化工廠冬季儀表防凍分析與維護(hù)措施

靈石中煤化工有限責(zé)任公司 山西 晉中 031300

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工行業(yè)也朝著自動(dòng)化與現(xiàn)代化進(jìn)行發(fā)展，在化工行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，化工儀表設(shè)備對(duì)化工行業(yè)的生產(chǎn)起著關(guān)鍵性作用，是提高生產(chǎn)效率與維護(hù)生產(chǎn)安全的重要介質(zhì)。然而化工企業(yè)的儀表設(shè)備常年暴露在大氣中，當(dāng)氣溫過(guò)低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致儀表設(shè)備中測(cè)量管內(nèi)的介質(zhì)會(huì)發(fā)生凍結(jié)，嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，儀表設(shè)備被凍結(jié)，導(dǎo)致指示性工作不能正常完成，嚴(yán)重影響化工廠生產(chǎn)的效率與生產(chǎn)的安全性。因此要加強(qiáng)化工廠冬季儀表設(shè)備防凍與維護(hù)，提高儀表的使用周期。

1 造成儀表凍結(jié)的因素分析

(1)伴熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障，起著伴熱作用的設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行伴熱，伴熱管與導(dǎo)壓管支架處、保溫箱口以及導(dǎo)管的管件之間預(yù)留的縫隙過(guò)大，減弱了伴熱的效果，導(dǎo)致儀表設(shè)備伴熱系統(tǒng)故障，出現(xiàn)凍結(jié)的現(xiàn)象。

(2)保溫箱內(nèi)部所裝的保溫泡沫層的厚度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，儀表在安裝的過(guò)程中太靠近保溫箱門(mén)，沒(méi)有安裝在保溫箱的正中間導(dǎo)致保溫效果達(dá)不到最佳，同時(shí)保溫箱內(nèi)的加熱系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行完善，導(dǎo)致保溫箱的加熱效果欠佳。另外儀表的相關(guān)線路進(jìn)出保溫箱時(shí)，其開(kāi)孔處密封性不佳，導(dǎo)致外部冷空氣輕而易舉的進(jìn)入保溫箱，保溫箱的底部支架并沒(méi)有安裝相關(guān)的保溫隔熱層，缺乏保暖性能，導(dǎo)致儀表設(shè)備發(fā)生凍結(jié)的情況。

(3)由于環(huán)境具有多變性和突發(fā)性，當(dāng)周圍的溫度急劇下降時(shí)，儀表伴熱系統(tǒng)并沒(méi)有做出相應(yīng)的調(diào)整，導(dǎo)致伴熱不足，儀表設(shè)備隨著溫度的降低發(fā)生凍結(jié)，嚴(yán)重影響了化工廠運(yùn)行的效率與安全。

(4)在安裝導(dǎo)管線路時(shí)，技術(shù)人員只考慮操作方便這一特性，忽略了導(dǎo)管線路過(guò)長(zhǎng)加之彎頭過(guò)多導(dǎo)致的伴熱導(dǎo)管末端伴熱溫度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況，伴熱不足將導(dǎo)致管內(nèi)介質(zhì)由于氣溫降低而發(fā)生凍結(jié)、冷凝的情況，嚴(yán)重影響導(dǎo)管的使用壽命。

(5)電伴熱量不足，電伴利用檢修箱取電進(jìn)行伴熱，當(dāng)電源故障時(shí)對(duì)檢修箱進(jìn)行檢修拉閘后，電伴熱不能正常供熱，導(dǎo)致儀表設(shè)備在低溫下發(fā)生凍結(jié)。

(6)新裝置的水壓試壓儀表管線進(jìn)水，或者在管線進(jìn)水后沒(méi)有及時(shí)處理或處理不干凈，導(dǎo)致儀表設(shè)備在冬季低溫環(huán)境下發(fā)生凍壞，影響儀表設(shè)備的使用周期。

(7)化工廠在利用蒸汽進(jìn)行伴熱時(shí)，存在一根伴熱管線同時(shí)對(duì)多個(gè)儀表進(jìn)行伴熱，導(dǎo)致伴熱管線過(guò)長(zhǎng)，供熱量不足，導(dǎo)致儀表設(shè)備凍壞。

(8)管線或設(shè)備長(zhǎng)期處于室外運(yùn)行的狀體，進(jìn)入冬季后，隨著氣溫的降低，管線內(nèi)和設(shè)備中會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)液，而凝結(jié)液會(huì)沿著管線進(jìn)入儀表設(shè)備，導(dǎo)致管線壓力胡壓差檢測(cè)儀表凍壞，影響了測(cè)量的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致化工廠生產(chǎn)運(yùn)行的安全性受到威脅。

