基礎油和填充油生產過程中孔板流量計儀表維護
摘要：介紹了某公司基礎油和填充油生產概況, 列舉了糠醛精制等5套裝置的儀表構成和故障狀態。從選型不合理、引壓閥內漏、保溫不合理、工藝條件變化和控制方案變更五個方面, 討論了日常維護過程中儀表存在的各類問題, 客觀地分析了問題產生的原因;通過采取相應的改進措施, 使裝置運行更加平穩。從伴熱、選型、問題分析和工藝控制等方面, 對后續儀表維護工作提出了改進意見。
中國石油化工股份有限公司濟南分公司潤滑油部共有6套裝置, 分別為:350kt/a糠醛精制裝置 (簡稱糠醛裝置) , 300kt/a潤滑油加氫裝置, 280kt/a酮苯脫蠟脫油裝置 (簡稱大酮苯裝置) , 160kt/a油白土補充精制裝置 (簡稱白土裝置) , 100kt/a抽出油酮苯脫蠟裝置 (簡稱小酮苯裝置) , 70kt/a填充油裝置。主要產品有重質基礎油、全精煉石蠟和環保型芳烴橡膠填充油。
1、儀表構成及故障分布現狀：
山東聯友石化工程有限公司負責除300kt/a潤滑油加氫裝置外的其他5套裝置的日常儀表維護工作, 潤滑油5套裝置儀表分布情況見表1所列。
表1 潤滑油5套裝置儀表分布情況
臺
5套裝置中的儀表以國產儀表為主, 具體種類見表2所列。
表2 潤滑油5套裝置中主要的儀表種類
2017年1~12月儀表故障分布情況, 分別如圖1和圖2所示。
圖1 潤滑油5套裝置儀表故障類別分布示意
如圖1所示, 流量和液位測量儀表故障率之和達88%以上, 具體以孔板、渦街流量計和雙法蘭液位計居多;如圖2所示, 冬季和夏季出現的儀表故障率偏高, 該情況與降雨和降溫等外界環境因素有較大關系。
圖2 潤滑油5套裝置儀表故障季節分布示意
2、儀表故障分析及解決措施：
2.1、選型不當對儀表指示的影響：
2.1.1、故障描述：
2017年7月, 小酮苯裝置冷凍機排氣壓力指示波動, 導致氣油壓差高報引起聯鎖停機;8月, 在裝置運行平穩的前提下, 大酮苯裝置液環真空泵出口壓力表出現大幅波動;填充油裝置自6月開工后, 脫水塔進料渦街流量計始終處于波動狀態;填充油裝置廢液汽提塔真空度達到或超過75kPa時, 雙法蘭液位計指示出現嚴重失真。
2.1.2、故障原因分析：
小酮苯裝置冷凍機與大酮苯裝置液環真空泵出口壓力表由同一廠家生產, 抗震性能較差, 且均與設備本體連接, 設備長期運轉震動, 導致儀表內部零件松動、指示失靈;脫水塔進料渦街流量計管徑為DN25, 實際流量小于規范要求的控制范圍;由于填充油裝置廢液汽提塔操作條件為真空度75kPa, 因而超過了雙法蘭液位計的準確測量區間, 導致雙法蘭液位計指示出現嚴重失真。
2.1.3、解決措施：
冷凍機出口壓力表涉及聯鎖, 為保證生產運行穩定, 維護人員將其整體更換為抗震表;液環真空泵危險性較小, 對出口問題壓力表進行了拆回校驗, 重新安裝時采用軟管引出連接, 實現了與設備本體的分離設置, 將問題徹底解決;利用檢修機會, 將脫水塔進料渦街流量計更換為內藏孔板式流量計, 使其選型與被測介質實際流量相適應;在滿足產品質量要求的前提下, 適當降低了填充油裝置廢液汽提塔的真空度, 使工藝操作條件與雙法蘭液位計的測量區間吻合, 必要時可更換儀表。
2.2、乙二醇隔斷閥內漏對儀表指示的影響：
2.2.1、故障描述：
2017年10月, 小酮苯裝置部分孔板流量計出現指示偏差的頻次明顯多于往常。
2.2.2、故障原因分析：
檢查發現, 工藝管線中與孔板流量計相連的乙二醇隔斷閥存在內漏, 導致壓差失真, 出現測量偏差。
2.2.3、解決措施：
更換了存在內漏的乙二醇隔斷閥, 將引壓管線內的介質置換干凈, 保證了乙二醇隔斷閥和引壓管線均處于良好狀態。
