精馏塔的故障诊断方案设计
精馏塔的故障诊断方案设计
精馏塔的故障诊断方案设计背景介绍精馏塔是微观经济学、化学和化工领域中重要的基础设施。
它是一种用于将液体混合物分离成其组成部分的装置，特别是在石油及化工工业中广泛应用。
然而，由于其复杂的结构和重要性，精馏塔的故障诊断和维修对于保障生产是至关重要的。
故障诊断方案设计精馏塔常见的故障类型包括：物料堵塞、传热不良、海绵塞、泄露、结垢、过载或崩落等。
设计适当的故障诊断方案可以提高工作效率，降低生产成本，保障生产安全。
在对精馏塔进行故障诊断时，我们可以采用以下步骤：1. 取得运行数据首先，需要从在线监测设备和现场控制系统中获取精馏塔的运行数据，如温度、压力、液位等参数。
这些运行数据可以提供关于精馏塔内部状态的详细信息，有助于分析故障的类型和原因。
2. 分析运行数据通过对运行数据的分析，可以确定可能存在的故障类型。
例如，温度异常升高可能表明传热不良；液位异常升高或下降可能表明存在物料堵塞或海绵塞等。
3. 确认故障类型和原因接下来，需要对可能存在的故障类型进行进一步分析，以确定具体的故障原因。
例如，传热不良可能是由于管道内部结垢或风扇运行不良等原因造成的。
4. 制定维修方案最后，根据故障类型和原因，制定相应的维修方案。
例如，对于结垢问题可以使用清洗剂或高压水枪进行清洗；对于风扇故障可以进行定期维护和更换。
总结精馏塔是工业生产的重要设施，需要采取适当的故障诊断方案来确保生产安全和效率。
对于故障诊断方案设计，可以采用取得运行数据、分析运行数据、确认故障类型和原因和制定维修方案等步骤，以提高诊断效率和准确性。
精馏塔设备的故障诊断分析
Ｓｃ ｅｎ ａｎｄ ｉ ｃｅ Ｔｅｃｈ ｎｏｌ ｏｇｙ ｎ Ｉ ｎｏｖ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｔｏｎ ａｌ
工 业 技 术
精 馏 塔 设 备 的故 障 诊 断 分析
闰 凯
ห้องสมุดไป่ตู้
（ 海省盐 湖集 团化 工公司 青海盐 湖 青
８ ０ ０ １ ０ ） ６
摘 要 ： 工生产蓑 置往 往由 多种不 同的单 元过 程设备 构成 ， 化 它们分别在 生产工 艺中起 着不 同的作 用。 文利 用一射 线扫描技术对 于精 馏 本 塔设备 的故 障诊 断问题进 行探 讨 ， 通过 实例说 明 了 一射 线扫 描技 术 的有 效性 。 关键词 ：ｓ － ＃ Ｊ 机械 精馏塔设备 故障诊断技术 一 射线扫描技 术
中 图分 类 号 ： ２ Ｆ３ １ 引言
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ ４ ９ Ｘ ２ １ ）９ａ一０ ５—０ １７ —０ ８ （０ ｏ （） ０ ３ １ ｏ
（ 扫描 谱 图 分 析 。 ２） 应用 ｙ 射 线扫 描对 设备 进行 一次 扫描 ， 一 即可 得到 该 设备 的 密度 分 布谱 图 。 如 何通 但 过 对谱 图的分 析确 定设 备 的运行 状况 则是极 为 关键 的。 扫描谱 图 的分析 ， 常有喷 射高 对 通 度 比法 和 泡 沫 和 喷 溅 上 限 法两 种 方 法 。 对 于 喷 射 高 度 比 法 来 说 ， 值 分 别 为 峰 射 线通 过塔 板 的 衰减 情 况 ； 线 为纯 气 虚 相 线 ， 射 线 通 过 塔 板 间 气 相 空 间 的 衰 减 即 情况。 沿峰 顶 分 别做 峰 两 侧 的 切 线 ， 两条 切 线 与 纯 气 相 线 的 交 点 间 的距 离可 定 义 为 喷 射 高 度 。 射 高 度 反 映 了 塔 板 上 的 液 体 的 喷 喷 射 床 层 高的 概 念 。 验表 明 ， 两 块 板 的 经 若 喷射 高度 相 交 ， 板 发 生 严重 雾 沫 夹 带 。 塔 当 Ｒ １２ 在 ． 左右 时 ， 内发 生 液 泛 。 塔 对 于 泡 沫 和 喷 溅 上 限 法 来 说 ， 果 假 如 设塔 板 上 液 滴 与 气 体 上 升 速 度 相 同 ， 则根 据 雾 沫 夹 带上 限 ， －ｌ ％ ， 么此 时 的 扫描 ｅ Ｏ 那 ２ 一射线扫描技术 ｙ一射 线 扫 描 技 术 作 为 一 种 工 业 设 备 后 ， 生 的 电 脉 冲 信 号 的 振 幅 不 一 定 是 恒 密度 应 为０． 。 实 际 的液 滴 上 升 速 度 小于 产 １而 因此 扫 描 密 度 小于 ０ １ 但 是 ， ．