煤化工火炬装置水封罐运行问题及处理方法
一油品车间火炬水封罐闪爆事故

一油品车间火炬水封罐闪爆事故一、事故经过2007年9月6日4时27分,延迟焦化装置开始换塔放空操作,部分瓦斯通过低压瓦斯管网进一油品火炬系统,随后火炬发生闪爆回火。
岗位人员同时听到爆炸声和操作室内的瓦斯报警器报警,随即佩带空气呼吸器到现场确认,发现水封罐中间的环行焊缝列开一个大口子,没有物料泄漏。
经检查确认没有其他异常情况后,立即按应急程序报告。
车间、厂部主管处室、厂领导随后赶到现场进行安全处理和原因分析,对泄漏口采取石棉布封盖和保证火炬稳定燃烧等一系列安全措施。
同时安排了进行事故调查和抢修恢复工作。
火炬桶体漏点处理和水封罐抢修工作于9月8日安全顺利完成,并投入使用。
二、事故原因1、火炬桶体底部钢板腐蚀穿孔吸入空气与间断放喷瓦斯混合达到爆炸极限,是造成火炬闪爆水封罐爆裂事故的直接原因。
8月27日,岗位职工发现火炬桶体底部钢板连续出现液滴,经车间及厂部主管部门检查后,确认底部钢板出现腐蚀穿孔,决定采取底部灌注水泥的措施进行密封处理。
9月6日4时,1号火炬按安全控制程序自动熄灭,4时27分,延迟焦化装置开始换塔放空操作,大量放空瓦斯进入火炬管网,并冲破水封罐水封进入火炬桶体自动点火。
因火炬桶体经过30分钟的负压抽吸,部分空气进入火炬桶体,当放空瓦斯进入桶体后,混合达到爆炸极限,到达顶部长明灯后,立即发生闪爆回火。
2、火炬桶体没有投用氮气保护保护系统,使桶体内形成爆炸性混合气体的可能性大大增加,没有发挥出氮气降低爆炸危险性,抑制爆炸事故发生的作用,生产管理存在漏洞,是造成事故发生的主要原因。
3、火炬桶体底部钢板出现连续液滴后,车间和主管部门没有立即组织进行漏点处理,造成了产生闪爆事故的机会。
在两次合适的点火间隔时间内,当通体吸入瓦斯爆炸所需的空气和5%-15%的瓦斯后,即达到点火闪爆的条件。
4、水封罐长期使用、强度降低是造成焊逢爆裂开裂的原因。
该罐设计为普通常压罐,不具备超压泻放能力。
2004年曾因故修复一次,后继续投入使用。
煤化工火炬装置的调试技术

作者简 介 :竺洪亮 (9 4 17 一) ,男,重庆人,本科毕业 ,工程
师 ,在重庆川 仪 自动化 工程检修 服务有 限公司从 事 自动化 检修与 管理工作 。
第9 期
竺洪亮等 煤 化工火炬装置的调试技术
一 9一 3
系 统 点火方 式 共有 四种 。 251 面 内传 焰 点火 .. 地
21 线 吹扫 调试 .管
火 炬 系 统 装 置 启 动 前 , 全 部 公 用 系 统 应 处 于 可 连 续 使 用 的 状 态 , 燃 料 气 、仪 表 压 缩 空气 、
蒸汽管线和 内传 焰管道 应吹扫干净 ,保持管道通 畅 ,各 阀 门无 泄漏 。
22仪控 设 备调 试 .