2.3、保溫不合理對儀表指示的影響：
2.3.1、故障描述：
2017年4月, 大酮苯裝置2臺孔板流量計頻繁出現假指示, 該裝置蠟回收系統各塔液面波動較大。
2.3.2、故障原因分析：
2臺孔板流量計測量的介質接近純蠟, 介質凝點高, 隔離液罐采用自伴熱方式, 在現場保溫時將隔離液罐與工藝管線分開實施保溫, 導致熱量無法傳遞, 影響了前后壓力的測量;蠟回收系統各塔的液位測量影響是從前往后的, 各塔在檢修中均更換了浮球液位計, 判斷該現象的發生與液位計重錘的設置和保溫的施工有關聯。
2.3.3、解決措施：
對孔板流量計引出部位重新進行了保溫, 將隔離液罐與附近的工藝管線保溫在一起, 使隔離液罐充分利用工藝管線的熱量達到伴熱效果;優化了蠟回收二次塔浮球液位計重錘, 減小其波動幅度, 調整了影響汽提塔浮球外桿活動的保溫鋁皮, 使液位控制恢復正常。
2.4、工藝條件變化對儀表指示的影響：
2.4.1、故障描述：
2017年4月, 糠醛裝置開工后, 醛水分離罐的醛格醛水界面多次出現測量不準確情況;大酮苯裝置二次稀釋表由轉子流量計改為孔板流量計后, 改善效果不明顯, 仍需要間斷開啟乙二醇泵疏通引壓管線;11月初, 糠醛裝置一效蒸發塔頂壓力波動, 檢查發現是引壓管堵塞。
2.4.2、原因分析：
糠醛裝置開工后, 需處理停工期間產生的醛油水混合物, 醛水分離罐內的物料組成與正常生產時差別較大, 影響了儀表的測量和指示;大酮苯裝置二次稀釋介質為經套管結晶器冷卻后的蠟下油液, 其在冷卻過程中容易結蠟, 隨著運行時間的延長, 套管結晶器和二次稀釋控制閥之間管線內的壓力會逐步降低, 當低于0.8MPa時, 孔板流量計指示值便會出現明顯波動;糠醛在特定條件下易氧化結焦, 造成管路堵塞。
2.4.3、解決措施：
在不影響正常生產的前提下, 用***短的時間對停工期間產生的醛油水混合物進行處理, 并加強醛水界面的現場監控, 待處理完畢后再討論儀表故障產生的原因。正常運行時, 要保證套管結晶器與二次稀釋控制閥之間的壓力在0.8~1.3MPa, 在壓力指示值降至0.8MPa前, 及時采用高壓純溶劑進行沖化處理;疏通引壓管線, 逐一排查類似儀表。
2.5、控制方案變更對儀表指示的影響：
2.5.1、故障描述：
2017年4月, 大酮苯裝置開工后, 該裝置蠟下油回收系統二次蒸發塔液面波動幅度偏大。
2.5.2、故障原因分析：
蠟下油回收有3股來料在孔板流量計前匯合, 由控制閥控制主來料的變化, 實現總進料的穩定;檢修期間, 為保證孔板流量計測量準確, 按照安裝規范將其從控制閥后移位至控制閥前, 實現了主來料的單獨準確測量和控制, 與此同時卻無法實現對另外2股間斷進料的控制, 從而造成總進料的不穩定, 導致后續流程中各塔液面的大幅波動。
2.5.3、解決措施：
將蠟下油回收一、二次塔的控制方案由出料控制改為進料控制, 通過觀察主來料罐的液位變化, 調整二次塔底出料的流量, 從而實現一、二次塔液面的穩定控制。
3、結束語：
通過上述一系列措施的實施, 相應問題均得以解決, 裝置運行更加平穩。在潤滑油5套裝置儀表維護過程中, 需要注意以下問題:
1) 潤滑油生產涉及蠟油, 儀表的伴熱或自伴熱需要保持良好的狀態, 保溫情況應定期檢查和修補。
2) 潤滑油生產涉及糠醛、丁酮和甲苯等眾多溶劑, 儀表的選型需要考慮腐蝕和結焦等因素的影響。
3) 對季節性或階段性集中出現的問題需要深入探討, 找準根源進行處理, 避免出現系統性問題。
4) 儀表的維護需要特別關注工藝操作條件變化和控制方案變更對其產生的影響。