LNG氣化站主氣化器故障分析及改進(jìn)

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(mén))摘要分析LNG氣化站主氣化器焊縫出現裂紋的原因,改進(jìn)氣化器頂部彎管結構、改進(jìn)焊接工藝,解決氣化器泄漏問(wèn)題。關(guān)鍵詞氣化器泄漏結構改進(jìn)中圖分類(lèi)號TE64文獻標識碼B一、概述臺氣化量2000mh的主氣化器,主氣化器技術(shù)參數見(jiàn)表1。主氣化器是LNG氣化站的關(guān)鍵設備之表1主氣化器主要技術(shù)參數在LNG氣化站運行過(guò)程中最常見(jiàn)的故障是氣「設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)設計壓力運行方式MPa設計溫度工作壓力失更給安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患。要保證氣化器鋁翅片8h切長(cháng)周期安全運行,必須在氣化器制造材料選擇、|(300122000LNG1.76換一次結構設計、制造工藝及質(zhì)量、運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)運行,實(shí)際供氣負荷1250-1600站主氣化器短時(shí)間內頻繁發(fā)生焊縫泄漏通過(guò)對泄漏原因進(jìn)行分mh天然氣,年運行時(shí)間8760h。由于主氣化器實(shí)際汽化效率析提出主氣化器結構改進(jìn)方案徹底解決了氣化器泄漏問(wèn)題。低于銘牌標稱(chēng),生產(chǎn)過(guò)程中2-3臺氣化器并聯(lián)運行,每8h切二、故障情況換一次。LNG氣化站裝置規模為4臺50m3的ING儲罐,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。先導閥的氣源取自壓力罐管路上,因此控制氣源壓力信號控制氣動(dòng)閥打開(kāi)動(dòng)作,若此時(shí)管內氣壓過(guò)低無(wú)法驅動(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(guò)程,造出油口成罐內氣壓快速下降壓力罐液位快速上升,到達中位時(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(kāi)功能失靈。低位(3)液位波動(dòng)。在正常的工作狀態(tài)下,壓力罐內的液位將根據氣動(dòng)閥換熱器裝置系統壓波動(dòng)情況在中位和高位之間波動(dòng)以平衡系統壓力變化維持供油壓力穩定。在實(shí)際使用過(guò)程中出現,壓力罐液位在中位上下反復頻繁波動(dòng),放氣閥頻繁放氣,供油壓力波動(dòng)較大,影響系統壓力的穩定性。通過(guò)對壓力罐工作原理及現場(chǎng)配件檢查發(fā)現,造單向閥1成上述問(wèn)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)系統供油氣壓力通常比系統壓力高,造成壓力罐液位快速下降,當液位低圖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氣壓,液位又隨之快速上升,大量系統油液進(jìn)入罐內造成供油壓力下降,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),作為人工干預時(shí)閥停止放氣,液位繼續上升直到與氣壓平衡。此時(shí)通過(guò)進(jìn)氣閥進(jìn)應急使用。入的氣體使得罐內氣壓逐漸升高推動(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,氣源壓力相對穩定,防油液被排入供油管路造成油壓升高。如此反復頻繁動(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(wú)法正3改進(jìn)措施(圖3)常完成打開(kāi)動(dòng)作。(1)開(kāi)啟泵時(shí)放氣閥控制增加延時(shí)30s(可以根據實(shí)際液(3)在進(jìn)氣閥前后設置截止閥(常開(kāi))和旁通閥1(常閉)。在位上升情況調整),與低位檢測共同作用,任一條件滿(mǎn)足即停止進(jìn)氣閥出現故障時(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,防止低位信號失靈時(shí)出現放氣閥始終放氣的問(wèn)題。維護更換作業(yè),減少被動(dòng)停機作業(yè)。旁通閥1可以在壓力罐出現在放氣閥前增設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更換作業(yè),減少被動(dòng)停機作業(yè)。TYH中國煤化工CNMH輯李波設萏理與維2015N8三、故障分析1氣化器受力分析氣化器工作過(guò)程中,吸熱使前幾列導熱管外環(huán)境溫度下降化器裂縫位置運行一段時(shí)間后,附著(zhù)在導熱管外表面的水分逐漸結冰降低了氣化器的換熱效率,影響氣化效果。