调 节 仪 表 、 指 示 仪 表 、 警 报 系 统 动 作 正 确 可 靠 ;调 节 阀开 度 与调 节 器 控 制信 号 调 试 合 格 ; 检 查 各 装 置 控 制 的压 力 、 液位 、 流量 、 温 度 信 号 是 否 正 确 , 与仪 表 位 号应 对 应 正 确 ; 自动 点火 系 统 是 否 可 正 常工 作 ;燃 料 气 管 线 上 的 气 动 切 断 阀 工 作 是 否 正 常 ;检 查 操 作 室 高 空 点 火 系 统 盘 面 按 钮 工 作 是 否 正 常 ;控 制 程 序 组 态 及 参 数 设 置 是 否
25 11 件 :火 炬 系 统 正 常 运 行 时 ,正 常 放 空 火 ...条 炬 的 长 明 灯 一 直 保 持 常 燃 ,事 故 火 炬 通 过 水 封 罐 前 的 压 力 变 送 器 检 测 有 放 空气 信 号 后 ,P C点 火 L 系统 将 自动 点燃4 长 明灯 。若 长 明灯 上 的 热 电偶 支 检 测 到长 明 灯 熄 灭 , 操 作 人 员 可 通 过 设 在 地 面 的 DHG— B型地 面 内传 焰 点 火 器 及 时将 未 燃 的长 明灯 点燃 。 251 调试 和 点火 前 的准 备工 作 :确 认工 艺 管线 氮 ... 2 气 置 换 结束 , 分 子密 封 器 用 氮气 已引进 。 排 凝 : 打 开 内传 焰 管 线底 部 的排 凝 阀 ,排 除 管 线 内部 的 凝 液 。打 开 长 明灯 管线 底 部 的排 凝 阀 , 排 除 管 线 内部 的凝 液 。 吹扫 :对 地 面 内传 焰 点火 器 的 各 条 管 线 用 压 缩 空 气 进 行 吹 扫 , 确 认 管 线 畅 通 无 泄 漏 。点火 发 生 器检 查 :将 电源 开 关 置 于 “ N”, O 电 源 开 关 指 示 灯 ( 色 ) 亮 , 按 下 手 动 点 火 按 红 钮 ,确 定 是 否 有 点火 声 音 ,若 没 有 声 音 , 可 能 是 点 火 发 生 器 损 坏 ,须 更 换 。 电嘴 检 查 :按 下手 动 点 火 按 钮 ,从 混 合 器 石 英 玻 璃 窗 口察 看 电 嘴 是否 发 出火 花 。如 无 火 花 ,说 明 点火 嘴 出现 故 障 ,卸 下 电火 嘴 ,消 除点火 嘴 的积 炭 。 2513 ...地面 内传焰 点火 器 的点火 打 开 欲 点 长 明 灯 对 应 内传 焰 管 线 上 的 球 阀 ( 它 球 阀均 关 闭 ) ;打 开 欲 点 长 明灯 管 线 上 电 其 磁 阀 的旁通 阀 ( 电磁 阀 两 端 的 闸 阀 处 于 关 闭 状 态 ), 引 入 燃 料 气 ;打 开 地 面 内传 焰 点 火 器 压 缩 空气 总 阀和燃 料 气 总 阀,等 待 3 s 0 ;按 下 地面 内传 焰 点 火器 控 制 箱 上 的 点 火 按 钮 ;确 认 长 明灯 是 否 点燃 。若 未 点燃 则 重 复 上 述 步 骤 , 如 果 己点 燃 则 关 闭仪表 空气 总 阀和燃 料 气 总 阀。
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⑶污水预处理除油不彻底,压力除油后污水含 油量达50mg/l,影响了后续生产的正常运行,
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第二采气厂榆林天然气处理厂含油含醇污水处理装置始建于 2003年,当年建成1#装置100m3/d,2004年建成2#装置 150m3/d。由于对污水的性质认识不够全面,污水处理系统运行 不正常,经常出现过滤器、换热器、精馏塔塔板等结垢堵塞现象, 影响了甲醇回收装置的处理效率和处理能力,造成回注污水质量不 达标。经过对运行中存在问题的细致分析,我们成立了“甲醇污水 处理装置工艺改造QC小组”,确定了2006年甲醇污水处理装置技 改方案,通过此次技术改造彻底解决制约污水处理系统正常运行的 瓶颈,确保改造后系统正常、高效运行。
