丙烯丙烷球罐氮氣置換法

梅舟營

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

一、引言

隨著世界各國綜合國力和科學(xué)水平的提高，球形容器的制造水平也正在高速發(fā)展。近年來，我國在石油化工、合成氨、城市燃氣的建設(shè)中，大型化球形容器得到了廣泛應(yīng)用。例如：在石油、化工、冶金、城市煤氣等工程中，球形容器被用于儲存液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氮、液氫、液氨、氧氣、氮氣、天然氣、城市煤氣、壓縮空氣等物料；在原子能發(fā)電站，球形容器被用作核安全殼；在造紙廠被用作蒸煮球等?？傊?，隨著工業(yè)的發(fā)展，球形容器的使用范圍必將越來越廣泛。

二、球罐的置換方法及選用

根據(jù)國內(nèi)相關(guān)行業(yè)對球罐的置換方法介紹，以及同行業(yè)兄弟單位對大中型球罐置換的實際經(jīng)驗，球罐的置換方法主要以氮氣置換法和水置換法為主。但對于大中型球罐的置換，選用氮氣置換法最為經(jīng)濟環(huán)保。

三、氮氣置換法概述

1、檢修前置換

先將球罐內(nèi)液態(tài)烴倒空后，將烴類氣體通過罐頂?shù)蛪和咚咕€放空，再用氮氣由罐底充壓到一定壓力后，通過罐頂?shù)蛪和咚咕€置換出罐內(nèi)烴類氣體，重復(fù)置換幾次后，直至罐內(nèi)烴類氣體檢測含量小于1%為止。

2、檢修后置換

用氮氣由罐底充壓到一定壓力后，通過罐頂往大氣排空置換出罐內(nèi)氧氣，重復(fù)置換幾次后，直至罐內(nèi)氧氣檢測含量小于0.5%為止。

四、氮氣置換法的具體步驟

(一)檢修前的置換處理

1、置換前準備工作

(1)啟泵將球罐內(nèi)物料倒空。

(2)關(guān)閉球罐閥組處所有液氣相閥門，并將氣動閥調(diào)到手動模式關(guān)嚴后鉛封。

(3)將罐內(nèi)氣相壓力往低瓦系統(tǒng)放空。

(4)關(guān)閉球罐罐根氣動閥與罐根手動閘閥，將罐根氣動閥調(diào)至手動，并在手輪出加好鉛封禁動。

(5)將兩道罐根閥之間的短接拆下后，法蘭面用盲板封死。

(6)球罐采樣器連二次脫水線出口閥門，至二次脫水罐閥門，罐頂氣相線閥門用盲板封死，罐頂排大氣的放空雙閥之間盲板拆除。

(7)在罐底切水口法蘭處接好臨時氮氣皮管。

2、具體置換步驟

(1)往罐內(nèi)注氮氣至0.3MPa后停止注氮，打開罐頂火炬放空閥往低瓦排放至0.01MPa后關(guān)閉火炬放空閥，罐底繼續(xù)注氮氣重復(fù)上述步驟操作。

(2)置換4次后，在罐頂遠傳壓力表放空處采樣分析，罐內(nèi)可燃氣檢測含量應(yīng)<1%，如達不到要求，則繼續(xù)進行置換。

(3)如采樣分析合格后，打開罐頂排大氣閥，將罐內(nèi)殘余氣體往大氣排放直至放盡。

3、置換后操作

(1)將罐頂罐根閥拆除后，靠集合管處的法蘭用盲板封死。

(2)罐頂火炬放空線用“8”字盲板封死。

(3)罐頂兩個安全閥進口閥關(guān)閉并加鉛封，打開罐頂排大氣雙閥。

(4)打開罐底、罐頂人孔通風24小時以上，測爆、氧含量分析合格后交付檢修。

(二)檢修后置換處理

1、置換前準備工作

球罐檢驗結(jié)束，罐底、罐頂人孔復(fù)位，氣密試驗合格。

2、具體置換步驟

(1)往罐內(nèi)注氮氣至0.3MPa后停止注氮，打開罐頂放空閥直接排大氣，待壓力到0.01MPa后停止外排，罐底繼續(xù)注氮氣重復(fù)上述步驟操作。

(2)置換4次后，在罐頂遠傳壓力表放空處采樣分析，罐內(nèi)檢測氧含量<0.5%為合格，合格后罐內(nèi)壓力保持在0.1MPa。如化驗分析不合格，則應(yīng)繼續(xù)進行置換，直至分析合格。

