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關(guān)鍵詞:污泥干化無害化減量化資源化 隔膜壓濾 組合式 煙氣 蒸汽 導熱油
中圖分類號:[TU992.3] 文獻標識碼:A
1前言
隨著世界人口的不斷增長和城市化進程的飛速發(fā)展,城市污泥產(chǎn)量的與日俱增和環(huán)境質(zhì)量標準的日益嚴格,污泥的處理和處置已經(jīng)成為一個敏感的全球環(huán)境問題。污泥干化焚燒是污泥無害化處置的重要方法。污泥干化焚燒可以使污泥的體積減少到最小化( 減量90%以上);可以回收能量,用于污泥自身的干化或發(fā)電供熱;能夠使有機物全部碳化,殺死病原體,使污泥徹底無害化。但污水處理廠產(chǎn)生的污泥因含水率高,不能簡單作為發(fā)電燃料應(yīng)用,污泥要作為發(fā)電燃料,必須進行干化處理。采用何種污泥干化工藝是本文分析比較的重點。
2污泥干化工藝介紹
污泥干化工藝主要分機械壓榨干化工藝和加熱烘干干化工藝,其中機械壓榨干化工藝又包含普通機械干化工藝、隔膜壓濾干化工藝、組合式機械干化工藝;加熱烘干干化工藝又包含煙氣熱干化工藝、蒸汽熱干化工藝、導熱油熱干化工藝。
2.1 普通機械干化工藝
2.1.1工藝介紹
我國常用的普通機械脫水方式為帶式壓濾脫水機脫水和螺旋壓榨式離心機脫水。這兩種機械均為通過一級壓榨過濾使初始濃度為約97%含水率的污水變成80%水分左右的污泥。
2.1.2工藝特點
優(yōu)點:帶式壓濾脫水機具有低速運行,無噪聲,處理量較大;螺旋壓榨式離心機處理能力相對較大,可連續(xù)運轉(zhuǎn)。
缺點:帶式壓濾機存在現(xiàn)場環(huán)境差、臭味大、濕氣大,易造成二次污染,而螺旋壓榨離心機則電耗比較大。通常情況下,處理100t/d的污泥,電機功率需要60kW左右。另外,以上兩種形式處理后含水率只能達到75~80%左右,不能滿足污泥進鍋爐焚燒的要求。
2.2隔膜壓濾干化工藝
2.2.1工藝介紹
污水處理過程中產(chǎn)生的污泥通過泵輸送到污泥處理池內(nèi),經(jīng)過加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM和絮凝劑),攪拌處理,污泥與藥劑充分反應(yīng),污泥含水率調(diào)理為95%~97%,再通過泵輸送到污泥隔膜壓濾機內(nèi),經(jīng)過過濾壓榨后,分解成45%~55%水分的干泥與濾液,干污泥可通過鍋爐焚燒處理。
2.2.2工藝特點
優(yōu)點:能直接一步到位將97%水分的污泥直接脫水至50%水分以內(nèi),滿足循環(huán)流化床入爐焚燒的要求,且在低濃階段脫水效率很高,能耗較低。
缺點: 壓榨時間較長,一個循環(huán)周期時間約3小時45分鐘;不能連續(xù)出料,單臺設(shè)備處理能力不大,數(shù)量較多;板框壓濾機濾布采用采用PP或聚酰胺制造,使用壽命不長;板框壓濾機自動卸餅裝置有待完善,目前需借助人工卸料,消耗勞動力;需要增加一定量的絮凝劑(木屑或生石灰),增加了運行成本。
2.3組合式機械干化工藝
2.3.1工藝介紹
組合式機械脫水是分二級機械脫水,即第一級隔膜壓濾機脫水后增加強力帶式壓濾機二級脫水。主要工藝流程為:污水處理廠含水率97%污泥溶液經(jīng)污泥泵輸送至污泥池儲存,經(jīng)加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM),通過螺桿泵進料至隔膜板式機壓榨至55%含水率后,經(jīng)過皮帶輸送機送至強力帶式壓榨機壓濾至含水率為45% ~50%,干污泥可通過鍋爐焚燒處理。
2.3.2工藝特點
優(yōu)點:隔膜壓濾機的優(yōu)勢在于絮凝劑用量低,在低濃階段脫水效率很高;缺點在于高濃階段脫水效率低下,造成脫水時間長,產(chǎn)量低。強力帶式脫水機的優(yōu)點在于高濃段采取連續(xù)脫水,效率高;缺點在于低濃段藥劑用量高,造成運行成本高。組合式機械脫水工藝是在低濃段采用隔膜壓濾機,達到55%水分污泥后,再用強力帶式機脫水至45%水分,這樣充分發(fā)揮了兩種設(shè)備的優(yōu)勢,有利于降低運行成本,節(jié)約占地和投資。
缺點:板框壓濾機濾布采用采用PP或聚酰胺制造,使用壽命不長;板框壓濾機自動卸餅裝置有待完善,目前需借助人工卸料,消耗勞動力。
2.4 煙氣熱干化工藝
2.4.1工藝介紹
利用鍋爐煙氣余熱干化污泥,將污水處理廠經(jīng)過一級脫水的80%含水率污泥,干化成45%含水率污泥(可控制),主要干化設(shè)備為轉(zhuǎn)鼓干化機,主要發(fā)源于日本和德國等國。
2.4.2工藝特點
優(yōu)點:利用鍋爐煙氣余熱干化污泥,可以在不用消耗新能源的情況下,將污水處理廠污泥的含水率降低,使污泥干化過程中運行成本較低,開辟了一條廢物循環(huán)利用,以廢治廢的有效途徑 。
缺點:對于污泥處理量較大的應(yīng)用場合,煙氣環(huán)保處理困難,須對大量煙氣進行二次處理;安全性、經(jīng)濟性較差,系統(tǒng)設(shè)備龐大;需要有熱源鍋爐煙氣。
2.5蒸汽熱干化工藝
2.5.1工藝介紹
利用中壓蒸汽(1.2MPa)為熱媒介質(zhì),加熱干化污泥,將污水處理廠經(jīng)過一級脫水的80%含水率污泥,干化成45%含水率污泥(可控制),主要干化設(shè)備為盤式污泥干燥機等。
2.5.2工藝特點
優(yōu)點:蒸汽與污泥不接觸,蒸汽冷凝后可回用;設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,裝置占地面積??;熱量利用率高,熱量利用率可達80%-90%;廢氣處理量小,可相應(yīng)的減少或省去部分輔助設(shè)備;可適應(yīng)污泥含水率變化,產(chǎn)品干化均勻性高。
缺點:每噸污泥需消耗蒸汽量0.7噸,污泥干化成本較高;設(shè)備長期運行易腐蝕。
2.6 導熱油熱干化工藝
2.6.1工藝介紹
利用導熱油為熱媒介質(zhì),加熱干化污泥,將污水處理廠經(jīng)過一級脫水的80%含水率污泥,干化成45%含水率污泥(可控制),主要干化設(shè)備為污泥烘干機等。
2.6.2工藝特點
優(yōu)點:熱效率高,最高可達95%;適合無配套熱電廠項目;具有自清理作用,防止物料結(jié)疤和粘壁;無粉塵污染,操作環(huán)境清潔,符合環(huán)保要求。
缺點:需要添加輔助燃料天然氣;污泥沒有被資源化利用。
3污泥干化工藝綜合比較
3.1 技術(shù)比較
綜合評價 脫水效果差、臭味大、易造成二次污染 脫水效果較好、占地較大、單設(shè)備能力較小 脫水效果較好、占地較小、單設(shè)備能力較大 脫水效果較好、須有煙氣、煙氣二次處理困難 脫水效果較好、須有蒸汽、運行成本較高 脫水效果最好、終端產(chǎn)品可直接綜合利用
3.2 經(jīng)濟比較
經(jīng)技術(shù)比較,推薦選用組合式機械干化工藝和導熱油熱干化工藝。故僅對以上兩種干化工藝進行經(jīng)濟比較。
4結(jié)論
1)為解決日益嚴重的污泥對環(huán)境所造成二次污染問題,建設(shè)污泥干化工藝設(shè)施是十分必要的。