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解决集气站火炬及污水罐 运行中的不安全因素
汇报人:薛永强 第二采气厂采气工艺研究所
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小组概况
成员姓名 晁琼萧 蒋传杰 周玉荣 薛永强 雷建永 史福军
性别 女 男 女 男 男 男
小组概况
年龄 文化程度 职称
36
大学 工程师
28
大学
助工
31
大学 工程师
25
大学
助工
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火炬系统中分液罐和水封罐的设计分析

火炬系统中分液罐和水封罐的设计分析作者:史荣富韩翠平来源:《科学与信息化》2017年第36期摘要火炬系统在化工系统担任着环保的重任,通过燃烧各种材料产生火炬气,通常由于分液罐和水封罐组成,且分液罐和水封罐的设计工艺均不相同,本文首先分析了火炬系统中分液罐和水封罐概述,同时阐述了火炬系统中分液罐和水封罐的设计工艺,最后总结了全文。
关键词火炬系统;分液罐;水封罐;设计工艺1 火炬系统中分液罐和水封罐概述1.1 分液罐概述在火炬系统内分液罐是最重要的组成部分,分液罐能够有效地去除火炬内的各种液体,避免引发火雨,分液罐大致主要分为卧式分液罐和立式分液罐,其中卧式分液罐有分为単流式分液罐和双流式分液罐。
1.2 水封罐概述水封罐同样也是火炬系统内的重要组成部分,水封罐主要是设置在火炬气进入火炬筒内的位置,其目的是为了防止火炬筒体回火,确保火炬管网、装置的安全。
水封罐的优点是能够将罐内的凝结物质有效去除,为不带挡板的水封罐及时补水[1]。
具体的结构如下图1所示。
2 火炬系统中分液罐和水封罐的设计工艺2.1 火炬系统中分液罐的设计工艺目前我国使用的分液罐类型主要有两种,SH3009-2001、AP1521-2007,不论运用何种计算方式,都需要遵守一点原则,即是:气体的停留时间必须要大于液滴的沉降时间,气体的速度最低值需要满足液体的沉降,其目的是为了防止没有完全蒸发的燃料液体滴入火炬内,引发火雨。
SH3009-2001的计算方式需要三种假设:①分液罐内的存液考虑为30%;②火炬系统进出口管的距离比值为2.5,最高不超过3;③液体降落的时候同气体进出的时间均等。
(2) AP1521-2007计算方法在进行AP1521-2007分液罐计算的时候,假设的内容主要包括液罐的直径和切口距离,需要注意的是最终的实际罐长应该小于假设的罐长,若是通过计算,实际罐长和假设罐长均等或大于,需要重新制定假设罐的长度和直径。
在AP1521-2007的存液计算中,需要考虑以下几点:①气体排放过程中产生的凝液;②气体泄放中液体的排放,要在泄放30分钟左右才能确定泄放液体的体积,近而实施阻止;③分液罐内原本的存液。
火炬一般故障及处理办法

火炬一般故障及处理办法1.火炬头的热电偶经常报警。
原因:(1)风向使火焰偏离热电偶,温度降低。
(2)长明灯熄灭。
(3)热电偶损坏处理办法:(1)通过监视观察火焰是否熄灭,如果熄灭重新点燃。
(2)检修更换热电偶2.如何脱火炬筒体凝液用泵送和氮气压的两种方法。
但是由于液滴中含有煤粉将泵前过滤器堵塞,用氮气压时应注意反压,可以疏通管路,使凝液排出。
3.分液罐的机泵堵,水封罐(阀)的原因及处理方法?原因:火炬气中带有大量的煤粉,沉淀后堵塞通道。
处理方法:每班巡检时应定期向水封罐注水,通过泄水阀带走煤粉定期清理水封罐。
