循環(huán)水系統運行分析和解決措施

第44卷第14期廣州化工Vol.44 No. 142016年7月Guangzhou Chemical IndustryJuly. 2016生產(chǎn)技術(shù)循環(huán)水系統運行分析和解決措施國龍(中國石油長(cháng)慶石化分公司，陜西咸陽(yáng)712000)摘要:循環(huán)冷卻水在使用之后，溶解固體和懸浮物相應增加，空氣中污染物如灰塵、雜物、可溶性氣體以及換熱器物料泄漏等，均可以進(jìn)人循環(huán)冷卻水，使系統中的設備和管道腐蝕、結垢，造成換熱器傳熱效率降低，甚至導致設備管道腐蝕穿孔。文章匯總了長(cháng)慶石化公司南廠(chǎng)區循環(huán)水系統運行過(guò)程中存在的問(wèn)題，并對這些問(wèn)題進(jìn)行分析總結，提出針對性的解決措施，保證循環(huán)水系統的長(cháng)周期運行。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統;分析總結;解決措施中圖分類(lèi)號: TE991. 1.文獻標志碼: A文章編號: 1001-9677(2016)014-0162-03Operation Analysis and Solutions of Circulating Water SystemGUO Long( PetroChina Changqing Petrochemical Company ，Shannxi Xianyang 712000, China)Abstract: In the use of cooling water， dissolved solids and the suspension of a correspo - nding increase in airpollutants such asdust, debris, gas and heat exchanger soluble m-aterials such as leakage，can enter the cycle of coolingwater, cooling water system of equipment and pipeline corrosion, scaling, resulting in heat exchanger efficiency, even theequipment pipeline corrosion perforation. The essay the problems existing in the operaion of the circulating water system ofthe southern factory mill plant of the Changqing Petrochemical Company were summarized and analyzed ，and the solutionswere proposed, so as to ensure a long perior operation of the circulating water system.Key words: circulating water system ; analysis and summary; solution循環(huán)水作為工業(yè)生產(chǎn)中的冷卻用水，對裝置的平穩運行起水質(zhì)再次出現渾濁。 檢查發(fā)現E3506氨氣二級冷卻器、E3604著(zhù)極為關(guān)鍵的作用。如何在保證水質(zhì)、水量的前提下使水不斷酸性氣冷卻器存在不同程度的內漏。( 泄漏的E3502和E6304的進(jìn)行循環(huán)，如何降低循環(huán)過(guò)程中在系統產(chǎn)生腐蝕、結垢、微見(jiàn)圖1)由于兩臺換熱器均沒(méi)有副線(xiàn)流程，無(wú)法正常切出。在生物黏泥的幾率,確保裝置和設備的長(cháng)周期運行，成為迫切需.