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[摘要]在天然气生产及加工过程中,需要及时处理生产装置中排放的多余、有害、不平衡的废气,并能处理试车、开停车时产生的不合格气体,以及事故时瞬时放出的大量气体,保证装置正常、安全运行。所以天然气处理及加工过程中,均会设置火炬放空系统。同时,由于气田采用湿气输送工艺,进入处理厂的原料气中还有大量凝液,如分离不及时,在放空时会被带入放空火炬系统,严重时形成火雨,威胁生产及周边居民的生命安全。本文主要从放空分液及火炬运行过程中携液量较大进行研究,分析问题,解决问题,以此降低天然气处理厂放空火炬液体携带量,保证厂区安全放空。
[关键词]键字放空分液 火炬 天然气净化 携液量
1概况
1.1放空火炬系统概况
为保证天然气净化厂安全生产,减少事故状态时排放的天然气对环境的污染,根据《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004)等规定,依照净化厂设置、放空点排气压力差异情况,净化厂放空分设置高压放空系统和低压放空系统。低压放空系统用于燃料气系统紧急事故状态下的低压气放空、供热系统放空气等;高压放空系统用于干线来气、净化厂集配气装置、脱硫装置、脱水装置紧急事故状态下的放空。高、低压放空设置高、低压分液罐和污水罐。火炬区分别设置高、低压火炬。为了确保上游工艺装置和火炬本身的安全,火炬筒上部设有阻火密封装置,密封气为净化厂系统来燃料气。为节约投资和占地,两个火炬采用捆绑式,共用一个塔架。
1.2工艺流程
高压放空气体进入高压放空分液罐,在罐内经闪蒸分离,气体由高压汇管排入高压放空火炬,液体自流排入污水罐;低压放空气体进入低压分液罐,在罐内经闪蒸分离,气体由低压汇管排入低压放空火炬,污水自流排入污水罐。污水罐内液体外运。
经高压放空分液罐除去液体杂质的高压放空气,进入高压放空火炬筒体底部;经低压放空分液罐除去液体杂质的低压放空气,接入低压放空火炬筒体底部。放空气沿火炬筒体上升至阻火密封装置,最后进入火炬燃烧器燃烧后排放。
2运行中存在问题及原因分析
2.1存在问题
从运行情况可知,天然气处理厂均存在放空携液现象,根据现场统计数据,平均携液量为1.06m3液/104m3气(气田的含水量为0.5m3液/104m3气),大量液体被带入放空火炬,容易产生火雨的情况,存在一定得安全隐患。
2.2原因分析
针对放空火炬区放空气携液量大的存在问题,初步分析原因为:
2.2.1分液罐液位计出现假液位
放空分液罐液位计为磁浮子液位计,由于磁浮子液位计以磁性浮子为感应原件,并通过磁性浮子与显示色条中磁性体的耦合作用,反应被液位活界面的测量仪表。在现场实际运行中,由于污水罐中液体里面含有杂质,现场风沙大,导致液位计浮子卡阻,电伴热太热,及导压管介质流通不畅,导致液位计出现假液位,不能准确显示实际液位。所以现场工作人员,无法准确判断罐体内实际液位,当罐体内液位已达到高线时,而液位计显示很低,导致罐内液体较多,放空时被带至火炬。
2.2.2积液包与分离腔过近
放空分液罐分液包设置在罐体下方,相互连通,当放空液量较大时,罐体和积液包连在一起,使部分液体被放空气带走。
2.2.3放空总管无排液流程
天然气处理厂内,各个装置区内放空进入放空总管,放空管线经管架进入放空分液罐。由于管架在设计过程中,根据实际情况,高低不等,便形成u型弯,放空气体携带的液体就可能在u型弯中聚集,另外,随着管线中气体压力和温度的降低,有部分凝液析出,随着运行时间的增加,形成段塞流。当下次放空作业时,气流会将这部分液体带出。
2.2.4放空总管无坡度设计
在设计中,放空分液罐进出口管线均平行进入罐内,不便于液体流入罐内。