(9)在化工廠生產(chǎn)運(yùn)行中，其裝置會(huì)重復(fù)多次的進(jìn)行開(kāi)停，在這個(gè)過(guò)程中，儀表空氣管線會(huì)由于突然的受熱和冷卻自然凝結(jié)成水，隨著氣溫的降低，閥門(mén)定位器以及氣動(dòng)元件由于進(jìn)水造成凍結(jié)。

2 防止儀表凍結(jié)的相關(guān)策略

2.1 選型措施

(1)在選擇儀表設(shè)備時(shí)，要選擇自帶保溫裝置的儀表設(shè)備或者選擇能夠適應(yīng)冬季最低溫度的儀表。在對(duì)儀表設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，首先要考慮儀表的類別、使用范圍以及安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度，盡量選擇可以適應(yīng)當(dāng)?shù)囟咀畹蜌鉁鼗蛘呖梢苑纼霰氐膬x表，其次將儀表選擇的條件提交給廠家來(lái)選擇儀表的型號(hào)。到目前為止，大部分廠家所生產(chǎn)的FISHER閥門(mén)定位器和FOXBORO計(jì)表頭可以適應(yīng)零下40℃的溫度，擴(kuò)大了儀表的使用范圍，提高了儀表的使用壽命，為化工廠生產(chǎn)運(yùn)行提供了便利。

(2)在選擇儀表設(shè)備的液晶顯示表頭時(shí)，除對(duì)其質(zhì)量有所要求之外，還要對(duì)其環(huán)境溫度的耐受情況進(jìn)行分析和考慮，要選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的液晶顯示表頭，提高儀表的使用周期；另外選擇隔離液時(shí)，也要對(duì)環(huán)境溫度的耐受性進(jìn)行考慮。

(3)大部分的化工廠在選擇設(shè)備儀表時(shí)，一般考慮兩方面的性能，一是經(jīng)濟(jì)性能；而是實(shí)用性能。所謂的經(jīng)濟(jì)性能指價(jià)格低廉，性價(jià)比較高；實(shí)用性能即易維修，同時(shí)在使用過(guò)程中測(cè)量較為準(zhǔn)確，適應(yīng)環(huán)境的能力較強(qiáng)，要想提高儀表的使用性能，關(guān)鍵是要將兩者進(jìn)行結(jié)合，才能充分的體現(xiàn)儀表選型的重要性，避免儀表凍結(jié)和凝固。

2.2 保溫伴熱措施 以山西晉中地區(qū)某化工廠為例，冬季晉中地區(qū)月平均氣溫達(dá)零下20℃，并且長(zhǎng)期處于零下，自控儀表長(zhǎng)期在低溫下工作，加大了對(duì)儀表保溫防凍的難度。由于化工廠的生產(chǎn)特性為高溫高壓，易燃易爆，因此常采用蒸汽伴熱的方式對(duì)儀表進(jìn)行保溫。蒸汽伴熱的影響因素較多，因此采用蒸汽伴熱需要滿足以下條件方能保證蒸汽伴熱運(yùn)行的穩(wěn)定性:

(1)在利用蒸汽伴熱時(shí)，要想保證伴熱的穩(wěn)定性，其伴熱的蒸汽要滿足標(biāo)準(zhǔn)的溫度和壓力，即150℃，0.5MPa，因此要保證蒸汽管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定性，若蒸汽壓力低于0.4MPa時(shí)，輸水閥門(mén)將無(wú)法正常工作，伴熱管積累較多的凝結(jié)水，導(dǎo)致伴熱管道凍結(jié)，嚴(yán)重影響儀表的伴熱。

(2)輸水閥是蒸汽伴熱最關(guān)鍵的部件，因此輸水閥的選擇十分的重要。輸水閥的結(jié)構(gòu)較多，如機(jī)械式、熱動(dòng)力與熱靜力等結(jié)構(gòu)。機(jī)械式的輸水閥在安裝過(guò)程中必須保持水平狀態(tài)，熱動(dòng)力與熱靜力即可水平安裝也可以垂直安裝。因此在選擇時(shí)，要根據(jù)使用情況進(jìn)行選擇。

(3)凝液排放也是影響蒸汽伴熱的因素之一，要想提高蒸汽伴熱的效果，要設(shè)置好凝液排放口與輸水閥的距離以及排放口與地溝的距離，一般來(lái)講排放口應(yīng)距離輸水閥250-450mm的程度，距離地溝150-200為最佳，因此在進(jìn)行安裝時(shí)，要嚴(yán)格把握排放口的距離，加強(qiáng)保溫的效果。