風(fēng)險評估和制定了應急操作卡后，關(guān)閉E3506換熱器循環(huán)熱水要解決的問(wèn)題。進(jìn)循環(huán)水總線(xiàn)閥門(mén)(并加盲板隔離)，循環(huán)熱水通過(guò)皮帶引入長(cháng)慶石化公司南廠(chǎng)區循環(huán)水系統,采用敞開(kāi)式循環(huán)冷卻系消防井內，并通過(guò)消防水稀釋、沖洗,排放至污水管網(wǎng)。硫化統，集水池存量800 m'，系統存量1000 m',設計流量900 m2/h氫微溶于水，若通過(guò)此方法處理，風(fēng)險較大，緊急情況下，只的循環(huán)水泵2臺。主要向硫磺回收聯(lián)合裝置、污水處理裝置臭好投用2014年新建的50Vh溶劑再生裝置。暫時(shí)停用目前運氧氧化加后生化單元、液化氣站螺桿壓縮機等提供冷卻水。三行的老溶劑再生裝置，待檢修維護后，留作備用。套裝置共用--套循環(huán)水系統，--旦運行過(guò)程中出現上述問(wèn)題，硫化氫泄漏進(jìn)人循環(huán)水系統，最初階段表現為pH、堿度將直接影響三個(gè)崗位的正常生產(chǎn)，存在一定的安全和環(huán)保隱上升，但泄漏一段時(shí)間后，水中的硫細菌將循環(huán)水中的硫化物患。本文就此展開(kāi)探討，分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，提出針對性的轉化為硫酸，反應如下:解決措施，保證循環(huán)水系統的長(cháng)周期運行。2H2S+O2-→2H20+2S, 25+302+2H20一→ 2H2SO,1現階 段環(huán)水系統問(wèn)題匯總循環(huán)水的堿度、pH均會(huì )明顯下降。氨氣泄漏進(jìn)入循環(huán)水系統，以NH,為營(yíng)養物質(zhì)的硝化細菌1.1物料泄漏加速繁殖，發(fā)生硝化反應。2015年6月初，循環(huán)水水質(zhì)出現渾濁現象，且水中伴有難亞硝中國煤化工硝酸:聞的氣味，化驗室取樣分析,循環(huán)水pH較正常范圍(7.8 ~在堿TYHCNMHG:2H2O+能量9.2)偏低。立刻對裝置內所有循環(huán)水換熱器進(jìn)行排查，發(fā)現E3502酸性氣冷卻器存在泄漏，立刻將其切出。為防止水循環(huán)0H- +NH;+3/202- -→NO;+2H,0+能量對其它換熱器的間接腐蝕，對系統進(jìn)行排污置換，并加堿處硝酸細菌將亞硝酸氧化成硝酸:理，控制pH。跟蹤取樣，發(fā)現pH逐漸恢復正常，6月中旬,2HNO2+O2-→2HNO3+能量作者簡(jiǎn)介:國龍(1987-), 男，學(xué)士,助理工程師。第44卷第14期國龍:循環(huán)水系統運行分析和解決措施163亞硝酸根離子為還原性物質(zhì)，在通鹵殺菌時(shí)，只有將亞硝偏高， 進(jìn)人吸收塔后不利于吸收，導致外排二氧化硫偏高。若酸根離子全部氧化為硝酸根離子之后，才有余鹵出現，否則水過(guò)程氣溫度進(jìn)一 一步升高，將直接導致尾氣加氫系統自保，外排中不會(huì )存有余鹵，因而也就不能控制微生物。進(jìn)而出現氧化性二氧化硫超標;殺菌劑消耗高、化學(xué)耗氧量增大、濁度上升、系統粘泥量增加(2)外供貧液溫度偏高，不能滿(mǎn)足上游裝置需求。其次,等問(wèn)題中降低了尾氣吸收塔吸收效果，造成外排二氧化硫偏高;危害:(3)酸性氣、氨氣，無(wú)法得到相應的冷卻，攜水進(jìn)入主燃(1)硫化氫和氨氣的泄漏，最終導致循環(huán)水水質(zhì)偏酸性，燒爐、氨氣爐，造成爐溫波動(dòng)，( 酸性氣帶水)影響硫磺收率在系統循環(huán)作用下，腐蝕其它冷換設備;和質(zhì)量，甚至引發(fā)裝置自保;(2)產(chǎn)生大量的生物粘泥，導致濁度升高。