4.液位计远传堵塞。
原因:(1)外管堵塞:液位计显示数据不准,数据偏大。
(2)内管堵塞:液位计显示数据不准,数据偏小或显示为零。
处理办法:(1)拆除液位计排污阀,清扫排污阀,用氮气吹扫。
(2)拆除液位计清理5.排污阀堵塞。
原因:(1)排污阀不能泄水。
(2)泄水管路堵塞。
(3)液位计显示为一定值。
处理方法:(1)排尽水封阀中水,拆除清扫。
(2)通过补水线补水,打开排污阀泄水。
(3)利用氮气吹扫。
6.停工检修阶段,补水阀未开启,而水封阀液位不断上升?原因:①装置的进行蒸汽吹扫管线,蒸汽凝液进入水封阀筒内液位上升。
②液位计损坏,误报警。
③补水阀内漏。
处理方法:①可用手动降低水封高度防止水封高度过高,使装置吹扫、置换过程中瘪压。
②维修液位计。
③维修补水阀7.气动阀手动操作时注意事项。
(1)改手动时,必须将气缸内膜片间气体放掉,怕影响开度(2)气关阀无须放气。
(3)气动阀手动控制时,应将阀销插入制动销孔8.投用助燃蒸汽时为什么有时会产生振动原因:(1)投助燃蒸汽时开阀开大,没有暖管,造成水击。
(2)蒸汽为不饱和蒸汽处理方法:(1)开蒸汽时要缓慢,且提前要暖管,及时排净凝结水,助燃蒸汽和消烟蒸汽阀开度最大不超过25%,中心蒸汽开度达100%即全开。
(2)投用蒸汽前确保蒸汽为饱和蒸汽。
9.液位计如何伴热,为什么不能用蒸汽伴热?原因:因蒸汽温度高,使液位计内液体沸腾,使读数波动很大,造成液位计内管结垢,处理困难。
火炬装置水封罐设计和计算的探讨

火炬装置水封罐设计和计算的探讨摘要:随着我国大型化工企业的发展,火炬系统作为全厂安全的重要保障,其重要作用日益体现。
本文介绍了火炬系统中重要的设备之一水封罐的设计和计算要点,比较国内外不同规范对设计的要求,分析了水封罐不同种类的溢流口在工程中的应用情况,最后总结了全文。
火炬系统是石油炼化、化工装置中安全、有效地处理排放可燃有毒气体的重要设施之一,是全厂安全生产的最后一道屏障,火炬系统按照燃烧形式及控制方式的不同可分为地面火炬和高架火炬。
其中分液罐、水封罐及燃烧器等是火炬装置的重要组成部分。
本文主要讨论水封罐在设计过程中需注意的一些问题。
1概述水封罐是火炬装置中重要的设备之一,除非一些特殊情况如酸性放空气,低温放空气等可采用阻火器加吃扫气体的方法外,大部分的工程中还是将水封罐作为火炬系统中最可靠的防回火装置[1]。
水封罐的作用主要如下:1.防止火炬发生回火,保护上游管网和装置安全,因此水封罐一般靠近火炬筒体根部布置。
2.可以在火炬气装置设置有气柜等回收设施时,建立系统背压,通过调节水封高度,控制火炬排放系统的背压。
3.维持火炬排放管网压力,火炬管网出现负压时,不会使空气通过火炬头进入系统中。
4.通过调节相应的溢流阀门,维持水位在需求的高度,形成不同高度的水封,从而实现对火炬排放系统压力的分层控制。
在小流量放空时,可以减少火炬头的闷烧现象。
2水封罐的设计计算水封罐的种类包括立式和卧式两种,大型火炬装置中普遍采用卧式水封罐,立式水封罐在放空气量大时,页面的稳定性远不如卧式罐,容易在放空时造成溢流水量过大的问题。
卧式罐对大气量放空气分离效果好,还可以有效降低大直径放空气管道高度,节省投资,根据装置情况,应选择合适的水封罐形式[2]。
目前国内主要的设计标准SH3009-2013《石油化工可燃性气体那个系统设计规范》中涉及到计算的主要要求有:1.水封罐应具备撇除水面上凝液的功能,并能够分离直径600μm的液体;2.水封罐应设置U型溢流管(不得设切断阀门),水封高度大于等于1.75倍水封罐内气象空间的最大操作压力(表压),溢流管直径最小DN50。
煤化工火炬系统安全操作

浅谈煤化工火炬系统的安全操作【摘要】在煤化工生产企业中,火炬系统是用于处理无法收集和再加工的有毒、易爆可燃性气体的燃烧设施,减少环境污染的重要措施。
