減少蒸發(fā)站冷凝器循環(huán)上水熱電阻損耗

摘要:本文通過對我公司氧化鋁廠蒸發(fā)站區(qū)域的冷凝器循環(huán)上水管道上安裝的熱電阻溫度計(jì)損壞頻繁進(jìn)行跟蹤、分析,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,通過優(yōu)化熱電阻安裝方式后熱電阻使用壽命明顯提高,保證了蒸發(fā)站穩(wěn)定運(yùn)行、減少儀表人員的維護(hù)工作量、也降低公司備件消耗。
前言
　　氧化鋁廠工藝生產(chǎn)車間有6個(gè):原料、溶出、沉降、蒸發(fā)、分解、焙燒車間:氧化鋁生產(chǎn)使用“拜爾法”。(與鹽巴生產(chǎn)道理差不多),鋁土礦中的鋁不易提取出來，采取先將其與堿液混合反應(yīng)生成鋁溶液,再從中把鋁分解提取出來的方法。原料車間將鋁土礦石磨碎,加入由蒸發(fā)車間來的堿液(稱“母液"),送到高壓溶出車間漸漸地加溫加壓,“煮熟”，.成了鋁酸鈉溶液。到沉降車間把其中含有的鐵“沉降”后扔到赤泥堆場。到分解車間加入一些種子”，催化,經(jīng)過多個(gè)分解槽之后,便成了氫氧化鋁,最后經(jīng)焙燒爐高溫一烤,就成了氧化鋁。蒸發(fā)站在氧化鋁廠的主要任務(wù)是濃縮分解送來的種分母液，調(diào)配成濃度符合生產(chǎn)要求的循環(huán)母液，同時(shí)排除流程中的碳堿,維持整個(gè)氧化鋁廠生產(chǎn)流程的液量平衡。隨著現(xiàn)代工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)過程規(guī)模不斷擴(kuò)大,工業(yè)自動化已成為一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。.
　　蒸發(fā)操作廣泛應(yīng)用于化工、輕工、制藥、食品以及冶金等行業(yè)。工業(yè)蒸發(fā)操作的主要目的有:①將低濃度溶液濃縮后直接制取合格濃度的產(chǎn)品如低濃度的分解母液經(jīng)過多效降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮后得到的蒸發(fā)母液,又如各種果汁、牛奶也必須經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后才能制成合格的產(chǎn)品。②將濃縮后的溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮，使溶液濃度提高到溶質(zhì)形成結(jié)晶析出的程度,這個(gè)過程叫做超濃縮,例如我公司氧化鋁廠蒸發(fā)工序特別設(shè)置了一個(gè)效叫強(qiáng)制效,其作用就是把六效降膜蒸發(fā)濃縮后的蒸發(fā)母液進(jìn)一步濃縮處理,得到濃度更高的蒸發(fā)母液，在這個(gè)濃度之下,溶液中的一-種溶質(zhì)成分碳酸鈉將形成結(jié)晶析出,最終經(jīng)過排鹽苛化回收。③通過加熱蒸發(fā)、溶劑形成蒸汽,冷凝后制取純度符合要求的溶劑產(chǎn)品。這種操作方法也叫蒸餾,如從海水中制取淡水。④另外還有--種操作方法兼?zhèn)渲迫馊芤汉突厥沼杏萌軇?，如中藥生產(chǎn)中酒精浸出液的蒸發(fā),工業(yè)上要濃縮的溶液的溶劑大多是水,即水溶液的蒸發(fā)。
　　氧化鋁廠蒸發(fā)系統(tǒng)保持一定真空度有利于各效二次蒸汽的排除、有利于保持-定的有效溫度、有利于保持一定的總溫度、能降低溶液的沸點(diǎn)從而有效降低汽耗提高蒸發(fā)效率。而循環(huán)上水熱電阻溫度計(jì)是作為是冷凝器真空度調(diào)節(jié)的最重要指標(biāo)之一.循環(huán)上水管的熱電阻頻繁出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，不僅加大儀表維護(hù)人員工作量、熱電阻損耗量大也增加了生產(chǎn)成本,不及時(shí)處理更會影響生產(chǎn)指標(biāo)控制。為此將其作為一項(xiàng)技改項(xiàng)目,跟蹤調(diào)查分析熱電阻頻繁出現(xiàn)損壞的原因,并制定對策,完成技改。
1蒸發(fā)區(qū)域的主要任務(wù)
　　蒸發(fā)車間作業(yè)區(qū)域包括原液槽、蒸發(fā)站、水洗槽、酸洗系統(tǒng)、循環(huán)母液槽。此區(qū)域的任務(wù)是把分解送來的種分母液蒸發(fā)濃縮、調(diào)配成合格濃度的循環(huán)母液，通過超濃縮,使流程中有害雜質(zhì)碳酸鹽結(jié)晶析出,確保整個(gè)氧化鋁生產(chǎn)流程的液量平衡。
2存在問題分析
　　循環(huán)上水管的熱電阻從投產(chǎn)以來頻繁出現(xiàn)熱電阻保護(hù)套管斷裂現(xiàn)象,熱電阻最短使用壽命僅15d,因此熱電阻保護(hù)套管斷裂是出現(xiàn)故障的主要原因。熱電阻頻繁出現(xiàn)故障不僅加大儀表維護(hù)人員工作量、增加備件消耗量、影響生產(chǎn)指標(biāo)控制。為此,生產(chǎn)單位和儀表設(shè)備維護(hù)部門領(lǐng)導(dǎo)高度重視,要求減少儀表設(shè)備故障,保證蒸發(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2.1儀表選型
　　備件選型不合理,原熱電阻采用某公司生產(chǎn)的普通熱電阻材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti,直徑f16。保護(hù)套過薄,承受不了管道內(nèi)循環(huán)水的沖擊力,導(dǎo)致熱電阻保護(hù)套管頻繁斷裂,出現(xiàn)故障。
2.2安裝位置
　　循環(huán).上水熱電阻溫度計(jì)原安裝方式:熱電阻安裝在蒸發(fā)站冷凝器循環(huán)上水上水豎直(縱向)管道上,離熱電阻0.5m前方處有工藝閥門，上水管道直徑:1.2m,管內(nèi)介質(zhì):循環(huán)水,流動方向:由下往上,流速為0.6m/s.
2.3原因分析
2.3.1直接原因
　　循環(huán).上水水流流速一般為0.6m/s左右,管道內(nèi)的平均水流沖擊力過大。根據(jù)蒸發(fā)車間工藝人員反映(如圖1所示),工藝的閥門通常處在開度為50%的位置,熱電阻成30°傾斜安裝在閥門上方0.5m處,從物理學(xué)原理分析,熱電阻在此處將承受著幾倍的平均水流沖擊力。循環(huán)水對熱電阻的沖擊力過大是造成熱電阻頻繁被沖斷的直接原因。
 
