LNG氣化站主氣化器故障分析及改進(jìn)黃元福中海石油福建新能源有限公司福建廈門)摘要分析LNG氣化站主氣化器焊縫出現(xiàn)裂紋的原因,改進(jìn)氣化器頂部彎管結(jié)構(gòu)、改進(jìn)焊接工藝,解決氣化器泄漏問題。關(guān)鍵詞氣化器泄漏結(jié)構(gòu)改進(jìn)中圖分類號(hào)TE64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B一、概述臺(tái)氣化量2000mh的主氣化器,主氣化器技術(shù)參數(shù)見表1。主氣化器是LNG氣化站的關(guān)鍵設(shè)備之表1主氣化器主要技術(shù)參數(shù)在LNG氣化站運(yùn)行過程中最常見的故障是氣「設(shè)備主氣化量化器焊縫處發(fā)生泄漏,泄漏不僅造成天然氣損體材料(mh)/喬質(zhì)設(shè)計(jì)壓力運(yùn)行方式MPa設(shè)計(jì)溫度工作壓力失更給安全生產(chǎn)帶來重大隱患。要保證氣化器鋁翅片8h切長周期安全運(yùn)行,必須在氣化器制造材料選擇、|(300122000LNG1.76換一次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝及質(zhì)量、運(yùn)輸安裝操作使用等方面引起重視。中海石油福建新能源有限公司某LNG氣化氣化站于2010年5月投產(chǎn)運(yùn)行,實(shí)際供氣負(fù)荷1250-1600站主氣化器短時(shí)間內(nèi)頻繁發(fā)生焊縫泄漏通過對(duì)泄漏原因進(jìn)行分mh天然氣,年運(yùn)行時(shí)間8760h。由于主氣化器實(shí)際汽化效率析提出主氣化器結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案徹底解決了氣化器泄漏問題。低于銘牌標(biāo)稱,生產(chǎn)過程中2-3臺(tái)氣化器并聯(lián)運(yùn)行,每8h切二、故障情況換一次。LNG氣化站裝置規(guī)模為4臺(tái)50m3的ING儲(chǔ)罐,配備62012年4月17日,1·主氣化器進(jìn)口第3列c行(圖1)換熱主要原因。先導(dǎo)閥的氣源取自壓力罐管路上,因此控制氣源壓力信號(hào)控制氣動(dòng)閥打開動(dòng)作,若此時(shí)管內(nèi)氣壓過低無法驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)通飛甲安全閥受到壓力罐氣壓變化的影響。因啟泵時(shí)都有一次放氣的過程,造出油口成罐內(nèi)氣壓快速下降壓力罐液位快速上升,到達(dá)中位時(shí)即發(fā)出單向高位身中位g旁通閥1源閥動(dòng)作就會(huì)造成氣動(dòng)閥打開功能失靈。低位(3)液位波動(dòng)。在正常的工作狀態(tài)下,壓力罐內(nèi)的液位將根據(jù)氣動(dòng)閥換熱器裝置系統(tǒng)壓波動(dòng)情況在中位和高位之間波動(dòng)以平衡系統(tǒng)壓力變化維持供油壓力穩(wěn)定。在實(shí)際使用過程中出現(xiàn),壓力罐液位在中位上下反復(fù)頻繁波動(dòng),放氣閥頻繁放氣,供油壓力波動(dòng)較大,影響系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性。通過對(duì)壓力罐工作原理及現(xiàn)場配件檢查發(fā)現(xiàn),造單向閥1成上述問題的原因是進(jìn)氣閥故障,進(jìn)氣閥始終處于進(jìn)氣狀態(tài),進(jìn)系統(tǒng)供油氣壓力通常比系統(tǒng)壓力高,造成壓力罐液位快速下降,當(dāng)液位低圖3改進(jìn)后壓力罐工作原理圖于中位時(shí),放氣閥放氣降低管內(nèi)氣壓,液位又隨之快速上升,大量系統(tǒng)油液進(jìn)入罐內(nèi)造成供油壓力下降,在液位高于中位后,放氣同時(shí)與放氣閥并聯(lián)安裝旁通截止閥2(常閉),作為人工干預(yù)時(shí)閥停止放氣,液位繼續(xù)上升直到與氣壓平衡。此時(shí)通過進(jìn)氣閥進(jìn)應(yīng)急使用。