本文对煤化工火炬系统的安全操作进行了阐述。
【关键词】煤化工火炬操作安全随着近些年煤化工产业的快速发展,火炬系统作为煤化工生产企业最后一道安全保障显得尤为重要。
由于煤化工生产企业大多布置在西北偏远地区,生产操作环境恶劣,煤化工上游装置的排放气组份复杂,就造成了煤化工火炬系统的运行操作难度加大。
本文结合北方某煤制烯烃项目的火炬系统对火炬运行过程中的安全性操作进行探讨。
煤制烯烃项目是一个联合装置,由煤气化装置、合成气净化装置、甲醇合成、甲醇制烯烃(mto)装置、pp装置及pe装置组成。
因此,根据上游各装置的正常工况、开停车工况以及事故工况的排放条件分析,将火炬系统设置为高压富氢火炬系统、低压重烃火炬系统、酸性气火炬系统。
1 管网系统1.1 管网负压分析由于煤制烯烃上游装置试生产期间工艺操作不稳定,生产波动时就会向火炬系统间断排放气体,且由于操作的变动,排放气的压力从几千帕波动到几十甚至一百千帕;这种频繁的不稳定排放,加之排放气中带液严重,极易造成在火炬排放气压力小时,火炬管网产生负压现象;同时在火炬事故排放末期,由于上游装置的大量排放临近结束,排放压力骤降,水封的建立根本无法满足压力骤降的速度,导致管网产生负压,将火炬外界空气吸入火炬管网。
火炬负压的形成很容易产生回火爆炸等实质性灾难危险。
为了避免负压的产生,设计单位往往在设计之初就在火炬系统管线的中部增加补氮设施,而增加的dn25氮气补充设施在系统管网压力低于1kpa时自动联锁打开补氮,管网系统压力高于2kpa时自动关闭;但此方法仅仅适用于在开车初期,火炬排放量不大,火炬排放频繁波动的工况中;当正常生产之后,若生产异常变化出现事故排放时,在事故排放末期,由于压力的骤降速度极快,管网的补氮阀无法快速的建立系统压力;为了保证火炬系统的管网压力永远保证在正压范围;就需要在每个火炬系统的初始段,即上游装置的出口端各增加2根dn50的补氮阀,补氮管线设置现场流量计,此补氮系统有一条属于常开,通过流量计控制阀门的开度;当出现上游事故排放时,及时打开2个补氮阀,保证火炬系统即使在排放末期也能属于正压。
火炬水封罐的工作原理

火炬水封罐的工作原理具体而言,火炬水封罐由罐体、进气管、出气管、水封装置、压力调节装置等组成。
火炬水封罐通常是一个高大的垂直圆筒形容器,常用材料为钢板,外表面经过防腐处理。
进气管和出气管与罐体连接,并且入口位置相对较高,以防止液体和气体混合在一起。
当可燃气体进入火炬水封罐时,首先要经过水封装置。
水封装置通常由水箱、水封罐和水封管组成。
水箱是一个密闭容器,里面填满了清水。
可燃气体通过进气管进入水箱,与水接触后被水吸收并在液态下沉。
经过水箱的底部疏水装置,液态的可燃气体则进入水封罐。
水封罐是一个密闭容器,其与罐体内部相通,起到了隔离作用。
在水封罐中,液态的可燃气体进一步下沉,与水分离。
在火炬水封罐内,液态的可燃气体体积相对较小,而上部则被水填充。
由于水的密度大于空气,所以水填充的部分形成了一个水柱,在罐内造成了一定的压力。
这种压力就是设备的工作压力,也是由水柱的高度所决定的。
通过调整水封罐的水位,可以实现对火炬水封罐内部的压力调节。
当需要供气时,可燃气体从火炬水封罐的上部通过出气管排出。
在排气的过程中,水封装置起到了防止可燃气体倒灌的作用。
出气管的出口通常是通过各种结构,如喷嘴、燃烧带等,将可燃气体与空气混合燃烧,形成明火。
火炬水封罐的工作原理基本上是利用了可燃气体和非可燃气体(水)的密度差异,通过水的充填和水封装置的设置,实现了对可燃气体的隔离和排放。
通过调节水封罐的水位,可以控制罐内气体的压力,从而满足不同使用条件下的需求。
同时,水封装置的设置还起到了防止可燃气体逆流和爆炸的作用,提升了设备的安全性能。
总之,火炬水封罐的工作原理是一种利用密度差异和水的特性来实现可燃气体存储和排放的安全设备。