2.3.2間接原因
　　在特殊環(huán)境下工作(如:安裝在震動大的管道上,流量大、壓力大的容器內(nèi),強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)容器內(nèi)等)的現(xiàn)場儀表必須采用相對應(yīng)的加強(qiáng)型儀表,以符合工藝生產(chǎn)要求。而蒸發(fā)站循環(huán)上水熱電阻溫度計(jì)處在壓力過荷的情況下卻只采用了普通型的熱電阻。保護(hù)套管過薄也是造成熱電阻保護(hù)套管被沖斷的另外原因之一(如圖2所示)。
 
3改造方案
3.1更改安裝位置
　　按照《GBJ93-86自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(2003年版)》相關(guān)要求,熱電阻的安裝位置必須離工藝閥門在1.5m以上,而此熱電阻溫度計(jì)前方0.5m處安裝有工藝閥門。所以對安裝位置的改換是此項(xiàng)目的最關(guān)鍵所在。
3.2選擇耐磨耐沖擊型熱電阻
　　熱電阻保護(hù)套管過薄也是造成熱電阻溫度計(jì)多次被沖斷的原因之一,選擇耐磨抗沖擊型熱電阻可以解決此因素帶來的影響。
3.3對策實(shí)施
　　對3#蒸發(fā)冷凝器循環(huán)上水熱電阻的安裝位置進(jìn)行了改造。并且采用了加強(qiáng)型熱電阻。安裝的是:某科技有限公司的WZ系列的耐磨抗沖擊型熱電阻，該熱電阻直徑為f20。技改后安裝位置如圖3所示。.
 
4效果
　　2009年八月份3#蒸發(fā)站循環(huán)上水熱電阻改造前平均每兩周更換一支熱電阻,改造后至今都未見損壞。大大延長了熱電阻使用周期,降低了備件消耗,也提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性。
　　基于在3#蒸發(fā)站循環(huán)上水熱電阻改造后取得的成效，2009年8至11月相繼把方案落實(shí)到1#、2#、4#蒸發(fā)站(我公司氧化鋁有1#、2#、3#、4#共四組蒸發(fā)站,已全部改造完畢),改造至今已有7個(gè)年頭，通過改造后,熱電阻無一保護(hù)套管斷裂情況,直接減少儀表維護(hù)工作量,降低公司生產(chǎn)成本,保證了蒸發(fā)站穩(wěn)定運(yùn)行。
5熱電阻日常維護(hù)
　　雖然，經(jīng)過通過選型及安裝位置改造后,故障明顯下降,但同時(shí)也要認(rèn)識到在使用過程中保養(yǎng)工作的重要性!熱電阻溫度計(jì)因使用年限長,.熱電阻保護(hù)套管長期浸泡在循環(huán)水里,保護(hù)套管有結(jié)垢引起溫度測量值偏低現(xiàn)象。因管道內(nèi)的介質(zhì)是流動循環(huán)水，熱電阻保護(hù)套管結(jié)垢導(dǎo)致溫度測量值顯示偏低這一現(xiàn)象相對好解決.只要每兩年時(shí)間周期清理保護(hù)套管就可以解決。
6總結(jié)
　　蒸發(fā)循環(huán)上水熱電阻改造后,延長了熱電阻使用周期，降低了備件消耗，減少了儀表維護(hù)量,同時(shí)保障了蒸發(fā)站穩(wěn)定運(yùn)行,其產(chǎn)生的間接效益更為可觀。
7結(jié)束語
　　節(jié)能降耗是我公司乃至整個(gè)社會的主旋律,技術(shù)改造就是節(jié)能降耗重大舉措之一,作為現(xiàn)代化學(xué)習(xí)型企業(yè)里的儀表維護(hù)人員,必須努力提高自身的技術(shù)水平,培養(yǎng)職工勇于改革、善于創(chuàng)新的習(xí)慣,根據(jù)儀表實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)--步挖潛技術(shù)改造,降低備件消耗減少儀表維護(hù)量,把節(jié)能降耗落到實(shí)處,保障公司生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。