2)采用組合式機械干化工藝的單噸污泥總處理成本低于導熱油熱干化工藝,經(jīng)組合式干化脫水后污泥含水率可降至45%~50%,滿足鍋爐焚燒發(fā)電要求。
參考文獻:
[1] 溫煥新,污泥無害化、減量化、資源化處理新技術(shù),北京,科學出版社,2009年5月
[2] 韓保平,固體廢物處理與利用,武漢,華中科技大學出版社,2010年6月
作者簡介:
黃 華(1979—),男,浙江省杭州市人,高級工程師。
關(guān)鍵詞:工程設(shè)計;化工設(shè)備;安裝工程;研究探討
1化工工藝不同類型的設(shè)計
按照工作流程,化工工藝不同的設(shè)計內(nèi)容分為:概念設(shè)計、中試設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計。(1)概念設(shè)計的內(nèi)容?;すに囋O(shè)計中,概念設(shè)計的內(nèi)容就是確定設(shè)計的數(shù)據(jù)參數(shù),確定中試設(shè)計的大小規(guī)模以及小試內(nèi)容。(2)中試設(shè)計的內(nèi)容。中試設(shè)計內(nèi)容就是對設(shè)備安裝工藝的條件和工藝的可靠性以及合理性進行驗證,檢驗設(shè)備的質(zhì)量和實用性。。(3)基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容。開展基礎(chǔ)設(shè)計就是確定設(shè)備安裝工程的技術(shù)要點。(4)初步設(shè)計的內(nèi)容。化工工藝的初步設(shè)計,就是設(shè)計說明書,設(shè)計總概和工藝介紹等。按照基礎(chǔ)設(shè)計核定的成果和要求,根據(jù)經(jīng)濟和技術(shù)條件,通過研究和計算優(yōu)化總體方案。(5)施工圖設(shè)計的內(nèi)容。施工圖設(shè)計的內(nèi)主要是細化初步設(shè)計的原則和方案根據(jù)設(shè)備、技術(shù)條件和相關(guān)要求,確定工藝流程以及施工措施,從而歸納系統(tǒng)的設(shè)計資料。
2具體的設(shè)備安裝工藝設(shè)計
在化工工藝設(shè)計中,設(shè)備安裝作為主要的重點設(shè)計,涉及面廣,內(nèi)容復雜。(1)車間設(shè)備的布置設(shè)計?;ぴO(shè)備的安裝設(shè)計過程中,車間設(shè)備的科學布置很重要,設(shè)備放置要符合生產(chǎn)線的優(yōu)化組合、能源的就近利用、安全生產(chǎn)、方便檢修等,為車間營造整潔、寬敞、通暢的空間生產(chǎn)環(huán)境。(2)操作臺以及設(shè)備支架的設(shè)計。機械設(shè)備和儀器裝置等在安裝過程中不同程度的需要設(shè)計相應(yīng)的支架,確保設(shè)備運行的安全。設(shè)計時需要注意的重點就是操作臺和支架的材料質(zhì)量必須滿足承載設(shè)備裝置的能力,經(jīng)久耐用,牢固可靠。另外,需要注意操作臺的采光設(shè)計。(3)保溫設(shè)計以及刷漆處理設(shè)計。化工生產(chǎn)裝置中,保溫設(shè)備占有一定的比例。該設(shè)備的安裝設(shè)計要注意其工作性能發(fā)揮和受環(huán)境因素的影響。在生產(chǎn)過程中,保溫設(shè)備由于設(shè)計不當,放置位置不科學,受外界降溫的影響,可能造成設(shè)備功能速減,通道不暢,試劑凝固等,嚴重會造成安全事故;因此,對保溫設(shè)備的放置設(shè)計和刷漆保護設(shè)計,必須重視。(4)設(shè)備的位置設(shè)計。設(shè)備的位置設(shè)計,要根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的要求,合理安排;大型的工藝設(shè)備往往有多個部件的安裝而完成,尤其是化工設(shè)備,往往需要高度的密封性要求,比如,分餾塔等。在設(shè)計中,要把安裝位置處理得當。(5)設(shè)備安裝技術(shù)說明設(shè)計。化工設(shè)備的安裝過程,是人工和機械共同合作的運行系統(tǒng),順序性要求很高,固定和防治標準嚴格,因此,所有施工中需要注意的技術(shù)要點,都要相應(yīng)地做好說明。說明設(shè)計要言簡意賅,通俗易懂,可操作性強。
3化工設(shè)備安裝的工藝設(shè)計
設(shè)備安裝設(shè)計是化工設(shè)備工藝設(shè)計的重點,是有效整合各種資源,充分利用車間空間,實現(xiàn)能源就近利用、設(shè)備優(yōu)化組合、生產(chǎn)運行安全順暢、便于維修等工作目標的主要途徑。3.1化工設(shè)備的吊裝孔位置設(shè)計(1)設(shè)計技術(shù)要點。設(shè)計中,設(shè)備裝置的吊裝口必須設(shè)計相應(yīng)的位置,設(shè)計技術(shù)要點有六:一是靠近設(shè)備裝置的易損部件;二是水平向上路徑盡量短;三是運輸通道面積最小化處理;四是同一層設(shè)備的吊裝口,必須在同一垂直面;五是最底層設(shè)備的吊裝口四周周不可布置設(shè)備;六是方便進出。(2)位置設(shè)計。設(shè)備吊裝口的位置設(shè)計,通常來說,車間長度36米以上,吊裝口設(shè)計位于中間;車間空間小,吊裝口可設(shè)計于一端。(3)尺寸設(shè)計。吊裝口的設(shè)計要滿足的技術(shù)要點是保證本層裝置設(shè)備的順利吊裝和上面幾層設(shè)備的同時吊裝。口徑尺寸為大于裝置設(shè)備最大直徑300mm—400mm。(4)構(gòu)造形式設(shè)計。敞開式吊裝:在孔的四周布置欄桿。閉式吊裝:在吊裝口上方布置砼蓋板或者木板。在設(shè)計中,兩種設(shè)備吊裝口的方式可以組合運用,實現(xiàn)優(yōu)勢互補。具體情況要根據(jù)車間空間和設(shè)備裝置的具體條件而定。既要方便上下聯(lián)系,又要增加泄壓面積。3.2安裝檢修設(shè)計(1)設(shè)備布置設(shè)計。對于直徑較小的設(shè)備,可沿墻布置,對于大直徑的設(shè)備,設(shè)計中需考慮沿運輸設(shè)備主干道安排布置,這樣設(shè)計,對設(shè)計安裝和檢修維護較為方便。(2)吊點位置設(shè)計。如果設(shè)備中有攪拌裝置,或者就地拆卸不便的設(shè)備、設(shè)備造型屬于三足式的、位置較高的、較重的各種設(shè)備等,要對吊點位置設(shè)計給予重視。
4結(jié)語
在化工設(shè)備安裝工藝設(shè)計中,不同設(shè)備,需要不同的安置,吊點設(shè)置也不同,安裝機械和操作規(guī)程也不盡相同,因此,要對車間或場地的情況分析透,勘測好,然后,根據(jù)工藝流程需要,才能完成優(yōu)秀的設(shè)計。
參考文獻:
[1]吳建偉.化工工藝中的設(shè)備安裝設(shè)計問題研究[J].化工管理,2015,12:125+127.
[2]劉迅升,姜澄.對化工工藝中設(shè)備安裝設(shè)計的思考[J].化學工程與裝備,2015,11:121-122+131.
[3]韋旭光.化工工藝中的設(shè)備安裝設(shè)計問題分析[J].化工管理,2016,21:196+198.