， “ 透视 ” 术 ， 技 最早 见于 ２ 世 纪６ 年 代 末期 。 定 的 ， 际脉 冲 高 度 有 一 定 的 涨 落 。 ０ ０ 实 因此 ， 气相 的 速 度 ， 杜 邦 公 司首 先 开 发 了这 项 技 术 ， 对 重 水 在 信 号 进 入 后 续 数 据 处 理 仪 器 和 设 备 前 需 并 非 所 有 的 夹 带 液 滴 都 能 达 到 上 层 塔 板 ， 并 稳 实 精 馏 塔 的 操 作 进 行 了 检 测 。 ８ 年 国 外 报 经线 性 数 值 放 大 器 放 大 、 峰 单 道 器 稳 峰 从 这 个 意 义 上 讲 ， 际 情 况 的扫 描 密 度 应 １ ９３ 使 然 ０１ １ 导 了应 用 一射 线 透 射 技 术 诊 断 一 个 溶 剂 后 ， 信 号变 成较 强的 稳 定 的矩 形 波 ， 后 在 ０． ～０ 之 间 。 分馏塔的实例 ， 用该 技 术 确 定 了 内 构 件 破 进 入 表 头 记 录 仪 或 计 算 机 。 用 表 头 计 数 采 损 的位 置 ， 而及 时准 确 地 决 定 停 工 检修 ， 工 作 量 大 ， 从 目前 大 都 用 计 算 机 进 行 数 据 采 ３ ｙ 射 线扫描的诊断实例 一 并 更 换 塔 损 坏 的 塔 内件 ， 得 了 ２ 万 英 镑 集 ， 于 数 据 处 理 和 扫 描 控 制 。 取 ０ 便 某 催 化 分 馏 塔 操 作 出 现 异 常 ， 了 查 为 的经济效益 。 ２２７ ． 一射 线 扫描诊 断 的一般步 骤 找 原 因 ， 用 ｙ 射 线 对 该 塔 进 行 了扫 描 检 利 射 线 扫 描 技 术 是 指 在 不 影 响 生 产 （） 描和控制。 １扫 测 ， 扫 描 的 部 分 数据 见表 ｌ 图 １ 根 据 扫 其 。 是 操 作 的 条 件 下 ， 过 在 塔 外 部 同步 移 动 密 通 对 于 实 际 的精 馏 塔 或 其 它 化 工 容 器的 描 数 据 作 出 的 谱 图 。 要 说 明的 是 该 谱 图 需 封 的 一 线 源和 接收 器 ， 量 出沿 塔 高 方 扫描 ， 将 Ｔ． 线 源 和 能 谱 探 头 置 于 精 馏 的纵 向 代表 的是 ， 射 线 的透 射 强 度 ， 向 射 测 是 射 ， 横 向 ７ 射 线透 过 塔 壁 、 温 层 和 塔 内气 液 接 塔 或 其 他 化 工 容 器 的 两 侧 对 准 ， 由 计 算 代表 的是 塔 的 高 度 ， 中所 注数 字 是 根 据ｈ 一 保 在 图 触 空 间 的 透 射 强 度 数 据 集 或 分 布 图谱 ， 以 机控 制 的 提 升 机 构 的带 动 下 ， 步 移 动 进 值 折 算 出 的塔 盘 位 置 。 同 此 来 判 断 塔 内 件 以 及 操 作情 况 是 否 正 常 ， 行全 塔 纵 向扫 描 。 算 机 记 录 下 提 升 高 度 计 通过 对图 ｌ 分析认 为 ： 塔第 ｌ层 、 的 该 ｌ 从 而 提 出最 有 效 的 故 障排 除方 法 ， 改 变 ： 信 号 ， 同步 采 集 一 线 透 过 精 馏 塔 后 的 第 １ 第 １ 层 和 第 １ 如 并 射 ４、 ５ ８～第 ２ 层塔 盘 已 冲翻 １ 工 艺 条 件 ， 换塔 内 件 等 。 更 强度 信 号 ， 由打 印 机 输 出沿 精 馏 塔 或 其 它 或 掉 落 。 因 其 他 原 因 ， 装 置 进 行 临 时停 后 该 精 ２ １ 一射线 扫描技 术的基 本 原理及 其系统 化 工 容 器 纵 向 的 扫 描 数 据 集 或 谱 图 。 馏 工抢 修 。 开 该塔 检查 发现 ， 测 故 障 部位 ． 打 所 塔 的 大 多 数 故 障 一 般 都 发 生 在 塔 板 和 填 料 的 塔 盘 确 已 冲 翻 。 组 成 降液 管 、 体 分 布 器 、 体 分 布 板 等 其 液 气 ， 射 线扫描 技 术 的原 理 相 当简单 。 般 上 ， ， 一 一 因 地， 一 射线 透 过 介 质 的衰 减 符 合 Ｌ ｍｂ ｒ 他 内构 件 也 可 能 发 生 故 障 ， 此 对 于 塔 设 ４结语 ａ ｅ— Ｂ ｅ 定律 ， ｅｒ 其透 射强 度 与介 质 的 厚度 和 密度 备 故 障 诊 断 的 扫 描 重 点 在 塔 板 和 填 料 床 论 述 了 一射 线 扫 描 、 程 模 拟 等 技 术 流 一般 而 言 ， 于 单 溢 流 塔板 进 行单 程 扫 的 基 本 原 理 ， 过 精 馏 塔 故 障 诊 断 的 应 用 对 通 有关 。 