入的氣體使得罐內(nèi)氣壓逐漸升高推動(dòng)液位再次快速下降,大量(2)氣動(dòng)閥控制氣源取自進(jìn)氣閥前,氣源壓力相對(duì)穩(wěn)定,防油液被排入供油管路造成油壓升高。如此反復(fù)頻繁動(dòng)作。止壓力罐氣壓變化造成氣動(dòng)閥控制壓力不足造成氣動(dòng)閥無法正3改進(jìn)措施(圖3)常完成打開動(dòng)作。(1)開啟泵時(shí)放氣閥控制增加延時(shí)30s(可以根據(jù)實(shí)際液(3)在進(jìn)氣閥前后設(shè)置截止閥(常開)和旁通閥1(常閉)。在位上升情況調(diào)整),與低位檢測共同作用,任一條件滿足即停止進(jìn)氣閥出現(xiàn)故障時(shí),關(guān)閉截止閥使放氣閥與壓力罐隔離以便于放氣閥放氣,防止低位信號(hào)失靈時(shí)出現(xiàn)放氣閥始終放氣的問題。維護(hù)更換作業(yè),減少被動(dòng)停機(jī)作業(yè)。旁通閥1可以在壓力罐出現(xiàn)在放氣閥前增設(shè)截止閥用于放氣閥故障時(shí),可以關(guān)閉截止閥使緊急狀況時(shí)打放氣閥與壓力罐隔離以便于維護(hù)更換作業(yè),減少被動(dòng)停機(jī)作業(yè)。TYH中國煤化工CNMH輯李波設(shè)萏理與維2015N8三、故障分析1氣化器受力分析氣化器工作過程中,吸熱使前幾列導(dǎo)熱管外環(huán)境溫度下降化器裂縫位置運(yùn)行一段時(shí)間后,附著在導(dǎo)熱管外表面的水分逐漸結(jié)冰降低了氣化器的換熱效率,影響氣化效果。因此,氣化器運(yùn)行時(shí)需要定期切換。當(dāng)某臺(tái)氣化器停止運(yùn)行時(shí),進(jìn)口閥關(guān)閉后,部分LNG殘留在氣化器底部位置,與周邊空氣交換熱量后繼續(xù)氣化,由于導(dǎo)熱管外表被冰包裹,此時(shí)管內(nèi)殘余的LNG隨著導(dǎo)熱管外表包裹冰的緩慢融化而相對(duì)緩慢氣化,溫度上升并接近環(huán)境溫度的時(shí)間較長。但在氣化器上部殘余LNG較少,導(dǎo)熱管外表包裹的冰量少,換熱效率高,因此,當(dāng)進(jìn)口閥關(guān)閉后,氣化器的頂部管段會(huì)較快從工作狀態(tài)的低溫狀態(tài)上升到接近環(huán)境溫度,急劇的溫度變化導(dǎo)致氣化器頂部形成較大的溫變應(yīng)力。進(jìn)液DN50出氣DNIO2氣化器焊縫裂紋產(chǎn)生原因H氣化器頂部為半圓形彎管,無過渡直管段,尺寸短、曲率大,在溫變應(yīng)力作用下,彎管對(duì)熱脹冷縮產(chǎn)生變形的補(bǔ)償能力汽化器裂縫位置不足,彎管與氣化器翅片直管接頭為對(duì)接焊焊縫,焊縫位置為強(qiáng)度最薄弱環(huán)節(jié)。氣化器長期運(yùn)行中周期性的冷熱循環(huán),在網(wǎng)恒恒恒恒溫變應(yīng)力交替作用下,最終導(dǎo)致在強(qiáng)度相對(duì)薄弱的焊縫或焊科心縫熱影響區(qū)產(chǎn)生疲勞破壞,焊縫及熱影響區(qū)被拉裂產(chǎn)生裂紋業(yè)回份以釋放應(yīng)力。四、改進(jìn)方案1改進(jìn)氣化器頂部彎管結(jié)構(gòu)國恒回恒恒心調(diào)整氣化器內(nèi)部流程,增加彎管長度,將半圓形彎管改為U形彎管,以提高彎管對(duì)熱脹冷縮產(chǎn)生的變形補(bǔ)償能力。氣化器調(diào)圖1氣化器裂紋位置整流程后的結(jié)構(gòu)見圖3,將第1列頂部出口進(jìn)入第2列頂部入口再進(jìn)入第3列底部入口的順流程走向,調(diào)整為第1列頂部出管頂部彎頭與接管焊縫口后進(jìn)入第3列頂部、第3列底部出口進(jìn)入第2列底部入口,第出現(xiàn)肉眼可見裂紋,裂紋2列頂部出口進(jìn)入第4列、第5列進(jìn)口。U形彎管由氣化器廠家寬約1mm,長約2mm,在制造廠進(jìn)行預(yù)制,然后在現(xiàn)場進(jìn)行更換作業(yè)。形狀如圖2所示。經(jīng)過將該臺(tái)氣化器與生產(chǎn)系統(tǒng)汽化器裂縫12345678隔離、氮?dú)庵脫Q合格,組織人員對(duì)焊縫裂紋進(jìn)行修復(fù)焊補(bǔ),試壓試漏合格后重新投入生產(chǎn)運(yùn)行。圖2氣化器焊縫裂紋形狀2012年4月至2013年4月,6臺(tái)主氣化器在不同的部位先后發(fā)生了7次焊縫開裂故障焊縫裂紋形狀與圖2相似,故障情況見表2。