通过对各因素进行逐条分析,确认放空管线液体携带量高的主要原因是:分液罐液位计出现假液位、积液包与分离腔过近、积液包容积小、放空总管无排液流程、放空总管无坡度设计。
3解决措施及建议
3.1措施
实施一:优化流程,将积液包与分离腔距离增大
通过查阅资料,现场调查,针对放空分液罐积液包设计在分离腔下方,导致携液量大,针对次情况,小组成员经过研究决定,将放空分液罐与积液包分离,在放空分液罐之后,增加一具污水罐来收集放空分液罐的来液。改造之后,有效的减少放空气体对液相的携带。
实施二:放空管线上设置低点排液
通过查阅资料,现场调查,借鉴同行业天然气处理厂埋地管网设置低点排液的经验,提出了要解决放空管线积液,应设置低点排液。
在放空管线至火炬的埋地u型弯处引出一段DN25管线,并设置阀门井和积液井,如下图所示。当放空管线内存在积液时,打开阀门,积液流入积液井。
实施三:优化流程,放空总管设计坡度
为了便于放空管线内液体顺利流入放空分液罐,在放空分液罐进出口管线均设置3‰坡度。
增加坡度之后,液体自流至放空分液罐,减少了放空管线内积液,进而减少放空气体对液相的携带。
3.2效果
通过一系列整改之后,放空携液量有了很大程度的降低,根据数据統计降低为0.48m3液/104m3气。
图3改造前后携液量对比表
过对处理厂几项措施实施后,放空管线液体携带量达到了设定的目标,无火雨产生,提高了放空的安全性。
4认识与结论 放空管线液体携带量的降低,保证了天然气处理厂放空作业过程的安全,使得放空系统安全平稳的运行,减少了因火炬火雨及放空管线导致的停工等情况。在冬季运行时,由于防止装置管线内积液导致冻堵现象,当班员工每周需要将放空阀打开,放空一次,以此来解决放空管线冻堵,进而保证全厂出现紧急情况的正常放空。每次放空大约为1万方,每年按4个月计算,需要放掉天然气54万方(三座处理厂)天然气市场价按1.98元/方计算,改造之后,3座处理厂每年可以节约106.92万元;同时,减少放空次数,减少了阀门、管材的磨损,根据折旧率每年可节约20万元,按此计算,3年可回收成本。
同时,减少了火雨的产生,降低了给当地政府的环保赔偿款。经济效益将非常可观。离心泵常见故障分析与处理 朱力勇
[摘要]随着化工技术的不断进步,对离心泵的技术要求也越来越高。离心泵主要是用来运送物料的一种传送设备,对连续性生产的化工企业来说特别重要。这篇文章主要讲述了离心泵的一些常见故障,同时对这些常见故障进行了分析,阐述了在出现故障时怎样快速正确的分析与处理故障,从而确保企业生产的稳定运行。
[关键词]离心泵 故障分析 处理
1离心泵的工作原理
离心泵主要是由外壳、叶轮、轴、轴封以及密封环等零件构成的,大多数情况下,离心泵在启动前首先要在泵壳内装满液体,当原动机带动泵轴与叶轮转动时,液体就会随着叶轮进行圆周运动,这时,因为离心力的原因由叶轮中央向外周抛出,液体由于叶轮的原因得到了压力能与速度能。当液体从叶轮抛出时,叶轮中心区域会成为低压区,与吸入液面的那些压力一起形成了压力差,因而液体就不断地被吸进,同时,以一定的压力向外排出。
2离心泵在化工企业中的作用
在企业进行化工生产的过程里,不同实际的使用情况与使用目的会对离心泵的制造提出很多不同的要求。对于化学企业运用的机械设备来说,其明显的特征是:机械设备的性能、要求,会随着被输送化学媒介的种类与性质的不一样而发生变化。尽管这里出现的媒介有些情况下指的是水、油或者另外一些非有害物质,但是很多状况下化工媒介指的还是一些十分“可怕”的化工原料,比如很多具有严重危害性的物质,主要包括有毒、有腐蚀性或者易燃性的物质,尤其是那些容易发生化学反应的、有腐蚀、糜烂性能的物质或者含有上面所讲成分的固体或者气体物质。