射 线扫 描 技 术 实 质上 就 是 借 助于 射 层 。 一 对于 多溢 流 塔 板 进 行 多 程 所 扫 描 ， 于 实 例 ， 究 了其 实 施 诊 断 的 一般 过 程 。 体 对 线通 过 塔 体 以 及 塔 内 气液 混 合 物 吸 收 率 的 描 ， 研 具 来 说 ， 线 扫 描 技 术 是 一 种 对 精 馏 塔 设 备 射 差异 和 变 化 ， 经过 技 术 处 理 ， 算 出沿 塔 高 填 料 塔 一 般 至 少 需 要 进 行２×２网格 扫 描 。 换 内部 进 行 “ 视 ” 技 术 。 过 探头 对 ， 射 透 的 通 ， 表１ 一射 线 对 某分 馏 塔 的扫 描 数据 线 透 射 强 度 的 检 测 ， 得 一 个 数 据 集 或 由 获 此 而 形 成 的谱 图 ， 可 以 对 精 馏 塔 设 备 的 就 ｈｌＩＩＯ ｌ２ Ｊ４ ｌ ｌ ２ ２ ２ ２ ２０ ０ ２ ｌ ０ ０ ０ ６ ８ ０ ２ ４ ６ ８ ０ ０ ． ｌ １ １ Ｏ ０ ０ ０ ０ Ｏ ３ ３ 故 障 进 行 分 析 与诊 断 。 精馏 过 程 作为 上 一 个 世 纪化 学 加 工 工 业 中应 用 数 量 最 多 、 及 面 最 广 的 化 学 工 涉 程 单 元 设 备 。 期 精 馏 塔 的 故 障 诊 断 主 要 早 依 据 工程 技 术 人 员的 操 作 经 验和 知识 积 累 来 进 行 及 时 排 除 。 大 多 数 情 况 下 其 故 障 但 是 多 方 面 原 因 综 合 作 用 的 结 果 ， 设 备 外 从 部 很 难 直 接 判 断 。 随 着 上 一 世 纪 迅 猛 增 伴 长 的 石 油 和 化 学加 工 工 业 的 发 展 、 馏 技 精 术 的应用 数 量和 规模 的 大 幅度 增 长和 扩 大 ， 大大 激 励 了精 馏 和 其 他 相关 支撑 科 学 的研 究 ， 馏塔 的 故障 诊断 已发展 成 为一 个新 的 精 研究 方 向 ， 其故 障诊 断 和故 障 排除 的 成功 率 得到提 高【２ 比如 ｙ 射 线扫 描 、 １ｌ ， 。 一 流程 模 拟 等 技 术 在精 馏塔 故障 诊 断 中的 应 用 就 受 到 了 广泛的重视 ， 文进行相关论述。 本
TDI精馏塔再沸器故障分析及改进
㊀第１０期㊀㊀收稿日期:２０２１－０３－２９作者简介:朱法厅(１９８６ )ꎬ山东聊城人ꎬ工程师ꎬ主要从事化工设计ꎮＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进朱法厅ꎬ杨向东(中海油石化工程有限公司ꎬ山东济南㊀２５０１０１)摘要:介绍了ＴＤＩ精馏塔再沸器的换热管易出现腐蚀速率较快㊁换热管泄露的问题ꎬ通过对换热器管程出口压力的测量及对再沸器㊁限流孔板进行现场拆解观察分析ꎬ确定了导致再沸器换热管腐蚀速率较快的主要原因为ＴＤＩ精馏塔入口处的限流孔板设计不合理ꎬ并针对这一主要因素进行了改造ꎬ从而使问题从根本上得到了解决ꎮ关键词:再沸器ꎻ汽蚀ꎻ限流孔板ꎻ改进中图分类号:ＴＱ０５１.８＋１㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０２１Ｘ(２０２１)１０－０１６５－０２㊀㊀ＴＤＩ(甲苯二异氰酸酯)是聚氨酯行业重要的基础化工原料之一ꎬ在汽车㊁建筑㊁电子等领域有广泛的应用[１]ꎮＴＤＩ精馏塔是ＴＤＩ精制分离系统中的最后一个精馏工序ꎬ该塔的作用是进一步除去少量的溶剂ＯＤＣＢ(邻二氯苯)及焦油ꎬ从而在ＴＤＩ精馏塔侧线采出纯度大于９９.９９％的ＴＤＩ产品ꎮＴＤＩ精馏塔再沸器通过加热塔釜物料ꎬ使其部分汽化并成为上升蒸汽ꎬ为物料在精馏塔内进行充分的气液传质提供能量ꎬ因此ＴＤＩ精馏塔再沸器运行状况直接影响着ＴＤＩ精馏塔分离效果的优劣ꎮ１㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器运行概况因ＴＤＩ属于热敏性物料ꎬ温度高时易发生自聚反应ꎬ使产品中焦油含量增加ꎬ为了节约能耗㊁控制副反应的发生ꎬＴＤＩ精馏塔采用负压操作的方式ꎬＴＤＩ精馏塔再沸器采用强制循环式再沸器ꎬ以增大循环量ꎬ降低气化率和出口温度ꎮ其流程示意图如图１所示ꎬ为了避免物料在再沸器内气化ꎬ产生汽蚀现象腐蚀换热器ꎬ在再沸器的出口靠近ＴＤＩ精馏塔入口处设计了限流孔板ꎬ以保证物料在再沸器内不汽化ꎬ从而增强传热效果ꎮ图１㊀ＴＤＩ精馏塔流程示意图㊀㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器为管壳式换热器ꎬ其管程和壳程具体操作参数及材质如表１和表２所示ꎮ表１㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器管程操作参数及材质进/出口操作温度/ħ操作压力/ＭＰａ介质材质设计温度/ħ设计压力/ＭＰａ１５８.