關(guān)鍵詞:煤化工 甲醇 二甲醚
一、煤制甲醇
煤制甲醇[1]已經(jīng)是相對成熟的工藝路線,煤制甲醇工藝路線的主要差異是造氣工序的不同。目前,世界上采用煤為原料的造氣技術(shù)有魯奇(Lurgi)的固定床加壓氣化技術(shù)、德士古(Texaco) 、道化學(DOWChemical) 的水煤漿氣化技術(shù)和西門子(GSP)、殼牌(Shell) 的粉煤氣化技術(shù)。魯奇的固定床加壓氣化技術(shù)工業(yè)化時間最長,但是由于該技術(shù)氣化溫度較低,生成氣中甲烷含量大,不宜用作制甲醇用合成氣。德士古爐在我國已有多臺使用經(jīng)驗,且90%以上的材料和部件可國產(chǎn)化,因此投資較省。
二、煤制二甲醚
二甲醚的生產(chǎn)工藝路線很多[2-6],目前工業(yè)上應(yīng)用的主要是甲醇脫水工藝和合成氣直接合成二甲醚工藝。甲醇脫水法先由合成氣制得甲醇,然后在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚,甲醇脫水法又分為甲醇氣相催化脫水法和液相催化脫水法;一步法以合成氣(CO+H2)為原料,合成甲醇和甲醇脫水反應(yīng)在同一反應(yīng)器中完成,伴隨CO的變換反應(yīng),多采用雙功能催化劑。
1.甲醇脫水生產(chǎn)二甲醚
甲醇脫水法由煤制合成氣制得甲醇,然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚,甲醇脫水分為氣相脫水和液相脫水兩種工藝方法。
甲醇氣相催化脫水法是目前國內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。催化劑為ZSM分子篩或γ-Al2O3。反應(yīng)條件為0.5~1.5MPa,230~400℃。甲醇經(jīng)汽化,在換熱器中與反應(yīng)器出來的反應(yīng)產(chǎn)物換熱后進入反應(yīng)器中進行氣相催化脫水反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后用循環(huán)水冷卻冷凝。
液相脫水催化劑為硫酸等無機酸。甲醇脫水反應(yīng)在液相、常壓或微正壓, 130~180℃下進行。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱汽化送出反應(yīng)器,經(jīng)冷卻后反應(yīng)物部分冷凝。氣相經(jīng)壓縮、液化即得到產(chǎn)品二甲醚。
2.一步法生產(chǎn)二甲醚
合成氣一步法合成二甲醚工藝主要有日本NKK公司的液相一步法新工藝、大連化學物理研究所的固相新工藝、美國空氣化學品公司漿態(tài)床一步法合成二甲醚工藝等。
日本NKK公司的液相一步法新工藝是將脫CO2后的合成氣原料用活性炭吸附塔脫除硫化物后換熱至200℃進入反應(yīng)器底部。合成氣在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡,生成DME、甲醇和CO2。出反應(yīng)器產(chǎn)物經(jīng)冷卻、分餾,分割為DME、甲醇和水。
美國Air products公司成功開發(fā)了液相二甲醚新工藝,合成氣與循環(huán)氣混合后一起進入漿相反應(yīng)器,同時加入少量水以利用水氣變換反應(yīng)調(diào)節(jié)反應(yīng)平衡。合成氣與循環(huán)氣混合前用反應(yīng)的產(chǎn)物預熱。換熱后的產(chǎn)物送入集油罐脫除所攜帶的油和催化劑。然后將氣流冷卻并分離,得到二甲醚和副產(chǎn)甲醇。
中科院大連化物所開發(fā)了固定床合成氣一步法合成二甲醚新工藝,合成氣經(jīng)壓縮后與循環(huán)氣混合,再與反應(yīng)產(chǎn)物換熱升溫后進入反應(yīng)器,反應(yīng)壓力2.5~4.0MPa,反應(yīng)溫度230~300℃,在金屬沸石催化劑作用下反應(yīng)生成二甲醚、甲醇、水等,經(jīng)萃取、解吸、提濃得到二甲醚。
三、煤制烯烴
國外通常以石油和天然氣為原料采用烴類熱裂解路線來生產(chǎn)烯烴,而采用以甲醇替代石腦油作原料,通過MTO、DMTO、MTP 過程生產(chǎn)低碳烯烴(乙烯、丙烯)的技術(shù)也具備建設(shè)大型工業(yè)裝置的條件。目前比較成功的主要有美國UOP公司的MTO技術(shù)、我國大連化物所的DMTO技術(shù)等。
四、煤制油
由于煤和石油都是主要由碳、氫、氮、氧、硫等元素構(gòu)成的可燃物,只是分子結(jié)構(gòu)不同,化學組成上石油的H/C高于煤,所以要將煤轉(zhuǎn)化成石油要在一定的反應(yīng)條件下加氫。目前,煤制油主要有直接液化和間接液化2條路線[7-10]。
1.直接液化
在隔絕空氣的情況下,將煤加熱到430~465℃使煤熱裂解,在裂解條件下加入氫氣和催化劑,加壓到17~30 MPa,生成各種液化油。反應(yīng)條件不同可以得到不同種類的油品。目前,具有代表性的液化技術(shù)有德國兩段液化(IGOR) 工藝、美國氫煤法(H-coal) 工藝和日本的NEDOL工藝。理論上3t 煤直接液化可得到1t液體產(chǎn)品,投資回報率較高,但對煤種要求高。
2.間接液化
先將煤進行氣化,制成合成氣(H2和CO),然后在催化劑的作用下加壓合成油品和其他化學品。煤的間接液化技術(shù)相對直接液化來說是一項非常成熟的技術(shù),南非SASOL公司運用該技術(shù)生產(chǎn)油品已有50多年的歷史。約5t 煤間接液化可得到1t 液體產(chǎn)品,工藝路線較長,投資回報率較低,但對煤種要求較低,產(chǎn)品品種較多。
五、煤制天然氣
根據(jù)工藝流程的不同分為直接甲烷化和間接甲烷化[11-13]。
1.直接甲烷化
煤直接甲烷化是在一定的溫度和壓力下用煤直接制成富甲烷氣。首先將原料煤破碎為一定顆粒大小,然后利用循環(huán)載體流將其加入到氣化反應(yīng)器中,利用耐硫堿金屬催化劑在CO 或CO2和H2混合的情況下,生成含有CO、H2和CH4的氣體。
2.間接甲烷化
間接甲烷化也叫兩步法煤制天然氣工藝,從氣化獲得的合成氣(H2/CO=3.1~3.3)進入甲烷化反應(yīng)器,在催化劑的作用下反應(yīng)生成甲烷產(chǎn)品氣體。近年來國內(nèi)外相關(guān)研究單位對甲烷化反應(yīng)器和催化劑技術(shù)上進行了廣泛研究,其中德國魯奇、英國DAVY和丹麥TOPSOE 的甲烷化技術(shù)處于領(lǐng)先地位。英國DAVY和丹麥TOPSOE 的甲烷化工藝相似,都是采用固定床反應(yīng)器串聯(lián)的甲烷化工藝,DAVY 工藝采用4個反應(yīng)器串聯(lián),前2個為主反應(yīng)器后2個為補充反應(yīng)器。TOPSOE采用3個幾乎同等功能的串聯(lián)反應(yīng)器,工藝條件也接近,壓力為3~6MPa,溫度為250~700℃。以上幾種工藝所用催化劑基本為鎳基催化劑,催化劑的選擇性較高,CO轉(zhuǎn)化率可達100%,CO2轉(zhuǎn)化率可達99%以上。
關(guān)鍵詞:化工工藝;節(jié)能降耗;技術(shù)措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.024
1 前言
如今,人們越來越追求物質(zhì)方面的享受,對化工工藝的要求也越來越多。然而,隨著經(jīng)濟的增長,化工工藝中使用的材料產(chǎn)生了大量化學物質(zhì),雖然生產(chǎn)了很多高科技的產(chǎn)品,但是卻因為過度和隨意的排放化學物品,產(chǎn)生了很多的環(huán)境問題,全球氣候變暖和下水道污染就有一部分因素是因為化工工藝。由于化工工藝中會使用到很多化學物質(zhì),將它們隨意的排放到水源地區(qū),則會發(fā)生不可設(shè)想的化學反應(yīng),甚至產(chǎn)生有毒氣體或者是液體,嚴重破壞當?shù)氐乃Y源。對此,我們必須對化工工藝中產(chǎn)生的大量廢棄物質(zhì)進行抑制和管理,堅決杜絕為了發(fā)展經(jīng)濟而破壞環(huán)境的行為。
2 節(jié)能降耗技術(shù)的重要性
(1)隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人類對未來的探索越來越深入。無論是在經(jīng)濟、科技、教育、建設(shè)等方面,都有了重大的突破,但越是突破的多,人類對未知的好奇心也越來越重。尤其是對于化工工業(yè)這樣通過化學物質(zhì)就能產(chǎn)生奇妙連鎖反應(yīng)的工藝,更是迎來了無數(shù)專家學者的興趣。所以,在此方面的發(fā)展直接關(guān)系到一個國家的經(jīng)濟穩(wěn)定。然而,化學工藝又是對環(huán)境污染最大的一個工藝之一,如何能夠在提升經(jīng)濟發(fā)展的同時降低對環(huán)境的損耗,是我們值得深思的問題。不斷推廣和使用節(jié)能降耗措施,是保護環(huán)境的首要手段。