表2主氣化器故障情況統(tǒng)計(jì)表設(shè)備位號(hào)發(fā)生泄漏日期發(fā)生泄漏部位2012-04-17第3列c行頂部12012-04-25第2列d行頂部012-11-20第3列g(shù)行頂部2013-02-0第2列e行頂部進(jìn)液DN50雌巴M出氣DN1O02013-02-25第4列f行頂部2013-04-22第2列e行頂部22013-04-22第2列d行頂部中國煤化工構(gòu)CNMHG設(shè)備與維峰2015N8過與察旋轉(zhuǎn)密封閥故障處理及使用壽命探討朱振環(huán)汪永利(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司山東萊蕪)摘要焦化廠干熄焦系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封閥的常見故障及處理方法,給出延長密封閥使用壽命的方法.關(guān)鍵詞旋轉(zhuǎn)密封閥故障使用壽命中圖分類號(hào)TQ520.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B焦炭入口干熄焦排焦裝置旋轉(zhuǎn)密封閥是干熄焦系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,安減振器裝在干熄爐底部,進(jìn)料口與振動(dòng)給料器出口連接,出料口與排焦題溜槽連接。其作用是把振動(dòng)給料器定量排出的焦炭在密閉狀態(tài)下連續(xù)排出。旋轉(zhuǎn)密封閥主要由閥體、轉(zhuǎn)子、下料槽、機(jī)架臺(tái)車和驅(qū)動(dòng)裝置組成,并配有自動(dòng)潤滑裝置(圖1)。旋轉(zhuǎn)密封閥具有氣密性好、內(nèi)部轉(zhuǎn)子襯板耐磨性好等特點(diǎn),工作原理見圖2。轉(zhuǎn)子下料槽機(jī)架臺(tái)車驅(qū)動(dòng)裝置C焦炭出口圖2旋轉(zhuǎn)密封閥工作原理圖與定子的間隙內(nèi)卡住,此種情況不容易發(fā)現(xiàn),并且需要排出其他卡住原因后最終確定。(2)因溜槽堵住或因設(shè)備故障停機(jī)而導(dǎo)致的焦炭卡住。如果圖1旋轉(zhuǎn)密封閥簡圖焦炭過多,需要準(zhǔn)確的判斷焦炭內(nèi)是否埋有鐵件,確定是否僅僅是焦炭卡住二、旋轉(zhuǎn)密封閥常見故障分析及處理辦法(3)旋轉(zhuǎn)密封閥襯板松動(dòng)、密封副脫落、減振器脫落等原因1旋轉(zhuǎn)密封閥常見故障分析造成卡住。(1)焦罐襯板、扁鏟、角鐵等鐵件及焦?fàn)t碳化室大塊石墨等(4)旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子與定子間隙過小,因排焦時(shí)熱膨脹間隙隨紅焦進(jìn)入干熄爐。外來物件的卡住大部分是進(jìn)入旋轉(zhuǎn)密封閥變小而卡住,此故障屬于旋轉(zhuǎn)密封閥制造或修復(fù)質(zhì)量問題。的格子內(nèi),物件伸出格子而卡住;另外一種是旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子與定子保持1.5mm左右的間隙,如果轉(zhuǎn)定子間隙較大時(shí),較小的扁鐵等鐵件碰巧進(jìn)入旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子(下轉(zhuǎn)97頁)2.改進(jìn)焊接工藝五、改進(jìn)效果改進(jìn)彎管與氣化器翅片直管接頭的接焊工藝,彎管與氣化2013年7月,對(duì)6臺(tái)主氣化器96組氣化器彎管組件逐臺(tái)器翅片直管焊接處打磨成Ⅴ形坡口并在內(nèi)部加襯墊方式進(jìn)行更換試壓、試漏合格后投入正常運(yùn)行,運(yùn)行至今情況良好,未發(fā)焊接,彎管與翅片直管組對(duì)時(shí)留2mm間隙,以保證焊縫焊透,生泄漏事故。提高焊縫強(qiáng)度。所有焊接工作完成后,對(duì)所有焊縫進(jìn)行PT檢中國煤化工輯李波測,T檢測合格后對(duì)6臺(tái)主氣化器進(jìn)行耐壓、氣密試驗(yàn)至合格。CNMHG設(shè)理與維"2015№8