８/１６８.５０.４ＴＤＩ及少量ＯＤＣＢ㊁焦油３０４１９８.５０.５表２㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器壳程操作参数及材质进/出口操作温度/ħ操作压力/ＭＰａ介质材质设计温度/ħ设计压力/ＭＰａ１９５/１９４１.３中压蒸汽ＣＳ２１５２.０㊀㊀该换热器在初始运行的前６个月内运行状况良好ꎬ但半年后经常会听见换热器内部发出类似水击的异响ꎬ并且再沸器管程出口被加热物料的温度也出现异常ꎬ通过与现场操作人员进行交流与分析ꎬ怀疑换热管泄露或腐蚀穿孔ꎮ２㊀换热器故障原因分析通过对再沸器物料出口压力测量ꎬ发现再沸器物料出口压力为－０.０４ＭＰａꎬ由此可推出换热器管程内的操作压力为负压操作ꎬ严重偏离管程正常操作压力值０.４ＭＰａꎬ由此可初步判断因换热管内的操作压力呈现负压异常状况ꎬ导致被加热物料在５６１ 朱法厅ꎬ等:ＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进山㊀东㊀化㊀工换热管内部分气化ꎬ产生汽蚀现象ꎬ使换热管破裂ꎮ现场操作人员对该换热器进行了拆解ꎬ发现换热管确实出现多处腐蚀穿孔ꎮ通过现场对换热管的外径及壁厚进行实际测量ꎬ发现换热管外径无明显变化ꎬ但换热管的壁厚减薄明显ꎬ由此可得出腐蚀发生在换热管内部ꎮ另外通过对ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板的拆解ꎬ发现限流孔板冲蚀严重ꎬ限流孔板的孔径由起初设计的１５５ｍｍ增大到约１８１ｍｍꎮ通过现场检测及拆解情况ꎬ经过进一步的分析讨论得出:由于ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板孔径及选材设计不当ꎬ导致限流孔板冲刷腐蚀严重ꎬ使限流孔板孔径增大ꎬ进而引起再沸器内管程的操作压力降低ꎬ物料在被加热的过程中因操作压力低于物料的饱和蒸汽压ꎬ使物料部分气化ꎬ形成一个个的小气泡ꎬ当气泡破裂时ꎬ周围的液体迅速填充ꎬ出现明显的水击现象ꎬ导致换热器产生异响和震动ꎬ周而复始下ꎬ严重时致使换热管穿孔破裂ꎬ设备损坏[２]ꎮ３㊀换热器故障解决方案针对限流孔板孔径及选材设计不当ꎬ导致再沸器出现汽蚀穿孔的问题ꎬ我们从如下几个方面进行了改进ꎮ３.１㊀重新核算限流孔板的结构参数３.１.１㊀限流孔板板数的确定根据精馏循环泵出口压力㊁流量㊁管道阻力损失等参数ꎬ经计算后确定限流孔板板前的压力为３１５.４ｋＰａＡꎬ孔板之后的压力为９ｋＰａＡꎮ因孔板前后压差әＰ＝３０６.４ｋＰａ小于２.５ＭＰａꎬ所以采用单板限流孔板[３]ꎮ３.１.２㊀限流孔板孔数的确定根据相关设计标准[３]及经验ꎬ当限流孔板所在的管道直径ɤ１５０ｍｍ时ꎬ一般选用单孔孔板ꎻ当限流孔板所在的管道直径>１５０ｍｍ时ꎬ选用多孔孔板ꎬ因该项目中限流孔板所在管道公称直径大于１５０ｍｍꎬ所以采用多孔孔板３.１.３㊀限流孔板孔径及孔流系数的确定雷诺数的确定Ｒｅ＝ｄｖρμ＝０.４４１ˑ１.４２ˑ１０６１.９/０.０００４９５＝１３４３４００其中:Ｒｅ:雷诺数ｄ:限流孔板所在管道的内径ꎬｍｖ:介质的流速ꎬｍ/ｓｐ:操作介质的密度ꎬｋｇ/ｍ３μ:介质的粘度ꎬＰａ Ｓ根据限流孔板孔径的计算公式:Ｑ＝１２８.４５ Ｃ ｄ２０әＰγ其中:Ｑ:工作状态下体积流量ꎬｍ３/ｈＣ:孔板流量系数ꎬ由Ｒｅ和ｄ０查图２求取ｄ０:孔板孔径ꎬｍәＰ:通过孔板的压降ꎬＰａγ:工作状态下的相对密度(与４ħ水的密度相比)将相关参数带入上式得出:７８０.８＝１２８.４５ Ｃ ｄ２０３０６４００１.０６１９ｄ２０＝０.０１１３２Ｃ设Ｃ＝０.５９８ꎬ则ｄ０＝０.１３７６ꎬｄ０/Ｄ＝０.１３７６/０.４４１＝０.３１查图２ꎬ查得Ｃ＝０.５９８ꎬ这说明ｄ０＝０.１３７６ｍ＝１３７.