(4)大部分企業(yè)在進(jìn)行伴熱時(shí)大都采用一根伴熱管線對(duì)多臺(tái)儀表供熱的現(xiàn)象，而蒸汽伴熱則避免了這一問(wèn)題，一根供熱管線只對(duì)一個(gè)儀表設(shè)備進(jìn)行供熱，同時(shí)每個(gè)蒸汽伴熱系統(tǒng)設(shè)置了相對(duì)獨(dú)立的輸水器，這樣減少了一根管線供熱多臺(tái)儀表，造成的供熱不足的現(xiàn)象。

2.3 防凍措施 在冬季低溫環(huán)境下，巡檢人員在進(jìn)行儀表設(shè)備檢查時(shí)，要將閥門(mén)過(guò)濾減壓閥的凝結(jié)液排放干凈，同時(shí)要對(duì)保溫箱中的鐵皮進(jìn)行完好性檢查，對(duì)保溫石棉繩、伴熱管線等進(jìn)行排查與處理，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障要及時(shí)進(jìn)行處理和維護(hù)。在防凍期間要對(duì)引壓管道進(jìn)行防凍處理，對(duì)需要填充防凍液的管道填充-20±2的防凍液，對(duì)于其他管道要進(jìn)行伴熱保溫和及時(shí)防水的處理，避免管道凍結(jié)。防凍組成員要制定相關(guān)的防凍預(yù)案以及防凍制度，車間管理人員要切實(shí)關(guān)注氣候的變化，對(duì)惡劣氣候開(kāi)展應(yīng)對(duì)措施，及時(shí)對(duì)儀表設(shè)備進(jìn)行伴熱和保溫。在每年的冰凍期，要檢查疏水器的輸水狀況，一旦發(fā)生輸水管道凍結(jié)問(wèn)題，及時(shí)處理。對(duì)于停工裝置要及時(shí)檢查防護(hù)工作是否標(biāo)準(zhǔn)，利用氮?dú)鈱?duì)停工裝置進(jìn)行吹掃，避免積液凍結(jié)。

3 冬季儀表凍結(jié)的維護(hù)與管理

化工廠冬季儀表防凍除采取相關(guān)保溫措施外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)儀表防凍相關(guān)問(wèn)題的維護(hù)與管理，從制度的角度出發(fā)來(lái)加強(qiáng)儀表的防凍維護(hù)。第一要建立健全車間管理制度，提高車間管理人員對(duì)儀表防凍工作的重視程度，同時(shí)在企業(yè)成立相關(guān)的儀表防凍小組，專門(mén)負(fù)責(zé)儀表防凍工作，防凍小組的成員要從車間選擇，防凍組組長(zhǎng)由車間主任擔(dān)任，裝置工程師擔(dān)任副組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)人要將防凍意識(shí)落實(shí)到小組的各個(gè)成員之中，提高防凍意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)儀表冬季的防凍維護(hù)。防凍小組的主要職責(zé)為，在降溫之前，要根據(jù)車間臺(tái)賬清單，對(duì)每個(gè)儀表的伴熱系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)進(jìn)行徹底的清查，找出儀表存在的故障隱患，并及時(shí)處理和維修，其次要檢查儀表的保溫箱、伴熱線路以及伴熱管線的閥門(mén)是否完好，檢查保溫箱的密封程度和管線保溫棉的完好程度等，一旦發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和維修。最后，防凍小組要根據(jù)實(shí)際情況與經(jīng)驗(yàn)，制定詳細(xì)的儀表防凍結(jié)計(jì)劃，并準(zhǔn)備好一切相關(guān)的材料用具。

第二要完善相關(guān)制度體系，完善儀表臺(tái)賬清單，臺(tái)賬中要完整的記錄儀表的介質(zhì)、安裝條件、安裝高度等相關(guān)的信息。同時(shí)要制定儀表防凍的相關(guān)制度，明確人員巡檢時(shí)間和任務(wù)，將責(zé)任落實(shí)到每位成員中，完善人員交接手續(xù)，同時(shí)班組人員要掌握巡查制度的各項(xiàng)要求，加強(qiáng)對(duì)儀表防凍維護(hù)。

結(jié)論

儀表設(shè)備在化工廠生產(chǎn)運(yùn)行中起著關(guān)鍵的作用，是化工企業(yè)安全高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。在北方冬季由于氣溫的下降，儀表設(shè)備常由于伴熱不足發(fā)生凍結(jié)的現(xiàn)象，造成企業(yè)測(cè)量不準(zhǔn)和顯示信息有誤等問(wèn)題，對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)起不利作用。本文針對(duì)儀表凍結(jié)問(wèn)題進(jìn)行了分析，在選型、伴熱和防凍方面提出了儀表防凍結(jié)的措施，并且提出了儀表維護(hù)與管理方面的策略，為企業(yè)加強(qiáng)儀表保溫與防凍提出了建議。