當形成的生物(4)污水處理裝置外排水優(yōu)化系統，臭氧機溫度偏高，存粘泥附著(zhù)在設備上，在各類(lèi)微生物共同作用下，加速了冷換設在跳停風(fēng)險。- -旦跳停，容易造成外排水水質(zhì)超標;備的腐蝕。介質(zhì)因設備腐蝕而泄漏，泄漏的介質(zhì)又加劇了設備(5)液化氣站回收氣壓縮機潤滑油溫度升高，存在跳停風(fēng)的腐蝕，形成惡性循環(huán),大大降低了冷換設備的運行周期，成險。- -旦跳停, 大量氣體直排火炬，將產(chǎn)生大量黑煙和廢氣，為裝置長(cháng)周期運行的潛在隱患;對環(huán)境影響較大。且造成大量可回收氣的浪費。(3)冷卻器內漏嚴重情況下，將導致大量惡臭介質(zhì)泄漏至1.4 系統自 控程度低循環(huán)水系統，進(jìn)入冷卻塔通過(guò)風(fēng)道擴散至大氣，將對周邊大氣(1)循環(huán)水水溫隨季節變化較大，以往冬季運行過(guò)程中，環(huán)境造成--定的污染。氣溫低時(shí)啟風(fēng)機容易造成冷卻水結冰。為防止冷卻塔填料被冰柱墜塌損壞，只能采取關(guān)停風(fēng)機的措施。但風(fēng)機關(guān)停后水溫上升較大，不能滿(mǎn)足一些設備的冷卻要求;(2)現有循環(huán)水系統，水質(zhì)分析受取樣時(shí)間、地點(diǎn)、水溫、頻次等因素影響，不能直接有效的反應水質(zhì)變化情況。且加藥模式為手動(dòng)加藥,受員工技術(shù)水平和加藥位置等因素影響，藥劑不能更好的發(fā)揮作用。其次，冬季氣溫較低時(shí)，藥劑容易冷凍結塊，往往不能按要求及時(shí)投加。這些因素都將影響水質(zhì)穩定，不利于系統的平穩運行;(3)集水池中的懸浮物和底部污泥，僅僅依靠排污來(lái)解決，操作性不強，且每次排污都會(huì )造成大量循環(huán)水的浪費;圖1腐蝕泄漏的E3502和E3604(4) 硫磺、污水、液化氣站三個(gè)崗位共同使用一套循環(huán)水Fig 1 Corrosion and leakage of E3502 and E3604系統，一旦出現介質(zhì)泄漏，將造成整個(gè)系統受到污染，不利于各個(gè)裝置的平穩運行，甚至引發(fā)環(huán)境污染問(wèn)題。1.2偏流均勻的布水有利于冷卻塔保持良好的冷卻效果，使循環(huán)水2解決措施系統維持良性運轉狀態(tài)。而在近期運行過(guò)程中，冷卻塔填料破2.1提高冷換設備運行周期損、坍塌，導致冷卻水出現嚴重的偏流現象。( 見(jiàn)圖2)。偏流-定程度上影響了循環(huán)水的冷卻效果，也為細菌及藻類(lèi)的滋生(1)建議更換涉及惡臭介質(zhì)的循環(huán)水冷卻器管束為不銹鋼提供了有利條件。同時(shí)由于水流的不均導致冷卻塔人口流速不材質(zhì)，降低腐蝕內漏的幾率;均，在流速過(guò)慢的位置容易結垢，產(chǎn)生的微生物粘泥也不容易(2)泄漏管束封堵、管束回裝、打壓測試等，各個(gè)環(huán)節都被沖刷至集水池，長(cháng)期運行下去便會(huì )產(chǎn)生垢下腐蝕，進(jìn)而引發(fā)要認真檢查、 確認，嚴把施工質(zhì)量。惡性循環(huán)[2]。2.2 冷卻器增加副線(xiàn)流程建議對其它涉及惡臭介質(zhì)的循環(huán)水冷卻器進(jìn)行改造，增加副線(xiàn)流程。改造的工藝管線(xiàn)、閥門(mén)最好采用耐腐蝕材質(zhì)，保證出現泄漏時(shí)，切出的安全性。改造后，當發(fā)現換熱器出現泄漏時(shí)，便于及時(shí)切出處理，避免停工更換導致的裝置波動(dòng)。2.3更換冷 卻塔的填料、噴頭和收水器冷卻塔填料、分布器老化破損，冷卻水偏流較為嚴重,冷圖2冷卻塔填料破損， 布水出現偏流卻效率大大降低。收水器收水效率也不高，造成大量水蒸氣揮.Fig 2 Cooling tower packing is damnaged, water current bias發(fā)，增加了系統補水量。