(2)正如大家所知道的,我國的人口越來越多,人均占地面積越來越小,資源的浪費卻越來越大,如果再不采取合理的措施節(jié)約能源消耗,那么在不久的將來,我們即將失去對資源的使用權(quán),到那個時候,世界將陷入經(jīng)濟危機,甚至嚴重影響到我們的正常生活。所以,推行節(jié)能降耗措施,不僅是為了保護環(huán)境,更是為了降低對資源的使用度,提高資源的利用率,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展,我們才能擁有更加長久而穩(wěn)定的未來。
(3)如今,我們已經(jīng)能夠感覺到全球氣候變暖現(xiàn)象,尤其是生活在城市的人,已經(jīng)很久看不到藍天白云和晚上的星星了。正是由于對環(huán)境的破壞,使空氣受到了嚴重的污染;正是由于化工工藝廢棄物的排放,讓我們再也看不到清澈見底的河流;正是由于國家對環(huán)境的保護力度不足,讓我們再也無法看到一個健康的社會。所以推行節(jié)能降耗技術(shù)不僅是為了經(jīng)濟的發(fā)展,更是為了還給我們一個健康干凈的生活環(huán)境,實行節(jié)能降耗措施已經(jīng)刻不容緩。
3 節(jié)能降耗技術(shù)措施的實行
(1)購置先進的技術(shù)設(shè)備?;すに嚠a(chǎn)生的有毒物質(zhì)無法進行清理,主要還是沒有先進的設(shè)備進行加工處理,因此,必須采用先進的生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能設(shè)備,這樣才能夠最大程度的降低化學物質(zhì)對環(huán)境的影響。比如說,選擇符合要求、有質(zhì)量保證的轉(zhuǎn)換器、空冷器、分流塔等機械設(shè)備,對整個加工工藝進行改裝調(diào)整,替換掉耗熱量大、耗電量強的設(shè)備,采用導熱性好、電阻小的機械材料進行加工工藝。只有在化工工藝實行前,對所有的設(shè)備做到節(jié)能環(huán)保,才能從根本上杜絕有害物質(zhì)的產(chǎn)生,只要阻斷了其有害物質(zhì)的生產(chǎn)口,徹底杜絕它的出現(xiàn),保護環(huán)境的目標就實現(xiàn)了一大步。
(2)加強后期處理工作。盡管良好的節(jié)能環(huán)保設(shè)備能夠阻斷大部分的有害物質(zhì)產(chǎn)生,然而,化工工藝本身就是化學物質(zhì)的生成,我們想要生產(chǎn)出更加高科技的產(chǎn)品,就不可避免的要產(chǎn)生有害物質(zhì),盡管已經(jīng)減少了有害物質(zhì)的產(chǎn)生,但是對于剩下的少量有害物質(zhì)的處理我們也絕對不能馬虎,一定要做好后期的加工處理工作,不能直接將廢棄物和有毒物質(zhì)排入下水道或釋放到空氣中。要采用物質(zhì)凈化設(shè)備,并運用相關(guān)的技術(shù),將有毒物質(zhì)進行加工處理,使其變成無毒無害的物質(zhì),然后再進行排放,這樣才能杜絕對環(huán)境的污染。
(3)運用催化劑的活性。在化工工藝中,大部分的工藝反應(yīng)都需要催化劑的幫助,選擇合適的催化劑,不但能夠加快物質(zhì)的反應(yīng)速度,提高物質(zhì)的反應(yīng)效率,還能夠大大降低對資源的消耗和降低有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。因此,一定要選擇合理優(yōu)越的催化劑,通過不斷地研究和探索去發(fā)現(xiàn)更加節(jié)能的工藝技術(shù),對整個生產(chǎn)工藝過程的環(huán)境進行改良。
(4)加強高科技化工工藝技術(shù)的使用。想要徹底使化工工藝不污染環(huán)境,除了做好后期的處理和選擇合適的反應(yīng)化學物質(zhì)之外,最重要的還是要不斷提高整個工藝的技術(shù)。對此,從事化工工藝管理操作的人員一定要摒棄保守的技術(shù)觀念,不斷吸收和借鑒國內(nèi)外工藝的技術(shù),在前任的技術(shù)上進行加工改良,突破當前化工工藝在生產(chǎn)技術(shù)上的障礙,獲取更加高科技的工藝技術(shù),這樣才能從根本上避免化工工藝技術(shù)的弊端,不斷促進我國未來在此行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展,同時達到保護環(huán)境的目的。
(5)加強監(jiān)督管理工作。化工工藝雖然能夠產(chǎn)生很多的有害物質(zhì),但是它能夠污染環(huán)境,一方面是由于工業(yè)技術(shù)的不合理,另一方面則是由于缺乏相關(guān)人員對其后期處理的監(jiān)督工作。對此,國家一定要通過法律法規(guī),對化工工藝的后期排放進行明確規(guī)定,實行獎罰分明的監(jiān)督政策。比如說,對亂排亂放的化工工廠進行罰款和征稅,對舉報不符標準的化工工廠群眾實行現(xiàn)金獎勵。只有化工工廠與人民群眾相互監(jiān)督、相互配合,才能夠促進社會的有效運行,達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。
4 結(jié)束語
上文已經(jīng)向大家解釋了化工工藝節(jié)能減排的重要性,并提出了相關(guān)的改良建議,希望能夠?qū)ξ覈すに嚨慕ㄔO(shè)有所幫助,也希望在未來的發(fā)展中,我國能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境同步發(fā)展。只有在不破壞環(huán)境的基礎(chǔ)上進行經(jīng)濟建設(shè),才能夠給人民創(chuàng)造一個健康和諧的社會環(huán)境。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】文件標準;工作程序;工藝要素;工藝裝備
現(xiàn)代企業(yè)要做到:“質(zhì)量求生存,以創(chuàng)新求發(fā)展?!本捅仨氁宰疃痰纳a(chǎn)周期,生產(chǎn)出市場急需的高質(zhì)量產(chǎn)品。要使產(chǎn)品迅速制造出來,就要選擇最佳的工藝方案和工藝路線,盡快設(shè)計并制造出先進合理的工藝裝備,正確地選用設(shè)備,加工余量和工藝規(guī)范等。要做到這些,只有事先根據(jù)標準化原理和方法,以對有關(guān)工藝方面的共性問題進行優(yōu)化,精簡和統(tǒng)一,即進行工藝標準化,工藝標準化大致包括以下結(jié)構(gòu)和內(nèi)容(見表1)。
表1
1.工藝工作程序的標準化
表2
工藝工作程序標準化是整個工藝標準化工作的基礎(chǔ),在整個工藝工作中,只有遵守工藝工作程序,按部就班地、科學地進行設(shè)計,工藝工作才能有條不紊,為此,齊齊哈爾第一車床廠(后述簡稱一廠)制定了一廠工藝程序標準,其中規(guī)定了產(chǎn)品工藝工作,每個階段的主要工作內(nèi)容,工作步驟相互間的關(guān)系等,見表2-工藝工作程序表。
1.1工藝性審查
目的是保證設(shè)計的產(chǎn)品,具有良好的工藝性,在這方面我國尚無標準可循,但大致可分為:a.初步方案設(shè)計階段審查;b.技術(shù)設(shè)計階段審查;c.工作圖設(shè)計階段審查。一般把前兩個階段的審查,算作工藝性分析,把工作圖設(shè)計階段的審查,稱為工藝性審查。
1.2設(shè)計工藝方案
產(chǎn)品工藝方案,是指導產(chǎn)品工藝準備工作的主要依據(jù)。
2.工藝文件標準化
2.1工藝術(shù)語、工藝符號標準化
GB4863-86《機械加工工藝術(shù)語》規(guī)定了390多個工藝術(shù)語,該標準等效采用了國際標準,便于國內(nèi)和國際上技術(shù)交流。工藝符號也是機械制造業(yè)中工藝工作范圍內(nèi)的基礎(chǔ)標準化之一,JB/E174-84《機械加工工藝定位英特符號》主要是在編寫專用工藝裝備設(shè)計任務(wù)書和為產(chǎn)品零部件編制機械加工工藝規(guī)程時使用的定位,夾緊與定位夾緊元件及裝置作出的統(tǒng)一的符號規(guī)定,可使文件簡潔明確,提高工藝文件素質(zhì)。
2.2工藝文件種類的標準化
在不同的生產(chǎn)類型中,對工藝文件的種類、數(shù)量要求都不一樣。樣機試制階段主要是驗證產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對工藝文件不要求完整,一般只要求有簡單的工藝方案,零件分車間明細表,工藝過程卡片等幾種必不可少的文件就可以了,不強調(diào)工藝文件的完整性,小批試制階段,除進一步驗證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)外,主要是驗證工藝和工裝,所以小批試制階段,應(yīng)具備的工藝文件基本上應(yīng)與正式批量生產(chǎn)時的工藝文件相同,更加完整等。為了使不同階段的工藝文件種類統(tǒng)一,企業(yè)應(yīng)當根據(jù)上級標準制訂出適合本企業(yè)特點的工藝文件完整性要求,使工藝設(shè)計人員有明確的任務(wù),對不同生產(chǎn)類型的產(chǎn)品編制不同種類的工藝文件。在滿足生產(chǎn)需要的前提下,應(yīng)盡可能的減少工藝文件種類。