６ｍｍ有效ꎮ由此可得出原设计中ＴＤＩ精馏塔入口处的限流孔板孔径１５５ｍｍ偏大ꎬ导致部分物料在限流孔板之前就开始部分气化ꎬ使限流孔板腐蚀速率较快ꎬ从而使限流孔板的孔径逐渐变大ꎮ当孔径增大到一定程度后使再沸器管程内的操作压力降低ꎬ物料在再沸器管程内也出现部分气化ꎬ从而引起再沸器换热管汽蚀穿孔的现象出现ꎮ若选用多孔孔板ꎬ取孔径为０.０２ｍꎬ则总孔数为:Ｎ＝(０ １３７６)２/(０.０２)２＝４８个图２㊀限流孔板Ｃ－Ｒｅ－ｄ０/Ｄ关系图３.２㊀选择合适的限流孔板材质考虑到限流孔板腐蚀严重的现象ꎬ采用提高限流孔板材质等级的方式ꎬ减缓其腐蚀速率ꎬ根据ＴＤＩ㊁ＯＤＣＢ及焦油的物料特性ꎬ孔板材质选用Ｎ０６６００ꎮ３.３㊀在限流孔板之前加手阀鉴于限流孔板磨蚀较快ꎬ且限流孔板的限压作用只是粗略调节ꎬ因此在靠近ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板的上游又增设一手阀ꎬ当再沸器管程出口压力降低时ꎬ可采用关小手阀的方式来灵活调节再沸器出口管程的压力ꎬ防止换热器管程内物料气化ꎬ出现汽蚀ꎬ腐蚀换热管ꎮ通过以上多种措施的实施ꎬ从限流孔板的材质㊁孔径及添加手阀等一系列改造措施ꎬ解决了换热器管程腐蚀速率较快㊁易出现换热管破裂的问题ꎬ改造后经过一年以上的连续跟踪观察ꎬ再沸器运行状况良好ꎬ内部未出现类似水击的异响ꎬ也没有出现换热管腐蚀穿孔的现象ꎮ４㊀结语ＴＤＩ精馏塔再沸器腐蚀泄露的原因是多方面的ꎬ其中之一是ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板设计不合理ꎬ造成限流孔板腐蚀速率较快ꎬ孔径变大ꎬ从而引起再沸器管程内操作压力降低ꎬ使物料提前气化ꎬ造成再沸器换热管内出现汽蚀现象ꎮ通过减小限流孔板的孔径㊁提高限流孔板的材质等级等措施ꎬ收到理想的效果ꎬ目前换热器运行状况良好ꎮ汽蚀在化工生产中是一种常见的异常现象ꎬ它能导致设备出现震动和噪声ꎬ降低设备的使用性能ꎬ降低设备零部件的使用寿命等ꎮ因此了解汽蚀时的特征和产生汽蚀的根本原因ꎬ从根本上找出解决汽蚀的根本方法显得尤为重要ꎮ参考文献[１]王康ꎬ高澄ꎬ双建永ꎬ等.ＴＤＩ分离工艺控制方案优化设计[Ｊ].天津化工ꎬ２００９ꎬ２３(１):２４－２６.[２]汤忠民.稀释蒸汽发生器管口泄露原因分析和对策[Ｊ].石油化工技术与经济ꎬ２０１１ꎬ２７(１):４６－４９.[３]化工部工艺系统设计技术中心站.ＨＧ/Ｔ２０５７０－９５工艺系统工程设计技术规定－管路限流孔板的设置[Ｓ].北京:化工部工程建设标准编辑中心出版ꎬ１９９５.(本文文献格式:朱法厅ꎬ杨向东.ＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进[Ｊ].山东化工ꎬ２０２１ꎬ５０(１０):１６５－１６６.)６６１ ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年第５０卷。
精馏干货41填料塔常见的20种故障及处理方法
精馏干货41填料塔常见的20种故障及处理方法填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。
具有通量大、效率高、降压低、持液量小等很多优点。
不过，填料塔发生故障的时候也比较多，怎样诊断并处理呢？⒈液体分布器问题：①设计不合理②分布器腐蚀漏液③安装水平度差④超过操作弹性⑤分布器堵塞故障现象：◇全塔效率低，塔压降与设计误差不大。
通常可根据塔各段的分离效率，来确定哪个分布器出现问题。
◇由1、3、4引起的效率低，增加回流可使效率提高。
◇由2、5引起的效率低，则需要对分布器进行检修。
处理方法：◇改进设计，重新加工制作分布器；◇修补或更换分布器；◇重新安装，调水平度；◇调整分布孔的密度；◇清除堵塞。
⒉气体分布不均，通常为塔釜气相入口无气体分布器。
故障现象：全塔效率低，但塔压降设计误差不大。
一般减小气相负荷或增加回流可明显改善分离效率。
另外，雾沫夹带现象严重，在高负荷操作时，塔压降大。
处理方法：增设气体分布器。
⒊液体收集器漏液①降液管太小或入口阻力大，造成降液困难，液体由升气管漏液；②密封不好，漏液或百叶窗式收集器溅液。
故障现象：塔的分离效率差、压降大、通量小。
处理方法：①增大降液管直径或扩大降液管入口尺寸；②改善挡液板角度和尺寸，防止漏液。
⒋液体分布器在塔内的安装位置出现错误。
故障现象：塔低负荷操作时，分离效率较高。