通过合理的设计和操作,能够有效地保护地球资源,同时确保设备的安全可靠性。
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煤化工火炬装置水封罐运行问题及处理方法杜焕宗,甘学超,郭雪梅,李智鹏(中国神华新疆分公司公用工程中心,新疆830019)[摘要]水封罐主要运用水封产生的压力使火炬管网中保持一定的微正压,以防空气窜入火炬管网,其主要作用是将火炬系统与水封罐的上游管道及生产装置有效隔离开。
文章阐述了水封罐的设计原则及水封高度的控制要求,结合煤化工生产实际中上游装置排放气时会带入大量的煤粉,导致火炬水封罐及其附件堵塞的问题,提出了火炬水封罐液位计、补水线、泄水线等附件的部分改造建议,为煤化工火炬水封罐设置提供参考。
[关键字]煤化工;火炬水封罐;液位计;补水线;泄水线Running Problems of Water-sealed Drum in Coal Chemical Flare System and TheSolutionDU huan-zong, GAN xue-chao,GUO xue-mei,LI zhi-peng (China shenghua Xin jiang Co.,Ltd,The utility center,Xinjiang 830019) Abstract:The water-sealed drum is mainly utilized to keep a constent pressure in flare pipes, avoiding ingress of air. The major use is to effectly isolate the upstream pipes from the flare system. The article illustrates the design principles and control requirements of the water-seal height. As in chemical production of Shenhua Baotou coal chemical Ltd., the discharging gas from upstream devices will carry lots of coal particles, which will plug the drum and other accessories in flare system, some partial advices have been given towards the setting of the level gauge, water supplement line, sluice valve, providing the reference for the setting of the water-sealed drum.Key words:The water-sealed drum;Coal Chemica liquid level meter ;refill line ;Discharge lineDischarge line水封罐主要运用水封产生的压力使火炬管网中保持一定的微正压,防止空气窜入火炬管网,它是防回火安全设备,其主要作用是将火炬系统与水封罐的上游管道及生产装置有效隔离开。
由于煤化工采用煤为原料,进而火炬气中往往含有煤粉,随着时间的积聚,对火炬水封罐的安全操作、设备运行带来了很大的隐患。
如何合理的解决这些问题,是水封罐安全运行的重要保证。
1. 水封罐设计原则水封罐分为立式和卧式两种。
煤化工火炬系统主要采用卧式带挡液板的水封罐。
挡液板开孔,防止液位波动过大,根据液位计能正确观察液位变化。