化工物质内化学成分的改变、化学元素的比例的变化都会造成化工介质性质上的变化,造成化工介质的浓度过高或者是具有不一般的流动性能。所以,对化工介质的纯度提出了非常严格的质量要求,这些非常严格的质量要求能够通过符合要求的离心泵来得到实现。从很大程度上来讲,现代化的机械设备一般是具有高度的自动化同时具有非常高的生产能力。对于这些现代化的机械设备来讲,全部最新的,和生产相关的数据、信息、设备目前的工作使用状况数据与信息,都能够在生产控制室内的大屏幕上显示,能够按照生产的需要对生产过程进行合适的调节与控制。根据以往的经验来看,离心泵故障的早期判断和离心泵运行状况监控体系和整个机械设备的连接一般是具体检修维护时的重点,同时还是维修费用最多的零件。随着经济的发展与进步,离心泵在化工企业中的地位必然会越来越高。
3离心泵常见故障分析与处理方法
离心泵的质量较高、可靠性较高以及环境保护较高等性能。其在实现化工媒介运送任务的同时,还可以使预想的使用费用最小化,同时可以和一整套化工设备科学的结合为一个整体。但是,其在运行的过程中会出现一些故障,企业一定要对离心泵的这些故障进行深入的分析,进而合理地解决这些故障。下面,笔者介绍一些比较常见的离心泵故障及其处理办法:
(1)离心泵没有液体供给时,液体不够或者是压力达不到要求。如果离心泵没有灌水或者没有进行恰当的排气造成阻塞、不通畅,一帮情况下重点检修泵壳与入口管线是不是全都灌满了液体;离心泵的速度较慢、系统水头过高或者叶轮、管线阻塞以及转动方向错误都有可能会给离心泵的正常运作造成威胁,一般这种情况下需要对电机的接线、系统的水头、净压头等进行检修,检查其是不是出现了错误,零件是不是出现了磨损以及电压是不是正常;离心泵的叶轮相隔过大或者叶轮出现磨损全都会影响离心泵的正常工作,这种情况下,一般要对其进行及时的检查,尽最大可能的运用恰当的、符合要求的叶轮。
(2)化工离心泵工作时间较短,经常停机。吸程过高时要检查现存的净压头,入口管线过小或者过长会造成非常大的磨损;叶轮或者管线阻塞时重点检修有没有障碍物体;出现空气或者入口管线出现泄漏时重点检修入口管线有没有出现气穴或者发生空气泄漏;底阀或者入口管浸没深度过浅要向厂家咨询浸没深度是不是准确,用挡板来消除涡流;泵壳的密封垫出现磨损时重点检查密封垫的状况,同时按照相关要求来更换。
(3)化工离心泵的功率消耗过大。转动零件咬死时重点检查内部磨损零件的空隙是不是正常;在输送液体时因为液体过多而造成水头小于额定数值,要安装节流阀、切割叶轮;液体大于预期数值时重点检查比例与粘度是不是符合要求;偶尔泵壳上管道的压力过大超出其承載范围,这时一般要检查对中状况。
(4)填料函太热。填料函内的物料或者密封受到磨损,造成空气进入泵壳内、填料函进行错误的填料、机械密封磨损以及因为填料太紧或机械密封而无法进行恰当调节。因此,为了消除填料函太热要正确的塞进或者跑合,填料一定注意不要过紧或者检修填料或者密封同时按照要求进行替换。
(5)离心泵排液后中断。吸入管路发生漏气状况时,处理措施通常包括:检修吸入侧管道连接处以及填料函的密封状况;在灌泵时吸入侧的气体没有排完时,一般的处理措施是进行重新灌泵;吸入侧突然被异物阻塞时,一般的处理方法是停止运行解决异物。
(6)出现水击。因为电力设备发生问题时突然停电,造成系统的压力出现动荡或者发生排出系统出现负压的状况,溶于液体里的气泡逸出造成泵或者管道里出现气体,而高压液柱因为突然停电快速的倒灌,冲击在泵出口单向的阀板上。这时,需要及时对离心泵排出系统的管道或者管道附件的设置进行变动。