2.3工藝文件格式及規(guī)則標準化
不同的工藝及不同的行業(yè)都有著不同的工藝文件格式,企業(yè)應(yīng)根據(jù)本行業(yè)的特點制訂出本企業(yè)的工藝文件格式,在制訂格式標準中應(yīng)盡量采用JB/E187.3-82《工藝規(guī)程格式及填寫規(guī)則》和JB/E187.4-82《管理用工藝文件格式》及JB/E187.5-82《專用工藝裝備設(shè)計文件格式》等制訂了一廠《工藝文件格式匯編》,使工藝文件格式統(tǒng)一,同時也便于保管裝訂。
3.工藝要素標準
工藝要素是由工藝尺寸,工藝余量與公差,切削規(guī)范等組成。
工藝含量與公差的標準化:
3.1工序間加工余量及公差
工序間加工余量及公差取決于原材料、設(shè)備精度、加工方法、工序間技術(shù)要求及工人技術(shù)水平等,在這方面現(xiàn)已形成部分部頒標準,見JB/E307.1-13-88《切削加工通用工藝守則》。工藝含量標準化就是在保證另件最終精度要求的前提下,盡量減少工藝余量,一則減少材料消耗,二則為減少工裝規(guī)格提供了方便條件,一廠根據(jù)本企業(yè)情況制定了工序間加工余量。
3.2工藝尺寸標準化
工藝尺寸標準化即是對零件加工工藝中的工序間尺寸按標準化原理制訂合理的標準,供工藝人員在工藝設(shè)計中采用,以達到減少切削工具和工裝品種、規(guī)格之目的。為開展工裝標準化制造了條件。如螺紋底孔直徑統(tǒng)一后,則所用鉆頭、鉆套的直徑、規(guī)格也就相應(yīng)的統(tǒng)一起來了。對于不同直徑的孔,軸的車、鉆、擴、鉸、鏜、磨等工藝尺寸都可以優(yōu)化、統(tǒng)一。
3.3工藝規(guī)程標準化
所謂工藝規(guī)程標準經(jīng)是指對一些結(jié)構(gòu)、尺寸相似,具有類似工藝特征的零部件編制統(tǒng)一的典型工藝規(guī)程的過程。工藝規(guī)程標準化是在工藝要求標準化,工藝術(shù)語、工藝符號標準化的基礎(chǔ)上進行的。
4.工藝裝備標準化
所謂工藝裝備標準化就是對組成工藝裝備的量、刃、夾、模、輔、鉗等進行標準化的過程。
4.1工藝裝備設(shè)計標準化
工藝裝備設(shè)計標準化即是工藝人員在編制工藝文件及工藝裝備設(shè)計時,最大限度地采用標準工裝及其零部件,以盡可能壓縮工裝品種、規(guī)格的過程,具體包括:量、刃、輔、鉗、模、夾具零部件的標準化。一廠中的工藝裝備主要有三種類型:專用工裝,通用工裝和標準工裝。通用工裝和部分標準工裝(工具)有專門工廠生產(chǎn),可以外購,很大部分標準工裝需自制開展工裝標準化工作,對設(shè)計多種工裝具有很大的意義。
機訂夾具是各工廠在機械加工中使用最廣泛的工藝裝備之一,它能根據(jù)加工工藝過程的要求,迅速確定工件對機床的相對位置,得以快速地裝夾工件。目前在各工廠中無論是設(shè)計還是制造各類夾具,其工作量都是較大的,材料消耗也較多,尤其是產(chǎn)品更新時,其中大部分都不能再用,造成很大的浪費,如果標準化工作開展得好,就可以很好地解決這個問題,機床夾具的標準化可以從來用典型結(jié)構(gòu),標準零件,通用夾具和組合夾具等幾個方面來進行。
量具是工廠使用最廣泛的工具這一,占據(jù)相當大的比重,又是易磨損,消耗量大的工具,很多通用量具已經(jīng)標準化,并有專門量具廠生產(chǎn),但有些光滑量規(guī)、小數(shù)量規(guī)、測量樣板、檢棒、檢套、單鍵量規(guī)、花鍵量規(guī)、錐度量規(guī)等均可參照國家標準制訂為工廠標準,由一廠自制,減少專用工裝的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】影響 酸化工藝 因素 對策
雙河油田投入開發(fā)已二十多年,隨著采出程度的不斷提高,層間矛盾日益突出,為了穩(wěn)油控水,充分發(fā)揮中低滲透潛力層,延緩綜合含水上升,延長油田壽命,提高最終采收率,必須加強注水工作,多注水注好水。然而注水現(xiàn)狀并不樂觀,部分低含水、低滲透層達不到配注,長期欠注,解決這一問題的常規(guī)辦法是對地層進行酸化措施,達到增注的目的;酸化技術(shù)在施工方面的關(guān)鍵點就是酸化工藝管柱和酸化工具的合理性選擇,簡單介紹如下:
一、常規(guī)酸化工藝管柱介紹
a分層酸化下部層段(上部有非酸化層段)
b分層酸化上、下部層段(中間有非酸化層段)
c薄夾層多層段細分管柱結(jié)構(gòu)
d全井或下層酸化管柱結(jié)構(gòu)
二、常用酸化工具介紹
目前注水井酸化工具主要有三種,考慮不同的井筒狀況、施工參數(shù)以及成本等因素選擇最優(yōu)的工具進行施工;其主要技術(shù)參數(shù)見下表。
表一 三種封隔器主要技術(shù)參數(shù)
封隔器型號 Y341-115(150)多功能 江453-114(150) HNX344-114(150)皮碗
最大外徑mm 115(150) 114(150) 114(150)
總長度 mm 1300 905 867
最小通徑 mm 48 55 40
最大工作壓差 MPa 50 35 40
工作溫度 ℃
解封負荷 KN 10-20 泄壓后自動解封 泄壓后自動解封
座封負荷 MPa 15 1.5 2-4
返洗排量m3/min 30 無要求 無要求
三、影響酸化成功率的因素
據(jù)不完全統(tǒng)計,在2007-2009年間,采油一廠施工區(qū)域內(nèi)注水井酸化井口數(shù)達到376口,酸化一次成功井口數(shù)僅為338口,進行重復酸化的井口數(shù)為38口,一次成功率為89.9%,與年度施工一次成功率99%相差十個百分點,為此需要找出影響酸化成功率的因素,并制定相應(yīng)的措施,用以指導今后的酸化施工。
通過查閱07-09年酸化失敗井的酸化施工小結(jié)、分注施工小結(jié)和《注水井綜合記錄本》,并進行了 綜合分析,找出以下3點影響成功率的主要因素:
1.封隔器質(zhì)量問題
封隔器是酸化施工的主要井下工具,只有封隔器工作狀況良好,才能保證酸液擠入待酸化處理層,否則會造成酸液串層或套管返酸,導致酸化失敗。
在查閱相關(guān)資料中發(fā)現(xiàn),有18口注水井因封隔器失效而造成酸化失敗,占總失敗井數(shù)的47.4%,具體失效原因如下:①如H473井、H4-608等10口井所用封隔器為江453-114或HNX344-114皮碗;酸化中途壓力由28-32MPa突然降至0-3MPa并且套管開始返水,分析認為封隔器中途失效引起酸液上返,起出酸化管柱檢查工具膠筒脫落或有裂口;②如8-137井、6-718井等8口井所用封隔器為Y341-115多功能;投球座封正常,提高壓力打開分酸器或細分開關(guān)后套管就開始返水,且壓力僅3-5MPa,分析認為封隔器未座封或膠筒爛,起出酸化管柱檢查工具膠筒無座封痕跡且座封銷釘未剪斷;見圖1。
2.套管技術(shù)狀況差
套管內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢是所有注水井普遍存在的問題,尤其我油田大部分是污水處理后回注,這樣對套管內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢起到了加速的作用,從而使套管的強度及內(nèi)壁的光滑度日益惡化,甚至有可能出現(xiàn)內(nèi)徑增大、穿孔(圖2)、錯斷等現(xiàn)象;因這些狀況的存在影響了封隔器的密封性,導致酸化失敗。
圖1 Y341-115多功能封隔器(8-137井酸化未成)
圖2 腐蝕穿孔現(xiàn)象
經(jīng)統(tǒng)計有12口井屬于這類情況,占總失敗井數(shù)的31.6%,如F5-12井、449、5-907等井投球座封正常,正擠時壓力達到18-23MPa,但是套管卻出現(xiàn)溢流或溢流明顯增大,隨著酸化的進行套管開始返出酸液,從而造成酸化失?。黄鸪鏊峄苤鶛z查,僅發(fā)現(xiàn)膠筒上有印痕,后經(jīng)各種測井(如WSJ組合測井、40臂井徑測井等)證實有的井套管內(nèi)徑變化幅度達到4。
3.酸化管柱不試壓
酸化施工前,必須對所要進行酸化的專用管柱進行試壓,確保在施工壓力下,管柱不刺不漏,現(xiàn)場有部分井只對原井油管進行試壓驗漏,而對酸化油管未進行試壓驗漏。導致在酸化施工時,在一定的壓力下,造成管漏,誤以為是封隔器失封。
4.封隔器質(zhì)量問題
酸化時封隔器不坐封,造成酸化失敗的原因,除了封隔器本身的質(zhì)量原因以外,酸化管柱下井過早,長時間等酸化,在井下溫度和壓力影響下,造成井下封隔器失效是影響酸化的主要原因。井下酸化封隔器和割縫滑套的壓力等級選用不當也會造成滑套提前打開,而封隔器未完全坐封的現(xiàn)象,如2010年5月份T4004兩次酸化失敗。
5.酸化前不進行套管驗漏驗竄
酸化前對套管、地層進行驗漏驗竄是分層酸化前期必須的工序,雖然與采油廠作業(yè)管理部門進行過多次協(xié)商,但實際操作過程中,大多數(shù)井酸化前設(shè)計不要求驗漏驗竄,致使酸化施工時才發(fā)現(xiàn)層竄或套管漏。導致酸化施工失敗。
6.壓力高,無排量,酸液打不進去
6.1酸化管內(nèi)壁結(jié)垢嚴重,未及時清除,在下管過程中,因管柱震動,造成結(jié)垢脫落,堵塞管柱.