根据相关规范[1-2]的要求水封罐设计应能分离气体中直径300um-600um的液滴;带挡液板的卧式水封罐的直径不宜小于3m;带挡液板的卧式水封罐的分液端不考虑存液,挡液板顶端应高出最高水位200mm。
它的附件主要设置有人孔、进出气管、进水管、液面控制排液管、排水管等。
为了安全起见,水封罐应该设有足够大空间,保证发生回火爆炸事故时不被破坏。
此外压力波动会引起水封罐振动,造成连接部位破坏与泄露,因此水封罐应具有足够的强度。
由于北方冬季温度低的特点,水封罐应设置内部蒸汽伴热,蒸发水封内易挥发组分(轻烃类),外部罐体及管线采用外盘管伴热。
综合考虑以上因素,结合实际经验,合理的设计水封罐的结构、尺寸、附件等,可保证设计的完整性。
2. 水封罐水封高度的控制水封罐的水封需保持一定的高度要求,根据相关规范中的要求“水封罐内有效水封水量满足水封罐入口管道3m水量”。
在实际操作中水封高度还与气体的种类、火炬筒体的高度、环境温度有关[3]。
一般富氢火炬水封高度高于重烃火炬水封高度;火炬筒体越高,要求水封高度也相应增加,以保证火炬气冲破水封进入火炬燃烧;冬季温度低,要求水封高度高,夏季可适当减少水封高度。
水封高度过高易导致装置憋压,最大排放量时背压值最小装置不能顺利排放。
水封高度过低容易引起火炬的回火爆炸事故以及焖烧现象。
由于装置火炬气的排放的间断性、不稳定性,造成火炬气管网压力的波动。
针对压力的波动,及时调节水封罐的液位以保证火炬气安全排放和火炬气的火焰稳定。
3. 水封罐运行中出现的问题及其附件的改造建议3.1 液位计堵塞神华包头煤化工火炬装置高压富氢和低压富氢水封罐液位计采用双表指示。
远传液位指示采用压差液位计,现场液位指示采用磁翻板液位计。
由于上游气化装置开停车频繁,气化炉开车周期在1-3个月,在开停车期间会向下游装置及火炬排放大量气体,导致火炬管线内压力不稳定,很可能导致回火事故的发生。
水封罐安全运行的核心在于水封罐内的水位,因此水封罐液位指示的准确性是水封罐的重要工艺参数。
图3.1磁翻板煤粉堵塞气化装置在开停工期间会向火炬装置排放大量的放空气,大量的煤粉伴随放空气进入水封罐内,在水封罐内沉淀,堵塞就地指示液位计的入口,导致液位计失灵。
神华包头煤化工火炬装置高压富氢和低压富氢水封罐就地指示液位计采用磁翻板液位计,当煤粉在水封罐内沉淀时,也进入到磁翻板液位计,煤粉在入口处大量堆积,最终使磁翻板液位计堵塞无法使用。
压差液位计对煤粉的敏感度相对较小,目前能正常运行,由于水封罐内有大量煤粉,随时有压差液位计测压处煤粉堵塞,压差液位计出现故障的情况。
当现场液位计已无法使用时,高压富氢和低压富氢水封罐液位计只能单表指示,液位无法对比参考。
操作人员无法判断压差液位计是否指示真实。
特别是水封罐液位低于工艺指标时,压差液位计故障,指示高液位,操作人员未及时进行补水,导致水封罐没有水封作用。
同时火炬系统排放频繁时,会形成负压,由于水封罐未及时补水,水封罐失效,未能起到有效的隔离作用,使火炬系统发生回火爆炸事故。
因此,在煤化工火炬系统高压富氢和低压富氢水封罐液位计不能选用磁翻板液位计。
为保证水封罐的安全运行,需对磁翻板液位计进行更换,以保证双表准确指示,进行比较,帮助操作人员及时准确判断水封罐液位,发现水封罐液位超出工艺指标时,及时进行操作调整,确保水封罐的安全运行。
为了使水封罐内煤粉对液位计不能形成干扰,指示准确,可选择非接触式雷达液位计以代替磁翻板液位计。
3.1.1 雷达液位计基本原理雷达液位计天线发射极窄的微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,碰到被测界面,其部分能量被反射回来,被同一天线接收器接收,发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。