4结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,离心泵的技术水平也在不断的上升,这就需要不断提升使用与维修人员的素质。维修人员要经常加强自身的理论知识的学习,在具体的工作中定期的进行检查,检查离心泵在运行过程中是不是出现了不一样的变化,如果发现振动、泄漏等紧急状况时,一定要及时的进行处理。同时,坚决执行安全操作的流程,把故障扼杀在萌芽时期,保证离心泵安全稳定地运行。
[关键词]键字放空分液 火炬 天然气净化 携液量
1概况
1.1放空火炬系统概况
为保证天然气净化厂安全生产,减少事故状态时排放的天然气对环境的污染,根据《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004)等规定,依照净化厂设置、放空点排气压力差异情况,净化厂放空分设置高压放空系统和低压放空系统。低压放空系统用于燃料气系统紧急事故状态下的低压气放空、供热系统放空气等;高压放空系统用于干线来气、净化厂集配气装置、脱硫装置、脱水装置紧急事故状态下的放空。高、低压放空设置高、低压分液罐和污水罐。火炬区分别设置高、低压火炬。为了确保上游工艺装置和火炬本身的安全,火炬筒上部设有阻火密封装置,密封气为净化厂系统来燃料气。为节约投资和占地,两个火炬采用捆绑式,共用一个塔架。
1.2工艺流程
高压放空气体进入高压放空分液罐,在罐内经闪蒸分离,气体由高压汇管排入高压放空火炬,液体自流排入污水罐;低压放空气体进入低压分液罐,在罐内经闪蒸分离,气体由低压汇管排入低压放空火炬,污水自流排入污水罐。污水罐内液体外运。
经高压放空分液罐除去液体杂质的高压放空气,进入高压放空火炬筒体底部;经低压放空分液罐除去液体杂质的低压放空气,接入低压放空火炬筒体底部。放空气沿火炬筒体上升至阻火密封装置,最后进入火炬燃烧器燃烧后排放。
2运行中存在问题及原因分析
2.1存在问题
从运行情况可知,天然气处理厂均存在放空携液现象,根据现场统计数据,平均携液量为1.06m3液/104m3气(气田的含水量为0.5m3液/104m3气),大量液体被带入放空火炬,容易产生火雨的情况,存在一定得安全隐患。
2.2原因分析
针对放空火炬区放空气携液量大的存在问题,初步分析原因为:
2.2.1分液罐液位计出现假液位
放空分液罐液位计为磁浮子液位计,由于磁浮子液位计以磁性浮子为感应原件,并通过磁性浮子与显示色条中磁性体的耦合作用,反应被液位活界面的测量仪表。在现场实际运行中,由于污水罐中液体里面含有杂质,现场风沙大,导致液位计浮子卡阻,电伴热太热,及导压管介质流通不畅,导致液位计出现假液位,不能准确显示实际液位。所以现场工作人员,无法准确判断罐体内实际液位,当罐体内液位已达到高线时,而液位计显示很低,导致罐内液体较多,放空时被带至火炬。
2.2.2积液包与分离腔过近
放空分液罐分液包设置在罐体下方,相互连通,当放空液量较大时,罐体和积液包连在一起,使部分液体被放空气带走。
2.2.3放空总管无排液流程
天然气处理厂内,各个装置区内放空进入放空总管,放空管线经管架进入放空分液罐。由于管架在设计过程中,根据实际情况,高低不等,便形成u型弯,放空气体携带的液体就可能在u型弯中聚集,另外,随着管线中气体压力和温度的降低,有部分凝液析出,随着运行时间的增加,形成段塞流。当下次放空作业时,气流会将这部分液体带出。
2.2.4放空总管无坡度设计
在设计中,放空分液罐进出口管线均平行进入罐内,不便于液体流入罐内。
通过对各因素进行逐条分析,确认放空管线液体携带量高的主要原因是:分液罐液位计出现假液位、积液包与分离腔过近、积液包容积小、放空总管无排液流程、放空总管无坡度设计。
3解决措施及建议
3.1措施
实施一:优化流程,将积液包与分离腔距离增大