而在高负荷操作时，分离效率较差。
处理方法：按设计要求，重新安装液体分布器。
⒌填料安装质量问题：①散装填料填充太松，规整填料盘间或与塔壁间的间隔大；②填料变形或破损。
故障现象：①塔压降小，分离效率差；②塔压降大，操作上限低。
在低负荷下操作，塔分离效率较高。
处理方法：按设计要求，重新安装塔填料。
⒍填料被物料等堵塞，塑料填料软化。
故障现象：阻力大，分离效率差，操作上限低。
处理方法：清洗或更换填料。
⒎填料被腐蚀。
故障现象：塔压降忽高忽低，分离效率很差。
处理方法：采用耐腐蚀材质，更换填料。
⒏填料支撑开孔率低。
精馏提纯党的检修及故障判断与处理
精馏塔的检修
2. 塔内构件检查
塔内构件包括填料、支撑结构、分布器等， 这些部件的完好与否直接影响精馏效果。检 查填料是否有堵塞、变形或损坏；支撑结构 是否松动或变形；分布器是否堵塞或泄漏
精馏塔的检修
3. 泵和密封件检查
泵是精馏塔中重要的设备之一，要检查泵的运行状况，包括轴承温度、振动情况、密封泄 漏等。同时，要关注密封件的质量和磨损情况，及时更换损坏的密封件
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精馏提纯党的检修 及故障判断与处理
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第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
精馏塔的检修 精馏塔的故障判断与处理
总结 预防性维护和保养
案例分析
1 精馏塔的检修
精馏塔的检修
精馏塔的检修是 确保其稳定、高 效运行的重要环 节。以下是一些 常见的检修项目
精馏塔的检修
1. 塔体检查
检查塔体是否有裂缝、变形、腐蚀等情况。 对于钢结构塔，要关注焊缝是否有裂纹、气 孔等缺陷。对于混凝土塔，要检查表面是否 有开裂、脱落等现象
预防性维护和保养
2. 定期检查润滑系统
润滑系统是精馏塔正常运行的重要保障。应定期检查润滑油的品质和油位，确保轴承、齿 轮等传动部件的润滑良好。同时，要定期清洗润滑系统，防止油泥、杂质等影响润滑效果
预防性维护和保养
3. 定期清理塔内构件
塔内构件的清理是防止堵塞、提高传质效率的关键。应定期清理填料、分布器等部件，去 除沉积的杂质和结晶物。在清理过程中，应注意避免损坏塔内构件
对塔内构件进行检查： 发现填料堵塞严重，及
时进行了清理
对控制系统进行了优化： 增加了自动控制环节，以
减少操作人员的失误
案例分析
经过上述措施的实施， 塔压不稳的问题得到了 有效解决
精装修施工现场消防方案与精馏塔的故障诊断方案设计汇编
精装修施工现场消防方案与精馏塔的故障诊断方案设计汇编精装修施工现场消防方案1、建立健全消防安全责任制，做到谁主管、谁负责。
2、成立消防领导小组，项目经理任组长并为第一责任人全面负责施工现场的消防工作。
定期检查工作每周召开一次消防工作例会,总结前一阶段消防工作情况，布置下一阶段的消防工作。
3、制定消防工作总体方案及绘制施工现场消防平面图，并根据冬雨季施工方案和工程进度，制定出易发生火灾部位的防火预案及灭火方案。
建立并执行消防工作检查制度，制定施工现场用火用电制度。
4、成立现场义务消防队，义务消防队员必须经过培训与定期进行演练及实行昼夜巡逻制度，当发生意外火情后可立即组织抢险灭火。
5、现场要设立明显的防火宣传标志。
消火栓处昼夜设有明显标志，消火栓周围3米以内，不得堆放任何物料。
消火栓上方悬挂警示牌，并保证消防通道的畅通。
6、施工现场，对所用木料及易燃材料必须加强管理，进场的材料要集中码放、整齐有序，并设专人看管及专门配备灭火器材。
拆模后的木料要及时清运至专用木料周转场地，并严格管理。
废旧木料要及时清运出场，严防火灾事故发生。
7、施工现场内的供、用电线路、电力设备须由正式电工统一安装，严禁私接电线和私自使用大功率电器设备，线路接头必须良好绝缘，不许裸露，开关、插座须有绝缘外壳。
现场用电要符合规定，严格控制电源，宿舍区内严禁乱拉、乱接和使用电炉子、高功率电热器等。
8、施工现场按施工、生活区域划分消防责任区，各区设专人负责，责任包干，负责日常消防管理工作。
9、实行逐级防火安全责任制，与各劳务队和专业分包队签订防火安全协议及治安保卫协议，组织各队学习消防知识，对所有员工进行防火安全知识考试，班组长为兼职消防负责人，负责班组的各项防火工作。