6.2是割縫滑套不合格,施工壓力內(nèi)未打開,造成酸化失敗。
7.其他因素
除上述2種主要因素外,因油管質(zhì)量、酸化其他配套工具、人為因素的影響,共計造成8口井酸化失敗、占總失敗井數(shù)的21.0%。在近幾年開始使用的滲氮管,在酸化過程中多次出現(xiàn)油管開裂等問題,有的甚至裂口長達30,如J5-127井第一次酸化中途壓力突降,且套管出現(xiàn)溢流,起出酸化管柱檢查,找出2根新滲氮管有裂口;酸化中使用的配套工具如節(jié)流器、細分開關(guān)、氣舉閥等出現(xiàn)問題導致酸化失敗,如T11-15因第三級氣舉閥焊口處裂開而造成重復酸化。
圖3 酸化定位管柱圖
四、采取的措施
為了提高酸化一次成功率,減少重復作業(yè)成本,針對酸化施工中出現(xiàn)的問題,我們采取了如下措施;
1.根據(jù)不同的地層,選擇最適宜的封隔器及酸化工藝管柱
根據(jù)地層壓力、溫度及套管狀況的差異,選擇使用不同的封隔器;通過多年酸化施工中積累的經(jīng)驗,Y341類多功能封隔器越來越受到施工方的青睞。
對層間距離小于5米的酸化井,要求組配管柱時下入機械定位器(見圖3),靠定位器通過套管接箍時負荷的變化(通過電子拉力計精確顯示),及套管接箍深度(磁定位并校正為油層統(tǒng)一深度),來輔助確定井下工具下入深度,確保工具下入位置正確;對于層間距離小于3米的酸化井,要求對酸化管柱進行電測校深(誤差在10cm以內(nèi)),確保薄夾層的有效封隔。
2.酸化前對套管進行處理
為了檢查套管目前的技術(shù)狀況及對其內(nèi)壁進行清理,酸化管柱下井前,先下入彈性較好的刮削器,下至封隔器座封段和射孔井段時,邊沖洗邊刮削,反復上下刮洗三次,然后刮至井底,上提2米,洗井合格后起出刮削管柱;最后完成酸化管柱后,用清水大排量反洗井至水質(zhì)合格后再酸化。
3.及時找出和發(fā)現(xiàn)酸化失敗的原因
酸化失敗最明顯的特征就是酸化過程中出現(xiàn)井口套管返水(原因有三:封隔器失封、層竄、管漏),就錯誤地認為封隔器失封,把失敗的責任往封隔器上推。因此,酸化失敗后,必須弄清楚失敗的原因,以及時采取有效的措施。
4.確保酸化管柱的質(zhì)量
目前現(xiàn)場所用的酸化油管,在作業(yè)現(xiàn)場來回轉(zhuǎn)用,其中混雜了很多存在嚴重質(zhì)量問題的油管,管扣損壞、管彎曲、管堵塞以及管腐蝕嚴重等問題,在給采油廠提高可行性建議的同時,作業(yè)隊做好以下工作:一是認真檢查下井酸化油管的絲扣完好,防止絲扣處滲漏,甚至發(fā)生脫扣;二是下井酸化油管逐根通徑、酸化管內(nèi)壁檢查,防止變形油管和油管內(nèi)壁結(jié)垢脫落,對酸化施工造成的影響;三是確保下井酸化油管試壓驗漏合格。
5.確保分層酸化層不竄、套管不漏
對設(shè)計不要求酸化前驗竄驗漏的,要及時向采油廠作業(yè)監(jiān)督提出可能會產(chǎn)生層竄套漏,影響酸化的后果;對設(shè)計要求驗竄驗漏的,作業(yè)隊必須認真按施工工序保質(zhì)保量進行層竄、套漏檢驗。
6.確保酸化封隔器的下井質(zhì)量
6.1嚴格按操作標準,做好下封前井筒處理,保證坐封井段套管壁刮削質(zhì)量.
6.2控制帶封管柱的下放速度,不得發(fā)生中途坐封.
6.3對封隔器外觀質(zhì)量(坐封膠皮、絲扣等)進行認真檢查、球座和鋼球的相關(guān)數(shù)據(jù)進行核對.
6.4酸化前,所下井的酸化封隔器在井內(nèi)不得超過24小時,超過24小時必須重下酸化管柱。
7.加強施工過程控制
為了保證酸化封隔器的座封位置準確無誤,并避開射孔井段和套管接箍1米以上,首先嚴格要求基層隊技術(shù)人員,在酸化管柱丈量時必須親自現(xiàn)場丈量,并做到“三丈量,三對口”,每次丈量,人員應(yīng)進行調(diào)換,做到管柱數(shù)據(jù)準確無誤,保證了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性;其次酸化管柱工具深度必須考慮管柱自重伸長量(由于酸化管柱使用有水力錨,室內(nèi)實驗水力錨在2.5MPa時能咬住套管內(nèi)壁限制油管柱繼續(xù)伸長,而2000米Φ73mm*5.5mm管柱由2.5MPa引起的壓力伸長量僅有6.2cm,因此現(xiàn)場可以不考慮由于壓力引起的管柱伸長)。管柱自重伸長量可用下式計算:
L W
Δλ = ――――
2K
式中:Δλ-- 為管柱伸長量,cm;
L -- 為管柱長度,m;
W -- 為管柱考慮浮力后的重量,t;
K -- 系數(shù),Φ73mm*5.5mm油管K=245。
如2000米Φ73mm*5.5mm油管在水中,自重伸長量為(考慮水的浮力):67.8cm。
五、結(jié)論及建議
酸化施工作為油田油層改的手段之一,應(yīng)用越來越多,施工工作量也日益增加,把好酸化施工工藝的質(zhì)量關(guān),提高酸化施工成功率,降低措施改造成本,顯得非常重要。
從上述影響酸化原因分析以及針對性制定技術(shù)措施,從現(xiàn)場施工情況來看,取得較為明顯的效果,河南油田東部區(qū)塊2010年共酸化施工120井次,施工成功率達到93.6%,比2009年的84.5%,提高了9.1個百分點。
建議如下:
1.做好對酸化層的前期驗竄工作。注水井因長期高壓注水,層間(尤其是夾層較薄的)竄通的現(xiàn)象較常見,該類井分層酸前,必須進行層間驗竄。
2.提高井下工具的質(zhì)量是提高酸化施工成功率的保障。井下封隔器膠皮的質(zhì)量、油管水力錨錨爪質(zhì)量是造成酸化失敗的最常見的原因。
3.酸化用滲氮油管應(yīng)定期進行測厚、試壓檢定。專用的酸化管柱,經(jīng)過長期、多次酸化施工后,管壁的腐蝕越來越嚴重。因此為了保證酸化施工管柱的質(zhì)量,必須定期進行上線檢測。
4.加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)和質(zhì)量檢查。提高施工人員的質(zhì)量意識,把好酸化前地層驗竄、封隔器驗封、管柱試壓以及套管壁刮削等工序的質(zhì)量控制,做好生產(chǎn)組織的緊湊性,降低井下環(huán)境對下井工具質(zhì)量的影響。
關(guān)鍵詞:大型化工;儲罐區(qū)管道工藝;配管技術(shù)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.017
與一般化工廠罐區(qū)管道設(shè)計相比,大型化工儲罐區(qū)管道工藝與配管存有類似的地方,也存有諸多不同之處。本文以某儲運公司化工儲罐區(qū)項目為主,在了解了此儲運公司管道輸送介質(zhì)需要定期更換的特征后,分析了大型化工儲罐區(qū)的工藝與配管技術(shù)及軟管交換站等相關(guān)問題,以此更好地優(yōu)化工藝流程。
1 項目案例
某儲運公司化工罐區(qū)工程工藝系統(tǒng)儲罐區(qū)內(nèi)的固定頂、內(nèi)浮頂儲罐數(shù)量37個,化工儲罐分別屬于2500m?、3000m?、5000m?。火災(zāi)類別為甲B類,乙二醇、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醇等為儲存介質(zhì),儲罐區(qū)工程量為12.9萬m?。項目建設(shè)中,不但要與國家標準及規(guī)范相符,還應(yīng)與大型儲罐區(qū)物料品種更換速度較多的特征相符。為此,必須嚴格按照相關(guān)施工規(guī)定及客戶生產(chǎn)要求,進行軟管交換站及管道清洗球工藝方案探討。
2 儲罐區(qū)管道工藝
不同儲存物質(zhì),其儲存形式也有所不同,常見的主要包含球罐、內(nèi)浮頂儲罐等。且將檢測報警措施安設(shè)到儲罐、輸送泵及管道等位置,如液位、壓力等。為避免罐區(qū)物料泄漏,將雙閥設(shè)置到儲罐進出料管道內(nèi)。設(shè)計時,儲罐進出口管、管墩必須對罐體下沉等問題進行充分考慮,此時,可將金屬軟管設(shè)置到儲罐進出口管線第一個閥門后面。安裝金屬軟管時,其中一端為固定支撐,則滑動支撐為另一端,軟管內(nèi)無需進行管架設(shè)置。該項目因其具有較大管徑,及較長的管線,為避免陽光過度照射,導致管道內(nèi)物料受熱膨脹,為避免儲罐內(nèi)流入膨脹的介質(zhì),需將DN25旁通管道設(shè)置到罐子進出料管道上,且將DN50旁通管道設(shè)置到裝車泵進出口管道。
在化工生產(chǎn)時,軟管交換站使用較多。本工程儲罐較多,管道數(shù)量也隨之增加,這種情況下,不僅增加施工量,更會增加造價。因此,可將軟管交換站設(shè)置到3個儲罐區(qū)之外,各個罐區(qū)交換站與總交換鏈接的管道只有1根,這樣不僅符合工藝需求,還能降低管道使用數(shù)量,進而減少成本。因該工程管道具有較大直徑,設(shè)計軟管交換站時,連接軟管的空間應(yīng)充足,且進行圍堰設(shè)置,避免物料外泄。
3 大型化工儲罐區(qū)配管技術(shù)分析
罐區(qū)在石化裝置中起到過渡作用。根據(jù)其功能進行劃分,可為三類:原料罐區(qū)、中間原料罐區(qū)及成品罐區(qū)。其中罐組、裝卸區(qū)等為典型完整罐區(qū)。本文針對煉油儲運系統(tǒng)中,儲罐布置及罐區(qū)配管進行了分析與探究,具體如下:
(1)火災(zāi)危險性分類。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)規(guī)定,需對儲罐介質(zhì)進行火災(zāi)危險性分類。(2)儲罐的布置。第一,防火間距。儲罐布置必須與《規(guī)范》相關(guān)要求相符,需成組布置儲罐。不同介質(zhì),可分為2類:其一為可燃液體的地上儲罐;其二為液化烴、可燃氣體及助燃氣體的地上儲罐。布置儲罐時,需與規(guī)定內(nèi)防火間距要求相符。第二,布置防火堤。防火堤的有效容積應(yīng)與《規(guī)范》相符,其計算公式如下:
V=AHj-(V1+V2+V3+V4)
其中,防火堤有效容積由V表示;通過防護堤中心線圍成的水平投影面積由A表示;設(shè)計液面高度由Hj表示;防火堤內(nèi)設(shè)計液面高度一個最大油罐的基礎(chǔ)體積可由V1表示;最大油罐除外,防火堤內(nèi)的其余油罐在防火堤設(shè)計液面高度中的液體體積及油罐基礎(chǔ)體系總和由V2表示;防火堤中心線之內(nèi)設(shè)計液面高度內(nèi)的防火堤體積和內(nèi)培土體積總和由V3表示;設(shè)計液面高度內(nèi)的隔堤、配管等體積總和由V4表示。
第三,儲罐管口布置。在斜梯下方設(shè)置常壓立式儲罐下部人孔,180°為頂部、下部人孔所呈現(xiàn)的方向,且設(shè)置到頂平臺周圍。側(cè)向人孔具有較高高度時,其方位需為由斜梯向人孔靠近提供便利。要求將一個人孔分別設(shè)置到球形儲罐頂部與底部位置,且按照平臺配管做好布設(shè)工作。要求在頂部人孔周圍設(shè)置常壓立式儲罐浮子式液位指示計接口。根據(jù)具體需求,可進行液位控制器等設(shè)置。除此之外,為降低設(shè)備開口情況,需進行液位計聯(lián)箱管設(shè)置。在物料進出口位置,不得設(shè)置聯(lián)箱管連接設(shè)備接口,一般設(shè)置到接臺或梯子等位置,這樣能夠為安裝、維修儀表提供便利。將集液槽的排液管設(shè)置到立式儲槽底部,并留設(shè)溝槽。要求在排液總管一邊設(shè)置排液口方位。為便于空氣流通,必須合理設(shè)置液化石油氣儲罐底部接管最低點和地坪之間的距離。