通过查阅资料,现场调查,针对放空分液罐积液包设计在分离腔下方,导致携液量大,针对次情况,小组成员经过研究决定,将放空分液罐与积液包分离,在放空分液罐之后,增加一具污水罐来收集放空分液罐的来液。改造之后,有效的减少放空气体对液相的携带。
实施二:放空管线上设置低点排液
通过查阅资料,现场调查,借鉴同行业天然气处理厂埋地管网设置低点排液的经验,提出了要解决放空管线积液,应设置低点排液。
在放空管线至火炬的埋地u型弯处引出一段DN25管线,并设置阀门井和积液井,如下图所示。当放空管线内存在积液时,打开阀门,积液流入积液井。
实施三:优化流程,放空总管设计坡度
为了便于放空管线内液体顺利流入放空分液罐,在放空分液罐进出口管线均设置3‰坡度。
增加坡度之后,液体自流至放空分液罐,减少了放空管线内积液,进而减少放空气体对液相的携带。
3.2效果
通过一系列整改之后,放空携液量有了很大程度的降低,根据数据統计降低为0.48m3液/104m3气。
图3改造前后携液量对比表
过对处理厂几项措施实施后,放空管线液体携带量达到了设定的目标,无火雨产生,提高了放空的安全性。
4认识与结论 放空管线液体携带量的降低,保证了天然气处理厂放空作业过程的安全,使得放空系统安全平稳的运行,减少了因火炬火雨及放空管线导致的停工等情况。在冬季运行时,由于防止装置管线内积液导致冻堵现象,当班员工每周需要将放空阀打开,放空一次,以此来解决放空管线冻堵,进而保证全厂出现紧急情况的正常放空。每次放空大约为1万方,每年按4个月计算,需要放掉天然气54万方(三座处理厂)天然气市场价按1.98元/方计算,改造之后,3座处理厂每年可以节约106.92万元;同时,减少放空次数,减少了阀门、管材的磨损,根据折旧率每年可节约20万元,按此计算,3年可回收成本。
同时,减少了火雨的产生,降低了给当地政府的环保赔偿款。经济效益将非常可观。离心泵常见故障分析与处理 朱力勇
[摘要]随着化工技术的不断进步,对离心泵的技术要求也越来越高。离心泵主要是用来运送物料的一种传送设备,对连续性生产的化工企业来说特别重要。这篇文章主要讲述了离心泵的一些常见故障,同时对这些常见故障进行了分析,阐述了在出现故障时怎样快速正确的分析与处理故障,从而确保企业生产的稳定运行。
[关键词]离心泵 故障分析 处理
1离心泵的工作原理
离心泵主要是由外壳、叶轮、轴、轴封以及密封环等零件构成的,大多数情况下,离心泵在启动前首先要在泵壳内装满液体,当原动机带动泵轴与叶轮转动时,液体就会随着叶轮进行圆周运动,这时,因为离心力的原因由叶轮中央向外周抛出,液体由于叶轮的原因得到了压力能与速度能。当液体从叶轮抛出时,叶轮中心区域会成为低压区,与吸入液面的那些压力一起形成了压力差,因而液体就不断地被吸进,同时,以一定的压力向外排出。
2离心泵在化工企业中的作用
在企业进行化工生产的过程里,不同实际的使用情况与使用目的会对离心泵的制造提出很多不同的要求。对于化学企业运用的机械设备来说,其明显的特征是:机械设备的性能、要求,会随着被输送化学媒介的种类与性质的不一样而发生变化。尽管这里出现的媒介有些情况下指的是水、油或者另外一些非有害物质,但是很多状况下化工媒介指的还是一些十分“可怕”的化工原料,比如很多具有严重危害性的物质,主要包括有毒、有腐蚀性或者易燃性的物质,尤其是那些容易发生化学反应的、有腐蚀、糜烂性能的物质或者含有上面所讲成分的固体或者气体物质。
