liú）量計汽段底部的放清閥，作為汽段的排（pái）水閥。
(3)通過外管網向中壓汽包調入蒸汽，保證汽（qì）包壓力不低於（yú） 1． 6MPa。通汽後，液體渦街流量計內部各溫度點的溫度開始上（shàng）漲，至全部溫度點上升（shēng）至（zhì） 100℃時（shí），保溫 1 小時，開液（yè）體渦街流（liú）量計（jì）底部的放清（qīng）閥，將液體渦街流量計內的水排淨。排（pái）水的過程中，我們會發現:大量的沉積物從管束翅片上剝離，隨水流（liú）從氣冷底部的放清閥排出。
我公司一般對液體渦街流（liú）量計煮洗（xǐ）三遍。*一遍加入 4 袋堿粉(40Kg/袋);*二遍加入2 袋堿粉;*三遍不加（jiā）堿（jiǎn）粉，用（yòng）清水煮。煮洗結束（shù）後（hòu），將氣冷尾部的防爆口、各手孔打開，檢查氣冷煮洗情況，若煮洗效果不理想可安裝上述煮洗（xǐ）程序（xù）重新煮洗;同時用高壓（yā）水流將氣冷底部已煮洗脫（tuō）落但未被水流帶出的沉積物（wù）衝洗幹淨。
2． 3． 1． 3 煮洗過程中的注（zhù）意事項
(1)加強巡檢，保證氣體取（qǔ）樣閥處（chù）無水流，防（fáng）止水進入（rù）反應器。
(2)煮洗過程中，由於（yú）蒸發量比較大，必須一直向氣冷內補加清水，保證水（shuǐ）位高於氣冷管束（shù）的頂部（bù）。若水位（wèi）過低，管束頂部的煮洗效果就不理想（xiǎng）。
(3)職工在排水的過程中要做好防護措施，避免燙傷。
(4)氣冷周圍地麵（miàn）做好圍擋，保證汙水流入汙水管道，不能（néng）進入雨水（shuǐ）管道（dào）。
2． 3． 2 液體渦街流量計煮洗後（hòu）的（de）吹掃由於沉積物主要的成分有酞酸鐵鹽和馬（mǎ）來酸鐵鹽，二者均具有較低的自燃溫度（dù），若煮洗後吹掃（sǎo）不幹淨，很容易引發燃爆（bào）事故。
2． 3． 2． 1 吹掃前的準備工作
(1)抽出反應器出口和氣（qì）冷進口之間的盲（máng）板，將氣冷出口朝上的防爆口封好。
(2)清掃物（wù）料管路內的積水，拿（ná）出之前放（fàng）入的岩棉;保證熱熔（róng）箱前蝶（dié）閥關閉。
(3)將氣冷尾部的防爆口打（dǎ）開，作為吹（chuī）掃時的排風口。
(4)空氣加熱（rè）器通汽（qì）預熱。
(5)由於吹掃時空氣溫（wēn）度比較高且有火星（xīng）冒出，為確（què）保安全，需對氣冷尾部防（fáng）爆口周圍灑（sǎ）水降溫，對相關的油泵、油罐做好隔離。
(6)汽包通汽至 1． 6MPa，氣冷水段管束和汽段管束均與汽包保持連（lián）通，預熱各管束;同時，吹掃時，空氣從熔鹽攜帶的（de）熱量比較大且有一部分鐵鹽會在氣冷內燃燒，若管束處於空管狀態（tài）的（de）話容易燒壞管束。
2． 3． 2． 2 液（yè）體渦街流量計的吹掃
開（kāi）啟電拖風機。空氣經空氣加熱器預熱後又攜帶反應器內的熔鹽熱進入液體渦（wō）街流量計。隨（suí）著吹掃（sǎo）時間（jiān）的延長，液體渦（wō）街流（liú）量計內各溫度點均（jun1）開始上升，待氣冷尾部和（hé）氣冷出口的溫度接近140℃時，我們就會發現氣冷尾部防爆口處就有火星冒出。一般，我（wǒ）公（gōng）司將氣冷出口溫度吹至 180℃時（shí），就停止吹風（fēng）。待氣冷內（nèi）部（bù）自燃降溫至 130℃ 以下時，再進行*二次吹風。如此反複（fù）吹掃，直至氣冷尾部防爆口處無火星冒出（chū）為止。若煮洗效果（guǒ）比較理想，一般吹（chuī）掃三至四次就（jiù）可吹掃幹淨。
3 液體（tǐ）渦街流（liú）量計煮（zhǔ）洗後的效果
液體渦街（jiē）流量計煮（zhǔ）洗吹掃後（hòu），裝置運行期間無（wú）燃爆（bào）事故，且裝置運行的風量明（míng）顯提高，係統（tǒng）阻力明顯降低，投料量增加。現將煮洗前後的運行數據對比如下:

4 液體渦街流量計煮洗的弊端
煮洗液體渦街流量計也存在一（yī）些弊（bì）端。
(1)煮洗後排水時易發生燙（tàng）傷事故。
(2)煮洗過程中（zhōng）產生大量的廢水。
(3)對管束的損傷比較大，特（tè）別是煮洗效果不理（lǐ）想，管束內殘存（cún）鐵鹽比較多時，吹掃時該部分鐵鹽在氣冷內部燃燒很容易燒壞管束。
5 結語
自萘法苯酐工藝改造後（hòu），公司對液體渦街流（liú）量計進行了（le）多次的煮洗吹掃（sǎo），吹掃後再開車（chē）時無燃（rán）爆事故發生（shēng）且裝置運行負荷大（dà）幅提升。但由於煮洗對管束的損傷比較大，在（zài）日常（cháng）生產中，仍需要（yào）優（yōu）化工藝操作來延緩氣（qì）冷（lěng）的堵塞。同時，氣冷（lěng）堵塞後是（shì）否有其他更（gèng）好的解決措施仍值得繼續探討（tǎo）。

上一篇：關於空分（fèn）裝（zhuāng）置中用遠傳渦街流量計組的研究

下一篇：關於氣體渦街流量計卡澀問題分析及處理措施