第四,儲罐區(qū)的配管。要求集中布置罐區(qū)范圍內(nèi)的全部管道。通過敷設(shè)管墩,與地面相比墩頂必須多出一些,如300mm以上,根據(jù)管徑最小管道規(guī)定跨距進行管墩之間距離的合理設(shè)置,最大限度減少連接所有罐支管出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。并將跨橋設(shè)置到管帶合理部位,且在80mm以上控制橋底面最低位置和管頂之間的距離。將切斷閥、插板設(shè)置到所有物料總管進出界區(qū)位置,并集中安設(shè)到防火堤外容易接近的位置。同時,還需集中設(shè)置儲罐內(nèi)操作頻繁的閥門。介質(zhì)不同則存在極大區(qū)別,如下凹袋形情況不得出現(xiàn)在液化石油氣儲罐氣相返回管道內(nèi),防止U形液封問題出現(xiàn)。當允許液化石油氣儲罐頂部安全閥出口可向大氣直接排放時,需垂直設(shè)置排放口,且將放凈口安設(shè)到排放管低點位置,通過管道向收集槽、安全位置引至。但氣體屬于重組分時,需向密閉系統(tǒng)、火炬內(nèi)排入。
4 結(jié)束語
綜上所述,伴隨社會經(jīng)濟的快速發(fā)展及科學技術(shù)的不斷進步,我國石油化工行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。在石油化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展過程中,罐區(qū)具有顯著的作用。加大大型化儲罐區(qū)管道工藝及配管技術(shù)研究力度,可提高化工設(shè)計的合理性、科學性及安全性。本文通過具體案例,對化工儲罐區(qū)管道工藝及配管技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進行了簡要地分析,并與筆者自身多年工作經(jīng)驗相結(jié)合,對儲罐布置及罐區(qū)配管進行了總結(jié),以期為后期工作研究提供強有力的依據(jù)。
參考文獻:
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[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油和化工原料的生產(chǎn)裝置。裝置內(nèi)的各種工藝介質(zhì)多為易燃、易爆和有毒性的物質(zhì)。因此,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。本文旨是根據(jù)石油化工裝置工藝技術(shù)的危險因素,安全設(shè)計方面進行深入的探討。
目前我國石油的生產(chǎn)是越來越大,可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油,以及是以化工原料為主體的生產(chǎn)裝置的,裝置內(nèi)存在著各種工藝介質(zhì)很多都是有毒性的物質(zhì),易燃、易爆的物質(zhì)和。也就是說,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中,為檢驗焊縫的質(zhì)量及法蘭連接處的密閉性,管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關(guān)鍵工序。
實際上,從標本兼治的理念來看,設(shè)計成品的質(zhì)量對安全生產(chǎn)有著不可忽視的影響。石油化工裝置設(shè)計安全是預防火災(zāi)爆炸事故發(fā)生,實現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項重要工作。那么要如何保證裝置設(shè)計安全呢,當然就要嚴格、正確地執(zhí)行相關(guān)法規(guī)、標準規(guī)范,特別是強制性標準。
一.石油化工裝置管線試壓工藝技術(shù)研究
1.技術(shù)準備。大型石油化工裝置工藝管線系統(tǒng)多,走向錯綜復雜,為了使試壓工作正常進行,必須預先做好充分的技術(shù)準備。試壓前,應(yīng)根據(jù)工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質(zhì)、方法、步驟及試壓各項安全技術(shù)措施等。
2.管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經(jīng)過完整性檢查確認合格的系統(tǒng)一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據(jù)是管道系統(tǒng)圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統(tǒng)圖等技術(shù)文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設(shè)計圖紙自行檢查,二是施工技術(shù)人員對試壓的系統(tǒng)每根管線逐條復檢,三是試壓系統(tǒng)中所有管線按設(shè)計圖紙均檢查合格后,申報質(zhì)監(jiān)、業(yè)主進行審檢、質(zhì)檢。完整性檢查的內(nèi)容分硬件和軟件兩部分。
3.物資準備。管線試壓介質(zhì)一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質(zhì)一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應(yīng)進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設(shè)備的維護保養(yǎng)、安全檢查和進場布設(shè);各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備;設(shè)備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術(shù)措施所需物資的供應(yīng)及現(xiàn)場的布置等工作。
4.壓力試驗。承受內(nèi)壓管線的試驗壓力為管線設(shè)計壓力的1.5倍;當管道的設(shè)計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應(yīng)符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時,取6.5值;當Ps在試驗溫度下,產(chǎn)生超過屈服強度應(yīng)力時,應(yīng)應(yīng)將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設(shè)計。對于氣壓作強度試驗的管線,當強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩(wěn)壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發(fā)蘭、密封處刷檢漏液的方法。
5.試壓安全技術(shù)規(guī)定。管線試壓是非常危險的,應(yīng)做好各項安全技術(shù)措施。液壓試驗管段長度一般不應(yīng)超過1000米,試驗用的臨時加固措施應(yīng)經(jīng)檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應(yīng)在檢定合格期內(nèi),精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統(tǒng)中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統(tǒng)注水時,應(yīng)將空氣排盡,宜在環(huán)境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統(tǒng),液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應(yīng)重新試壓。試壓合格后應(yīng)及時卸壓,液體試壓時應(yīng)及時將管內(nèi)液體排盡。系統(tǒng)試驗完畢后,應(yīng)及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區(qū)域要設(shè)置警戒線,無關(guān)人員不得入內(nèi),操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關(guān)閥門。
二.石油化工裝置管道工藝技術(shù)
1.塔和容器的管線設(shè)計
依據(jù)工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調(diào)節(jié)閥組,調(diào)節(jié)閥組應(yīng)靠近汽提塔安裝,以保證調(diào)節(jié)閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時,熱旁路應(yīng)盡量短且不得出現(xiàn)袋形,調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時,管道上的調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量靠近接收介質(zhì)的容器布置,減少管道壓降,避免管道震動。如圖3所示。由此可見,管線不可隨意布放。
2.泵的管線設(shè)計
泵入口偏心異徑管的使用。泵吸人管道設(shè)計是確保泵經(jīng)常處于正常工作狀態(tài)的關(guān)鍵。當泵人口管系統(tǒng)有變徑時,要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚,偏心異徑管的安裝方式如下:一般采用項平安裝,當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
布置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素:
①泵的人口管支架的設(shè)置。如泵的進口在一側(cè),則泵的入口管支架應(yīng)是可調(diào)式,且人口管及閥門位置在泵的側(cè)前方。
②氣阻。進泵管線不得有氣阻,這一點很容易被忽視,某些布置雖符合工藝流程圖,但在局部會產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象,從而嚴重影響泵的運行。
③管道柔性。泵是同轉(zhuǎn)機械,管道推力作用在管嘴上會使轉(zhuǎn)軸的定位偏移,因此管道設(shè)計要保證泵嘴受力在允許數(shù)值內(nèi)。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
3.冷換設(shè)備的管線設(shè)計逆流換熱
①冷換設(shè)備冷水走管程由下部進入,上部排出。這樣供水發(fā)生故障時,換熱器內(nèi)有存水,不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結(jié)水由下部排出。
②安裝凈距。為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應(yīng)與設(shè)備封頭蓋法蘭保持一定距離,為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。
③熱應(yīng)力。換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設(shè)備管嘴受力過大?;鼐€各段管線長度的分配要恰當,可以防止設(shè)備管嘴受力過大。
三.總結(jié)
設(shè)計方法和手段的不斷進步能有效地提高設(shè)計質(zhì)量。作為設(shè)計者,會受生理和心理等因素的影響,容易出現(xiàn)偏差,技術(shù)的進步,極大地補償了人的缺陷。當前,計算機輔助設(shè)計CAD正在廣泛應(yīng)用,它使設(shè)計工作更高效、更優(yōu)質(zhì),使一些易出差錯的環(huán)節(jié)不復存在。掌握CAD設(shè)計手段是現(xiàn)階段設(shè)計者的基本要求,也是設(shè)計者知識水平不斷更新提高的體現(xiàn)。
參 考 文 獻
[1]懷義.石油化工管道安裝設(shè)計[M].北京:中國石化出版社.