化工物质内化学成分的改变、化学元素的比例的变化都会造成化工介质性质上的变化,造成化工介质的浓度过高或者是具有不一般的流动性能。所以,对化工介质的纯度提出了非常严格的质量要求,这些非常严格的质量要求能够通过符合要求的离心泵来得到实现。从很大程度上来讲,现代化的机械设备一般是具有高度的自动化同时具有非常高的生产能力。对于这些现代化的机械设备来讲,全部最新的,和生产相关的数据、信息、设备目前的工作使用状况数据与信息,都能够在生产控制室内的大屏幕上显示,能够按照生产的需要对生产过程进行合适的调节与控制。根据以往的经验来看,离心泵故障的早期判断和离心泵运行状况监控体系和整个机械设备的连接一般是具体检修维护时的重点,同时还是维修费用最多的零件。随着经济的发展与进步,离心泵在化工企业中的地位必然会越来越高。
3离心泵常见故障分析与处理方法
离心泵的质量较高、可靠性较高以及环境保护较高等性能。其在实现化工媒介运送任务的同时,还可以使预想的使用费用最小化,同时可以和一整套化工设备科学的结合为一个整体。但是,其在运行的过程中会出现一些故障,企业一定要对离心泵的这些故障进行深入的分析,进而合理地解决这些故障。下面,笔者介绍一些比较常见的离心泵故障及其处理办法:
(1)离心泵没有液体供给时,液体不够或者是压力达不到要求。如果离心泵没有灌水或者没有进行恰当的排气造成阻塞、不通畅,一帮情况下重点检修泵壳与入口管线是不是全都灌满了液体;离心泵的速度较慢、系统水头过高或者叶轮、管线阻塞以及转动方向错误都有可能会给离心泵的正常运作造成威胁,一般这种情况下需要对电机的接线、系统的水头、净压头等进行检修,检查其是不是出现了错误,零件是不是出现了磨损以及电压是不是正常;离心泵的叶轮相隔过大或者叶轮出现磨损全都会影响离心泵的正常工作,这种情况下,一般要对其进行及时的检查,尽最大可能的运用恰当的、符合要求的叶轮。
(2)化工离心泵工作时间较短,经常停机。吸程过高时要检查现存的净压头,入口管线过小或者过长会造成非常大的磨损;叶轮或者管线阻塞时重点检修有没有障碍物体;出现空气或者入口管线出现泄漏时重点检修入口管线有没有出现气穴或者发生空气泄漏;底阀或者入口管浸没深度过浅要向厂家咨询浸没深度是不是准确,用挡板来消除涡流;泵壳的密封垫出现磨损时重点检查密封垫的状况,同时按照相关要求来更换。
(3)化工离心泵的功率消耗过大。转动零件咬死时重点检查内部磨损零件的空隙是不是正常;在输送液体时因为液体过多而造成水头小于额定数值,要安装节流阀、切割叶轮;液体大于预期数值时重点检查比例与粘度是不是符合要求;偶尔泵壳上管道的压力过大超出其承載范围,这时一般要检查对中状况。
(4)填料函太热。填料函内的物料或者密封受到磨损,造成空气进入泵壳内、填料函进行错误的填料、机械密封磨损以及因为填料太紧或机械密封而无法进行恰当调节。因此,为了消除填料函太热要正确的塞进或者跑合,填料一定注意不要过紧或者检修填料或者密封同时按照要求进行替换。
(5)离心泵排液后中断。吸入管路发生漏气状况时,处理措施通常包括:检修吸入侧管道连接处以及填料函的密封状况;在灌泵时吸入侧的气体没有排完时,一般的处理措施是进行重新灌泵;吸入侧突然被异物阻塞时,一般的处理方法是停止运行解决异物。
(6)出现水击。因为电力设备发生问题时突然停电,造成系统的压力出现动荡或者发生排出系统出现负压的状况,溶于液体里的气泡逸出造成泵或者管道里出现气体,而高压液柱因为突然停电快速的倒灌,冲击在泵出口单向的阀板上。这时,需要及时对离心泵排出系统的管道或者管道附件的设置进行变动。
4结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,离心泵的技术水平也在不断的上升,这就需要不断提升使用与维修人员的素质。维修人员要经常加强自身的理论知识的学习,在具体的工作中定期的进行检查,检查离心泵在运行过程中是不是出现了不一样的变化,如果发现振动、泄漏等紧急状况时,一定要及时的进行处理。同时,坚决执行安全操作的流程,把故障扼杀在萌芽时期,保证离心泵安全稳定地运行。