3、置換后操作

(1)拆除檢修盲板，盲板拆除期間罐內(nèi)必須保持正壓，防止空氣進入罐內(nèi)。

(2)檢修盲板全部拆除及短接全部復(fù)位后，打開罐根氣動閥及罐頂罐根閥，用肥皂水對拆除過盲板及短接的部位進行試漏，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。

(3)管線法蘭試漏正常后，將罐內(nèi)壓力往大氣泄至0.01MPa后將罐頂排大氣雙閥用盲板封死。

(4)球罐恢復(fù)投用，引入氣相后在0.3MPa和0.6MPa時操作人員用肥皂水對拆除過盲板及短接的部位進行試漏，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。

五、置換注意事項

1、罐內(nèi)液態(tài)烴液相倒空前2米及時通知儀表人員將伺服液位計浮球收起，球罐投用后液位至2米時復(fù)位。

2、液態(tài)烴氣相往低瓦排放期間，必須全程監(jiān)控罐內(nèi)壓力、溫度參數(shù)，同時對低瓦管網(wǎng)壓力加強關(guān)注。

3、球罐放壓期間由于罐底少量殘余液體氣化，導(dǎo)致罐溫驟降，放壓時要求速度緩慢，溫度原則上不低于-5℃，最低不得低于-10℃。

4、使用氮氣或提氮氣量前必須經(jīng)過生產(chǎn)調(diào)度及公用工程部門同意，以免影響氮氣管網(wǎng)壓力，造成生產(chǎn)波動。

5、檢修過程中的盲板必須做好盲板表，盲板拆裝必須設(shè)專人負責，確認無誤后方可進行盲板拆裝，并做好盲板登記臺帳。

6、拆裝盲板及短接時，檢修人員必須使用防爆工具。

7、球罐重新投用前，必須經(jīng)過當班班長，部門工藝、安全、設(shè)備管理人員確認后方可投用。

8、球罐內(nèi)殘留氣體向大氣排放期間，周邊禁止一切施工動火。

9、拆裝盲板及短節(jié)需做好管線的臨時支護和腳手架。

10、上人孔拆除后，及時做好井字架進行防護，防止人員跌落。

11、用氮氣、引氣相、往低瓦放壓前都需征得生產(chǎn)調(diào)度及公用工程部門同意后才能進行。

12、提前辦理檢修球罐聯(lián)鎖摘除/投用申請，置換合格檢修前將聯(lián)鎖摘除；檢修完成進液前將聯(lián)鎖投用。

六、結(jié)論

以中海石油寧波大榭石化有限公司丙烯球罐置換為實例，對球罐置換期間的放壓及氮氣充壓等各個環(huán)節(jié)進行全程跟蹤，統(tǒng)計匯總數(shù)據(jù)，最終得出了最為合理的置換方法。如表1。

表1 球罐置換統(tǒng)計表

通過《表1》得出：置換1臺3000m3球罐，以氮氣充壓至0.1MPa為基礎(chǔ)，從置換開始直到置換合格需進行九次充壓、放壓操作，消耗時間為175小時(約7天半)。

表2 球罐置換統(tǒng)計表

通過《表2》得出：置換1臺3000m3球罐，以氮氣充壓至0.2MPa為基礎(chǔ)，從置換開始直到置換合格需進行五次充壓、放壓操作，消耗時間為144小時(約6天)。

表3 球罐置換統(tǒng)計表

通過《表3》得出：置換1臺3000m3球罐，以氮氣充壓至0.3MPa為基礎(chǔ)，從置換開始直到置換合格需進行四次充壓、放壓操作，消耗時間為120小時(約5天)。

根據(jù)上述3次球罐置換實例分析，《表1》置換次數(shù)多達9次，操作太過于頻繁，不僅增加了操作安全風險及操作勞動強度，而且置換時間最長；《表2》由于提高了充氮壓力后，置換次數(shù)大幅度減少，由原來的九次減少至五次，不僅有效地降低了操作安全風險及操作勞動強度，而且置換時間相比《表1》置換時間減少了31小時；《表3》再次提高充氮壓力后，置換次數(shù)由《表2》的五次再次減少至四次，置換時間比《表2》減少了24小時，比《表1》足足減少了55小時。除有效降低操作安全風險及操作勞動強度外，置換時間再進一步減少，大大提高了工作效率。由于本公司氮氣屬于外購，氮氣用量主要以保主生產(chǎn)裝置為主，罐區(qū)使用氮氣經(jīng)常受限，無法長時間保證連續(xù)補氮，故未對球罐置換進行0.4MPa充壓嘗試。但通過上述3種充壓不同的方法分析比較，得出《表3》的球罐置換方法最為有效合理。