[2]孫秀敏.張敏.石油化工裝置設(shè)計與安全[M]--甘肅科技.2009.25(3).
[關(guān)鍵詞]石油化工裝置;管道設(shè)計;工藝;合理性
中圖分類號:TE973;TQ055.81 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)33-0278-01
1 石油化工裝置的管道設(shè)計工藝路線存在的問題
在石油化工裝置工藝管道設(shè)計的過程中要充分考慮成本的解決。安裝時的實用性和適用性,但是一定要牢牢把握“安全第一”這一原則。在工藝路線設(shè)計過程中,要選用危險性比較小的物質(zhì)材料。在工藝路線設(shè)計過程中,首要的就是考慮材料的選擇問題,合理的原材料不僅能夠增加管道的安全性,同時也能在一定程度上減緩由于各種現(xiàn)實因素而對管道設(shè)計提出的苛刻要求。應(yīng)利用專業(yè)知識來提高工藝設(shè)計的實用性,在工藝設(shè)計安裝流程中盡量把復雜問題簡單化。
(1)在選擇管道的材料時,要充分考慮到材料的物理特性,同時也要根據(jù)管道的實際工作采取進行相應(yīng)的安全防護措施,從材料人手保證管道的安全。(2)在管道設(shè)計過程中一定不能忽視警報裝置的作用,做到早發(fā)現(xiàn)、早維護,避免事故進一步地擴大。(3)在設(shè)計過程中一定要考慮到一些意想不到的突發(fā)事件,應(yīng)在生產(chǎn)裝置上設(shè)計能夠自動連鎖緊急停車的裝置,避免造成更大的損失。(4)我們要利用國外的相關(guān)先進技術(shù),結(jié)合我國石油化工的一些實際情況,設(shè)計出適合我國實用的石油化工工藝管道。
2 石油化工裝置工藝管道材料與等級分界的合理性設(shè)計
在化工管道設(shè)計過程中,一定要注意高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)兩者之間進行邊接的過程。此外,在化工管道設(shè)計過程別注意P&DI中將已劃分過的界限標明,其具體的安裝方式主要有三種情況:壓力等級相同,但材質(zhì)不相同。
注意事項:法蘭及墊片可采用低材質(zhì),螺栓及閥門要采用高材質(zhì),如圖1。
材質(zhì)相同,但壓力等級不同,和圖1的情況恰好相反。
注意事項:法蘭、墊片、螺栓、閥門必須全部采用高壓材質(zhì),如圖2。
二者的壓力等級和材質(zhì)二者各不相同。
注意事項:法蘭及墊片要采用材質(zhì)為a的高壓等級,螺栓及閥門要采用材質(zhì)為b的高壓等級如圖3。
3 泵的管線設(shè)計
3.1 泵入口偏心異徑管的使用
合理設(shè)計泵吸入管道主要為保障泵工作的順利運行。當泵入口管系統(tǒng)的管徑發(fā)生變化時,泵入口變徑管的安裝應(yīng)使氣體不在變徑處集聚,避免因安裝不當而產(chǎn)生汽蝕。泵的水平入口管變徑應(yīng)選用偏心異徑管,在安裝偏心異徑管時,在安裝過程中,一般采用頂平安裝,這樣的安裝方法可以省去低點排液。
3.2 泵入口直管段的設(shè)置
當液體進入泵嘴時,如有偏流、旋渦流時會破壞液體在葉輪內(nèi)的流動平衡,改變泵的揚程,同時也會出現(xiàn)氣阻,從而使泵性能變差,壽命縮短。在管道設(shè)計中通過在泵入口前增加直管段來減小對泵的影響。對于不同形式的泵對于吸入口前直管要求也有些不同。對于側(cè)向吸入的泵來說,吸入口前直管段長度大于三倍管徑的直管段。對于雙吸離心泵,為了避免雙向吸入引起水平離心泵的汽蝕,雙吸入口要對稱布置。當吸入口管道與泵軸平行時,泵吸入口前應(yīng)設(shè)置管徑七倍大的直管段;當吸入口管線與泵軸垂直時,彎頭、大小頭及閥門可以視作直管段。
3.3 管道柔性
泵屬于回轉(zhuǎn)機械,當管嘴受到管道的推力作用時,轉(zhuǎn)軸的定位就會發(fā)生偏移的現(xiàn)象,所以在設(shè)計管道時,應(yīng)該將泵嘴的受力作用進行嚴格的控制,保證泵嘴的作用力在允許的范圍之內(nèi)。在管道設(shè)計中可通過如下方法以減少管道作用在泵管嘴的應(yīng)力和力矩:
(1)對管道走向進行合理的布置以增加管道柔性;(2)除承重的支吊架之外合理設(shè)置導向支架和止推。管道最短、壓力損失最小的為理想形態(tài),但是在熱介質(zhì)的管道中,熱應(yīng)力分析有問題。增加彎頭和改變管線走向,增加了管線柔性,同時管道壓損和投資都會增加。為了保證重要泵及高溫泵的正常運行、管道布置的合理性及降低成本,根據(jù)管道走向和操作條件進行應(yīng)力分析優(yōu)化管道走向、設(shè)置合適支架十分必要。
4 管架設(shè)計
管架設(shè)計在很大程度上會影響管道的設(shè)計,如果不能提出合理的管架設(shè)計,就會為管道今后的工作埋下隱患,不僅會耽誤管道的正常工作,甚至會出現(xiàn)安全事故。因此,要注意管道與支架的一些相關(guān)因素和沿塔敷設(shè)的管線。
4.1 減少管道與支架的相對位移
比如:在蒸汽管道中,主管常接有排水小管,如圖4:
在此圖中,A點做支于地面的支架,小管支在A點處,由于小管的剛性較大,就可能阻礙彈簧向下移動,在動轉(zhuǎn)過程中,就會嚴重的損壞機器,所以這樣的設(shè)計對整體裝置來說有很大的影響和破壞性。正確的做法如圖5:此設(shè)計取消地面上的支架改在從主管上生根,這樣就減小了小管與支架間相對位移。
5 對石油化工裝置的管道設(shè)計上的缺陷防范
第一,管道設(shè)計過程中對于整個設(shè)計時間來說,管道設(shè)計的時間相對較短,所以我們在設(shè)計過程中對人員的配備和整個設(shè)計過程中要控制好時間,合理安排時間。因此,在設(shè)計過程中要做好員工的思想工作,一個具有較高合作性的團隊往往能夠提出更為安全及合理的設(shè)計理念。第二,可以說相關(guān)設(shè)計人員自身的專業(yè)水平將很大程度上決定管道設(shè)計是否安全、是否合理、是否便于今后的維修和維護。因此,提高相關(guān)設(shè)計人員的專業(yè)水平也是值得我們深思的問題。在實際的過程中正是由于一些設(shè)計人員沒有積極去思考,在設(shè)計過程中不嚴謹,才導致事故發(fā)生。所以要加強員工培訓,積極去學習先進的設(shè)計方法并采用最新的技術(shù)手段。
6 結(jié)束語
石油化工裝置工藝管道設(shè)計過程中要注意設(shè)計的安全性和合理性,提高管道的實用性和適用性,便于今后的維修和維護,在設(shè)計過程中應(yīng)熟練掌握行業(yè)的現(xiàn)行標準規(guī)定,設(shè)計人員也要提高自身的能力和學習相關(guān)的專業(yè)知識,才能滿足新時期對管道設(shè)計的新要求。
參考文獻
[1] 孫秀敏,張敏.石油化工裝置設(shè)計與安全[J].甘肅科技,2009,03:38.