因此,氣化器運行時(shí)需要定期切換。當某臺氣化器停止運行時(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氣化,由于導熱管外表被冰包裹,此時(shí)管內殘余的LNG隨著(zhù)導熱管外表包裹冰的緩慢融化而相對緩慢氣化,溫度上升并接近環(huán)境溫度的時(shí)間較長(cháng)。但在氣化器上部殘余LNG較少,導熱管外表包裹的冰量少,換熱效率高,因此,當進(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,急劇的溫度變化導致氣化器頂部形成較大的溫變應力。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(wú)過(guò)渡直管段,尺寸短、曲率大,在溫變應力作用下,彎管對熱脹冷縮產(chǎn)生變形的補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接焊焊縫,焊縫位置為強度最薄弱環(huán)節。氣化器長(cháng)期運行中周期性的冷熱循環(huán),在網(wǎng)恒恒恒恒溫變應力交替作用下,最終導致在強度相對薄弱的焊縫或焊科心縫熱影響區產(chǎn)生疲勞破壞,焊縫及熱影響區被拉裂產(chǎn)生裂紋業(yè)回份以釋放應力。四、改進(jìn)方案1改進(jìn)氣化器頂部彎管結構國恒回恒恒心調整氣化器內部流程,增加彎管長(cháng)度,將半圓形彎管改為U形彎管,以提高彎管對熱脹冷縮產(chǎn)生的變形補償能力。氣化器調圖1氣化器裂紋位置整流程后的結構見(jiàn)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,第出現肉眼可見(jiàn)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(chǎng)家寬約1mm,長(cháng)約2mm,在制造廠(chǎng)進(jìn)行預制,然后在現場(chǎng)進(jìn)行更換作業(yè)。形狀如圖2所示。經(jīng)過(guò)將該臺氣化器與生產(chǎn)系統汽化器裂縫12345678隔離、氮氣置換合格,組織人員對焊縫裂紋進(jìn)行修復焊補,試壓試漏合格后重新投入生產(chǎn)運行。圖2氣化器焊縫裂紋形狀2012年4月至2013年4月,6臺主氣化器在不同的部位先后發(fā)生了7次焊縫開(kāi)裂故障焊縫裂紋形狀與圖2相似,故障情況見(jiàn)表2。表2主氣化器故障情況統計表設備位號發(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CNMHG設備與維峰2015N8過(guò)與察旋轉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(chǎng)干熄焦系統旋轉密封閥的常見(jiàn)故障及處理方法,給出延長(cháng)密封閥使用壽命的方法.關(guān)鍵詞旋轉密封閥故障使用壽命中圖分類(lèi)號TQ520.2文獻標識碼B焦炭入口干熄焦排焦裝置旋轉密封閥是干熄焦系統的關(guān)鍵設備,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)下連續排出。旋轉密封閥主要由閥體、轉子、下料槽、機架臺車(chē)和驅動(dòng)裝置組成,并配有自動(dòng)潤滑裝置(圖1)。旋轉密封閥具有氣密性好、內部轉子襯板耐磨性好等特點(diǎn),工作原理見(jiàn)圖2。轉子下料槽機架臺車(chē)驅動(dòng)裝置C焦炭出口圖2旋轉密封閥工作原理圖與定子的間隙內卡住,此種情況不容易發(fā)現,并且需要排出其他卡住原因后最終確定。(2)因溜槽堵住或因設備故障停機而導致的焦炭卡住。如果圖1旋轉密封閥簡(jiǎn)圖焦炭過(guò)多,需要準確的判斷焦炭?jì)仁欠衤裼需F件,確定是否僅僅是焦炭卡住二、旋轉密封閥常見(jiàn)故障分析及處理辦法(3)旋轉密封閥襯板松動(dòng)、密封副脫落、減振器脫落等原因1旋轉密封閥常見(jiàn)故障分析造成卡住。(1)焦罐襯板、扁鏟、角鐵等鐵件及焦爐碳化室大塊石墨等(4)旋轉密封閥轉子與定子間隙過(guò)小,因排焦時(shí)熱膨脹間隙隨紅焦進(jìn)入干熄爐。外來(lái)物件的卡住大部分是進(jìn)入旋轉密封閥變小而卡住,此故障屬于旋轉密封閥制造或修復質(zhì)量問(wèn)題。的格子內,物件伸出格子而卡住;另外一種是旋轉密封閥轉子與旋轉密封閥轉子與定子保持1.5mm左右的間隙,如果轉定子間隙較大時(shí),較小的扁鐵等鐵件碰巧進(jìn)入旋轉密封閥轉子(下轉97頁(yè))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6臺主氣化器96組氣化器彎管組件逐臺器翅片直管焊接處打磨成Ⅴ形坡口并在內部加襯墊方式進(jìn)行更換試壓、試漏合格后投入正常運行,運行至今情況良好,未發(fā)焊接,彎管與翅片直管組對時(shí)留2mm間隙,以保證焊縫焊透,生泄漏事故。提高焊縫強度。所有焊接工作完成后,對所有焊縫進(jìn)行PT檢中國煤化工輯李波測,T檢測合格后對6臺主氣化器進(jìn)行耐壓、氣密試驗至合格。CNMHG設理與維"2015№8