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(guò)對我公司氧化鋁廠(chǎng)蒸發(fā)站區域的冷凝器循環(huán)上水管道上安裝的熱電阻溫度計損壞頻繁進(jìn)行跟蹤、分析,結合現場(chǎng)實(shí)際情況,通過(guò)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)站穩定運行、減少儀表人員的維護工作量、也降低公司備件消耗。
前言
　　氧化鋁廠(chǎng)工藝生產(chǎn)車(chē)間有6個(gè):原料、溶出、沉降、蒸發(fā)、分解、焙燒車(chē)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(lái)，采取先將其與堿液混合反應生成鋁溶液,再從中把鋁分解提取出來(lái)的方法。原料車(chē)間將鋁土礦石磨碎,加入由蒸發(fā)車(chē)間來(lái)的堿液(稱(chēng)“母液"),送到高壓溶出車(chē)間漸漸地加溫加壓,“煮熟”，.成了鋁酸鈉溶液。到沉降車(chē)間把其中含有的鐵“沉降”后扔到赤泥堆場(chǎng)。到分解車(chē)間加入一些種子”，催化,經(jīng)過(guò)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(chǎng)的主要任務(wù)是濃縮分解送來(lái)的種分母液，調配成濃度符合生產(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(chǎng)生產(chǎn)流程的液量平衡。隨著(zhù)現代工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程規模不斷擴大,工業(yè)自動(dòng)化已成為一項龐大的系統工程。.
　　蒸發(fā)操作廣泛應用于化工、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(guò)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(guò)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)形成結晶析出的程度,這個(gè)過(guò)程叫做超濃縮,例如我公司氧化鋁廠(chǎng)蒸發(fā)工序特別設置了一個(gè)效叫強制效,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晶析出,最終經(jīng)過(guò)排鹽苛化回收。③通過(guò)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--種操作方法兼備制取濃溶液和回收有用溶劑，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(chǎng)蒸發(fā)系統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)上水熱電阻溫度計是作為是冷凝器真空度調節的最重要指標之一.循環(huán)上水管的熱電阻頻繁出現損壞現象，不僅加大儀表維護人員工作量、熱電阻損耗量大也增加了生產(chǎn)成本,不及時(shí)處理更會(huì )影響生產(chǎn)指標控制。為此將其作為一項技改項目,跟蹤調查分析熱電阻頻繁出現損壞的原因,并制定對策,完成技改。
1蒸發(fā)區域的主要任務(wù)
　　蒸發(fā)車(chē)間作業(yè)區域包括原液槽、蒸發(fā)站、水洗槽、酸洗系統、循環(huán)母液槽。此區域的任務(wù)是把分解送來(lái)的種分母液蒸發(fā)濃縮、調配成合格濃度的循環(huán)母液，通過(guò)超濃縮,使流程中有害雜質(zhì)碳酸鹽結晶析出,確保整個(gè)氧化鋁生產(chǎn)流程的液量平衡。
2存在問(wèn)題分析
　　循環(huán)上水管的熱電阻從投產(chǎn)以來(lái)頻繁出現熱電阻保護套管斷裂現象,熱電阻最短使用壽命僅15d,因此熱電阻保護套管斷裂是出現故障的主要原因。熱電阻頻繁出現故障不僅加大儀表維護人員工作量、增加備件消耗量、影響生產(chǎn)指標控制。為此,生產(chǎn)單位和儀表設備維護部門(mén)領(lǐng)導高度重視,要求減少儀表設備故障,保證蒸發(fā)系統穩定運行。
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。保護套過(guò)薄,承受不了管道內循環(huán)水的沖擊力,導致熱電阻保護套管頻繁斷裂,出現故障。
2.2安裝位置
　　循環(huán).上水熱電阻溫度計原安裝方式: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(mén)，上水管道直徑:1.2m,管內介質(zhì):循環(huán)水,流動(dòng)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,管道內的平均水流沖擊力過(guò)大。根據蒸發(fā)車(chē)間工藝人員反映(如圖1所示),工藝的閥門(mén)通常處在開(kāi)度為50%的位置,熱電阻成30°傾斜安裝在閥門(mén)上方0.5m處,從物理學(xué)原理分析,熱電阻在此處將承受著(zhù)幾倍的平均水流沖擊力。循環(huán)水對熱電阻的沖擊力過(guò)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(dòng)大的管道上,流量大、壓力大的容器內,強酸、強堿介質(zhì)容器內等)的現場(chǎng)儀表必須采用相對應的加強型儀表,以符合工藝生產(chǎn)要求。而蒸發(fā)站循環(huán)上水熱電阻溫度計處在壓力過(guò)荷的情況下卻只采用了普通型的熱電阻。保護套管過(guò)薄也是造成熱電阻保護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(dòng)化儀表工程施工及驗收規范(2003年版)》相關(guān)要求,熱電阻的安裝位置必須離工藝閥門(mén)在1.5m以上,而此熱電阻溫度計前方0.5m處安裝有工藝閥門(mén)。所以對安裝位置的改換是此項目的最關(guān)鍵所在。
3.2選擇耐磨耐沖擊型熱電阻
　　熱電阻保護套管過(guò)薄也是造成熱電阻溫度計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(lái)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?jì)芍芨鼡Q一支熱電阻,改造后至今都未見(jiàn)損壞。大大延長(cháng)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(guò)改造后,熱電阻無(wú)一保護套管斷裂情況,直接減少儀表維護工作量,降低公司生產(chǎn)成本,保證了蒸發(fā)站穩定運行。
5熱電阻日常維護
　　雖然，經(jīng)過(guò)通過(guò)選型及安裝位置改造后,故障明顯下降,但同時(shí)也要認識到在使用過(guò)程中保養工作的重要性!熱電阻溫度計因使用年限長(cháng),.熱電阻保護套管長(cháng)期浸泡在循環(huán)水里,保護套管有結垢引起溫度測量值偏低現象。因管道內的介質(zhì)是流動(dòng)循環(huán)水，熱電阻保護套管結垢導致溫度測量值顯示偏低這一現象相對好解決.只要每?jì)赡陼r(shí)間周期清理保護套管就可以解決。
6總結
　　蒸發(fā)循環(huán)上水熱電阻改造后,延長(cháng)了熱電阻使用周期，降低了備件消耗，減少了儀表維護量,同時(shí)保障了蒸發(fā)站穩定運行,其產(chǎn)生的間接效益更為可觀(guān)。
7結束語(yǔ)
　　節能降耗是我公司乃至整個(gè)社會(huì )的主旋律,技術(shù)改造就是節能降耗重大舉措之一,作為現代化學(xué)習型企業(yè)里的儀表維護人員,必須努力提高自身的技術(shù)水平,培養職工勇于改革、善于創(chuàng )新的習慣,根據儀表實(shí)際運行情況進(jìn)--步挖潛技術(shù)改造,降低備件消耗減少儀表維護量,把節能降耗落到實(shí)處,保障公司生產(chǎn)安全穩定運行。