CO管網(wǎng)流程優(yōu)化及其儀表改造

秦瑞敏，王代紅

(兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277527)

兗礦魯南化工有限公司在對所有用于成本考核的物料流程進(jìn)行全面排查時，查出醋酸一和醋酸二2個工段的CO總管互相連通，變壓吸附工段與凈化車間的CO均可供這2個工段使用。由于受管網(wǎng)流程設(shè)計缺陷的影響，無法統(tǒng)計出醋酸一和醋酸二2個工段各自消耗的CO流量，也無法計算出凈化車間供醋酸二工段的CO流量及變壓吸附工段供醋酸一工段的CO流量，同時變壓吸附工段原壓縮機(jī)出口CO流量表安裝位置不合適，儀表指示不準(zhǔn)，不能滿足成本考核的需要。因此，必須對該CO氣體的管道流程重新進(jìn)行梳理優(yōu)化，并根據(jù)目前儀表的運行狀況對其進(jìn)行徹底改造。

1 流程優(yōu)化及儀表改造情況

將凈化車間至醋酸二工段的CO管道提至醋酸一工段入口流量表之前，同時在變壓吸附工段出口管道上增加1臺流量表。由于醋酸一工段屬于一家公司管理，醋酸二工段和變壓吸附工段屬于另外一家公司管理，考慮到2個公司相互供應(yīng)的CO流量，為了維護(hù)雙方的利益，方案改造時在醋酸一工段和醋酸二工段連通管上增加了2臺CO雙向流量表。改造后的CO氣體流程簡圖見圖1。

FE740、FE1034、FE1002、FE1035—孔板流量計；FT2320—渦街流量計；FT1320—質(zhì)量流量計。

項目設(shè)計先后完成了數(shù)據(jù)表參數(shù)的確認(rèn)，對改造和新增的儀表重新選型，由于原CO流量表均為E+H渦街流量計，儀表波動較大，測量不準(zhǔn)，且公司內(nèi)部不能自行校驗，因此一次測量元件決定改用一體化孔板。其中，一次表差壓變送器采用了美國原裝進(jìn)口的3095型質(zhì)量流量計，溫壓補償功能均在儀表本體完成，技術(shù)先進(jìn)，誤差較小。與此同時，工藝車間制訂并完成了CO管網(wǎng)流程優(yōu)化改造方案的審批工作，并對CO管道材料進(jìn)行了確認(rèn)。

利用系統(tǒng)停車機(jī)會完成了管網(wǎng)的流程優(yōu)化及改造方案的實施工作，管道移位和儀表安裝工作同步進(jìn)行。由于CO管道內(nèi)測量介質(zhì)壓力較高，考慮到介質(zhì)的特殊性，必須對管道焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測，以確保管道投用后的安全。公司先后組織對CO管道焊接進(jìn)行了3次射線探傷(RT)拍片檢測，最終符合焊接二級質(zhì)量要求。焊縫合格后通入N2檢驗管道,檢查無漏點，通入CO后整個管網(wǎng)壓力可穩(wěn)定在3.25 MPa。管道氣密性合格后對新增儀表進(jìn)行了安裝與調(diào)試組態(tài)。采用兆歐表進(jìn)行控制室與現(xiàn)場校線，測量通信線的通斷，將導(dǎo)線與設(shè)備斷開，用500 V兆歐表測絕緣電阻，絕緣電阻均大于50 MΩ，絕緣符合要求，現(xiàn)場檢查儀表正常后進(jìn)行接線，控制室送電并觀察儀表運行狀況。3095型質(zhì)量流量計需要在控制室進(jìn)行組態(tài)，輸入儀表位號、量程、實時溫度、壓力、密度等進(jìn)行開方計算，然后下裝，軟件即可自動計算出儀表的瞬時量、累積量,以及報表[1-4]。隨后儀表投入試運行，當(dāng)年底完成管網(wǎng)及儀表的消缺和驗收工作。

2 改造效果

CO總管改造后CO流量表的配備率增加到了100%，儀表準(zhǔn)確率達(dá)到100%，儀表的配備率和準(zhǔn)確率等級均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17167—2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的要求，同時CO物料不平衡率降到了5%以下。2020年1月—5月平均不平衡率為4.85%，儀表之間的偏差較小。變壓吸附、醋酸一和醋酸二工段不僅實現(xiàn)了單獨計量，解決了一期和二期CO流量交叉核算的問題，更有利于整個CO管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)。根據(jù)凈化車間和變壓吸附工段出口CO流量表的數(shù)據(jù)指示，一期和二期互相供應(yīng)的2臺CO流量表工作正常。以醋酸車間CO消耗體積流量降低5 m3/h、1年按300 d、醋酸平均日產(chǎn)量900 t計算，每年可節(jié)約資金135萬元。通過對改造后的流量表數(shù)據(jù)趨勢分析，公司修改了變壓吸附工段CO消耗煤氣指標(biāo)。

由于現(xiàn)場介質(zhì)的腐蝕性，CO管道材質(zhì)需采用不銹鋼管無縫鋼管，改造使用的材料包括截止閥、連通閥、調(diào)節(jié)閥、彎頭、法蘭及管道均是車間內(nèi)部庫存，沒有購置新的材料和設(shè)備，僅花費施工和管道檢測費用，節(jié)約了大量資金。由于改造后的儀表節(jié)流件大多采用了標(biāo)準(zhǔn)孔板，因此儀表的維護(hù)成本較低。

3 結(jié)語

CO管網(wǎng)流程的優(yōu)化和儀表改造方案的順利實施不但解決了CO長期數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的問題，實現(xiàn)了醋酸車間和變壓吸附工段的單獨核算，而且使操作人員能夠及時觀察、調(diào)節(jié)CO氣量，并根據(jù)氣量調(diào)節(jié)變壓吸附工段和凈化車間的生產(chǎn)負(fù)荷，對降低CO消耗及對標(biāo)工作的開展做出了應(yīng)有的努力，達(dá)到了預(yù)期的目的。

新的物料流程和流量表的投入使用，不但提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，而且也做到及時控制和減少CO等氣體的放空量，不僅節(jié)約了大量的能源，而且減少了環(huán)境污染，為低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。