3.1.2 雷达液位计优缺点雷达液位计优点:雷达液位计在恶劣条件工作适用范围广,几乎可以测量所有介质。
包括有毒的,腐蚀性介质,固体、液体,粉尘性、浆状介质,都可以进行测量。
测量连续准确,无须维修,可行性强,维护方便,操作简单。
非接触测量,不受温度、压力、气体等的影响。
雷达液位计缺点:价格昂贵。
如果天线本身不慎沾上介质会报错。
如有结晶结冰现象会报错,需加热保温处理,并清理天线。
3.1.3 安装注意事项(1)安装时应尽可能避开罐内设施,如人梯、支架等。
(2)最高液位不得进入测量盲区,仪表距管壁必须保持一定的距离,仪表的安装尽可能使天线发射方向与被测介质表面垂直。
(3)安装时仪表与侧壁的距离不低于500mm。
如果不能保持距离,管壁上黏附的介质会造成虚假回波,造成测量误差。
3.1.4 雷达液位计安装位置为了防止介质对雷达液位计的干扰,雷达液位计安装在水封罐顶部中间位置,在安装雷达液位计时,为了方便雷达液位计在生产运行时进行维修和更换,在水封罐连接处加装阀门。
3.2 补水线管口堵塞煤粉大量沉积于水封罐底部容易造成补水线管口堵塞,当水封罐液位低于工艺指标时无法对水封罐补水,则当不正常工况下火炬气大量排放时,易造成回火爆炸或者火炬头焖烧现象。
为解决补水线管口堵塞的问题,可以通过在一定程度上加大补水管线的直径,并且在补水线伸入水封罐内部一定高度的情况下设置倒U型的结构,从而防止煤粉堵住补水管线,保证补水管线的正常补水。
同时在补水管线上加装流量计,从而可通过流量计的指示清晰地判断补水的情况,便于安全操作。
3.3 泄水线U型弯堵塞煤粉大量沉积于水封罐底部容易造成U型弯管线堵塞,另外因水封罐液位上漂浮有浮油,在排放过程中浮油易在U型弯顶部聚集从而堵塞管道。
当水封罐液位超过工艺指标上限时,不能进行大量的排水,甚至完全无法排水,最终对上游装置造成憋压,使生产装置大面积停工,造成严重经济损失。
为了解决煤粉或者浮油引起的U型弯堵塞的情况,同时结合水封罐排水时不排气,防止有毒气体逸出的安全原则,在水封罐底部设置两台离心泵代替U 型弯,泵一开一备,配事故电源,满足各种工况下排液,液位联锁自动控制泵的启停。
为防止煤粉进入机泵,在泵的前端设置过滤器,定期清理里面的杂物,防止进料管线堵塞而引起泵的异常情况。
3.4 火炬筒体积液当装置因火灾、操作故障、动力故障等非正常工况下排气时,火炬管网压力剧增,水封罐液位调节阀门不能及时调节液位高度时,火炬气短时间内冲破水封,并且大量带液进入火炬筒体,液体堵塞筒体,减少了气体的通截面,对火焰的稳定性造成影响。
严重时可能会导致火雨现象。
针对不正常工况下排气量瞬时增大且带液入筒体的问题,在火炬筒体底部设置排液管与水封罐底部相连,通过控制排液管上阀门开度使火炬筒体底部积液利用重力作用重新排入水封罐,使水封罐水封高度得以重新建立,有效地保证了水封的高度和火炬气燃烧的稳定性,防止火雨现象的发生。
因火炬气在事故排放结束时,水封罐内压力接近于常压,此时最容易出现回火爆炸事故,所以也在火炬支管起点、总管起点、分液罐后、火炬筒体底部设置了吹扫气(氮气),在排放接近结束时,补充吹扫气进火炬管路,使整个火炬系统保持一定的微正压,保证了系统的安全性。
3.5 改造前水封罐及其附件示意图3.6 改造后水封罐及其附件示意图4. 结语火炬水封罐作为重要的火炬系统防回火设施,安全运行与否关系到整个火炬系统,通过对水封罐的设计原则及水封高度的控制要求的介绍,结合煤化工生产实际中出现的问题,提出以下几点建议:(1)针对磁翻板液位计的失灵问题,现场更换为雷达液位计;(2)补水线堵塞问题,现场在补水线阀前加装流量计,补水线入罐口增加倒U型弯结构;(3)泄水线堵塞问题,现场用离心泵代替泄水U型弯,泵进口处加装过滤器;(4)火炬筒体存液问题,在火炬筒体至水封罐之间增加跨线。