10、在建工程内不准设材料仓库及住人，现场材料库必须使用防火材料支搭，禁止使用可燃材料，情况特殊须报上级严格审批，强化管理，确保安全。
11、各种明火作业尤其是电气焊前，必须有消防安全交底，严格用火审批。
FN_20Y型精馏塔故障分析与处理
收稿日期:2006201204;修回日期:2006203222作者简介:陈自强(1960— ),男,技师,检修班长,现在中国工程物理研究院从事制氮设备的检修工作。
FN 220Y 型精馏塔故障分析与处理陈 自 强(中国工程物理研究院,四川省绵阳市718信箱 621907) 摘要:针对制氮设备配套FN 220Y 型精馏塔出液不足的现象,分析原因,采取拆塔大修,从而保证液氮产量。
关键词:制氮设备;精馏塔;泄漏中图分类号:T Q116115 文献标识码:BAnalysis and treatment of malfunction in FN 220Y rectification columnChen Z i 2qiang(China Academy o f Engineering Physics ,P 1O 1Box 718,Mianyang 621907,Sichuan ,P 1R 1China )Abstract :Based on cause analysis of insu fficient liquid output from the rectification column affiliated to FN 220Y air separation unit ,the system was disassembled for heavy repair to ensure liquid nitrogen output.K eyw ords :Nitrogen producing system ;Rectification column ;Leakage1 故障现象FN 220Y 型精馏塔工作不正常,液氮产量下降,精馏塔联动试车时发现4#、5#U 形管在5～8min 内压差不正常。
当蒸发器有液体时,1#、2#和3#U 形管内水柱(压力)波动很小,在规定115～2h 切换时间内没有液体流出,而且6#U 形管的负压差是原压差的几倍,阻力增加。
最常见的精馏塔异常现象和错误操作
最常见的精馏塔异常现象和错误操作精馏塔是化工工业中常见的分离设备，用于将混合液体中的组分通过蒸馏分离的方法分离开来。
然而，在实际操作过程中，常常会出现一些异常现象和错误操作，影响分离效果甚至会导致安全风险。
以下是最常见的精馏塔异常现象和错误操作。
一、异常现象1.称量误差：在进行精馏塔的操作过程中，如果所添加物料的称量不准确，会导致组分比例的偏差，进而影响到分离效果。
2.过度加热：过度加热会导致精馏塔内的液体产生过多的蒸汽，以至于蒸馏过程无法正常进行。
过度加热还可能引起精馏物质的裂解，导致产品质量下降。
3.塔底温度过高：精馏塔底温度过高可能是由于进料量过大，或者回流比例不当造成的。
这会导致精馏塔内的液体出现沸腾现象，影响分离效果。
4.塔釜压力异常：塔釜压力异常可能是由于操作不当或设备故障引起的。
例如，溢流阀未调整到适当位置，或者干式蒸汽过热器未及时排除空气导致的。
5.液位异常：精馏塔液位过高或过低可能是由于流量控制不当、泄漏或其他故障引起的。
液位异常会直接影响分离效果和设备运行安全。
6.负荷变化：如果在精馏过程中负荷突然变化，可能会导致设备操作不稳定，影响分离效果和产品质量。
7.中间物料产生：在精馏过程中，有时会出现一些中间物料的产生，这可能是由于操作不当或者进料组分的变化引起的。
中间物料的产生会影响分离效果和产品纯度。
二、错误操作1.操作参数设置错误：精馏塔的操作参数设置错误可能会导致分离效果不佳。
例如，回流比例设置不当、蒸汽进料量过大或过小等。
2.不按标准操作：不按照操作规程进行操作是最常见的错误之一、例如，操作人员未经过充分的培训和授权，或者由于疏忽大意没有严格按照操作规程进行操作。
3.进料控制不当：进料量的控制非常重要，如果进料量过大或过小，都会影响到分离效果。
操作人员需要根据实际情况进行进料量的调整。
4.清洗不彻底：在精馏塔进行切换操作或者更换物料的时候，如果清洗不彻底，会导致不同组分之间的交叉污染，影响产品的纯度和质量。
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精馏塔的故障诊断方案设计
Design of fault diagnosis scheme for distillation column
精馏塔的故障诊断方案设计
使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
1引言
精馏塔在石油化工行业中占有很重要的地位，是化工企业和炼油企业生产过程中应用极为广泛的传质传热设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，而汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的，因此精馏装置操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。
精馏塔的故障诊断成为化工生产的重要环节，由于影响精馏塔生产操作和产品质量因素很多，关系特别复杂，这就影响了石油化工企业的安全生产。
近年来随着计算机和人工智能、神经网络技术的发展及精馏过程的理论(例如塔的工艺计算、塔板力学计算以及塔的附属设备的计算等)日趋成熟，如何将计算机和精馏过程的理论有
机结合应用到精馏塔的故障诊断中去，是炼油企业关注的问题之一。
正因为如此，国内外对精馏过程的故障诊断进行了广泛的研究，多数采用了建立数学模型的方法。
本文详细地讨论了精馏塔的故障诊断的设计方案。
2精馏塔故障诊断的方案设计
2．1建立精馏塔故障诊断专家系统
该方法主要包括四个部分：故障输入、基于解释学习模型、定量深层知识库和结果输出到领域知识库。
首先输入一个故障，然后调用定量深层知识库，启动基于解释学习模型的学习模型，获得一条学习，该描述直接用于故障诊断，最后将该描述存到领域知识库，其中定量深层知识库需要不断地更新，补充新的故障诊断方法。
2．2诊断步骤
2．2．1建立设备档案
无论任何设备都存在潜在的故障，而设备的使用过程就是一个由潜在故障向功能故障转化的过程，其故障发展曲线如图3所示。
为了对精馏塔进行经济而有效的维护，有必要建立设备档案，对精
馏塔运行状况跟踪记录，了解精馏塔各部件的历史记录隋况及其运行状态，从而采用定期检测及相应的故障诊断方法，在精馏塔发生功能故障之前检测出其潜在的故障，避免功能故障的发生。
2．2．2确定检测方法
其主要故障有塔板效率低、塔底温度低、回流温度高和液泛等。
针对以上故障，应用7射线现场扫描检测技术，可以诊断和消除故障、优化操作条件和延长操作周期等，并且为炼油和化工企业指导生产提供重要数据或科学依据。
2．2．3确定精馏塔检测周期及维修时间
对精馏塔各个部件的监测周期的确定要依赖于精馏塔本身的寿命，在这里取精馏塔的平均极限寿命为T，则检测周期Tc=T／nd，其中nd为离散度系数。
nd的确定取决于设备运行的环境状况。
精馏塔的维修时间要视检测后的精馏塔状况来确定，在这里规定精馏塔的最大运行状态为精馏塔在发生故障前各参数能够达到的最大值，当其中的一个或几个参数超过该值时，即认为精馏塔已经达到极限寿命，需要修理。
2．2．4建立性能预测及档案管理
在精馏塔每次进行检测之后，要对检测的情况作档案记录，同时确定设备的可用度(即设备的剩余寿命)以及下次检测的时间，所以必须进行性能预测，设备性能预测的数字建模如下：
设X{X1，X2，…，X。
}是长度为N反映精馏塔N个时刻运行状态的时间系列，X；为描述机械设备运行状态的某一特征参数，Xi ∈Rn(i_1，…，N)，现要预报k步以后的机械设备的运行状态，即求出xN+k。
将第(N+k)个时刻的状态xN+k与前N个状态间的内在联系用函数关系F表示：
XN+k=F(Xl，X2，…，X。
)
(1)则精馏塔的寿命预测可表示为通过建立数学模型找出F，使得任给∈>0，有
||FF(X)一FF(X)||=||xN+k—XXN+k||
(2)中F(X)=xN+k实际状态值，FF(x)=xN+k预测模型值。
档案管理系统包括精馏塔整体状态、精馏塔各组件性能以及经济技术评价，其系统流程如图4所示。
3结论
随着现代科技的迅速发展，现代化的故障诊断系统不断完善，如人工智能、神经网络和动态仿真软件在故障诊断的应用，能够及时准确地预防和避免事故的发生，因此将维修技术、敬障诊断技术和计算机远程监测技术有机的结合，是今后炼油和化工企业故障诊断发展方向。
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