建議在檢修過(guò)程中更換新的填料層、分布器和收水器，提高冷卻塔的冷卻效率。同時(shí)，減少循環(huán)水1.3 循環(huán)水水量不足揮發(fā)量中國煤化工伴隨公司的發(fā)展，部分裝置設施都進(jìn)行了相應的擴建和技2.4MHCNMHG術(shù)改造，循環(huán)水需求量較之前大幅增加。夏季氣溫較高，在水量和水溫雙重因素影響下，現有循環(huán)水水量已無(wú)法滿(mǎn)足一些冷目前的取樣手段和分析方法不能及時(shí)有效的反應循環(huán)水水換設備的設計要求，存在一定的安全隱患。特別是在今年7月質(zhì)變化情況。建議增加循環(huán)水水質(zhì)分析儀，并將數據接人DCS份，冷卻塔風(fēng)機減速箱故障，風(fēng)機無(wú)法正常運行，導致循環(huán)水.系統，便于監測水質(zhì)變化情況,指導藥劑添加。溫度偏高，對各裝置造成了嚴重的負面影響:2.5優(yōu)化排污系統， 增加旁濾過(guò)濾器(1) 4000 t硫磺回收裝置，急冷水冷卻不足，過(guò)程氣溫度集水池需定期進(jìn)行排污，排污分兩處進(jìn)行:一是集水池底164廣州化工2016年7月部排污，排除池底沉積物;二是提高集水池液位，通過(guò)溢流的2. 9提 高管控能力方式清除水面上的懸浮物和雜質(zhì)等。(1)之前由于員工循環(huán)水相關(guān)知識缺乏，思想重視程度不池底排污，死角污垢不易排出，且水量浪費較大。建議池足，不利于循環(huán)水系統的運行管理。為此部門(mén)精心組織員工對底面做成- -定角度的傾斜面，高處為循環(huán)水泵進(jìn)口，低處為排循環(huán)水相關(guān)知識進(jìn)行重復學(xué)習，提高員工的思想意識和知識水污口。一是有利于底部污垢的排出，減少死角堆積;二是,更F;好的杜絕污垢進(jìn)人循環(huán)水泵。通過(guò)溢流來(lái)排污，操作性不強，循環(huán)水浪費也很大。建議(2)日常巡檢加強冷各換設備的排查頻次，發(fā)現有介質(zhì)泄增加旁濾過(guò)濾器，從循環(huán)水系統中分流出一定量的旁流水進(jìn)行漏時(shí)，要及時(shí)匯報處理，確保循環(huán)水水質(zhì)安全。過(guò)濾處理，通過(guò)過(guò)濾器的連續運行，不斷地除去水中的懸浮3結論物。此方法降低了循環(huán)水的排污量,其反洗水可直接利用冷卻解決好循環(huán)水的問(wèn)題，不僅是節能減排的需要，更是裝置塔的過(guò)濾水，達到水的重復利用(3]。長(cháng)周期運行的保障，特別是面對新常態(tài)下日趨嚴格的環(huán)保壓2. 6冷卻塔風(fēng)機變頻改造對冷卻塔風(fēng)機進(jìn)行變頻改造，避免冬季啟停風(fēng)機造成冷卻力，需要引起我們足夠的重視。(1)控制微生物的生長(cháng)，是循環(huán)水處理的關(guān)鍵，否則- - 旦水結冰對塔體.填料等構件的損壞以及冷卻水水溫偏高造成的形成微生物黏泥， 將很難從系統中排出，其產(chǎn)生的危害極其嚴生產(chǎn)波動(dòng)。2.7冷卻塔擴容、 優(yōu)化(2)加強培訓，提高操作人員分析判斷能力。加大冷換設現有冷卻塔僅占有集水池面積的1/2，可在原有基礎上增備的排查頻次，發(fā)現泄漏及時(shí)處理。同時(shí)做好事故預警,完善建一座2000 m'冷卻塔，與現有冷卻塔互為備用，并聯(lián)運行，緊急處置預案;便于事故狀態(tài)下切換操作。同時(shí)增加循環(huán)水泵數量，與現有循(3)通過(guò)--系列的改造，提高循環(huán)水系統的抗風(fēng)險能力,環(huán)水供水系統并聯(lián)運行，可單獨向三個(gè)崗位供水，降低污染風(fēng)保 證循環(huán)水系統的長(cháng)周期運行;險，提高系統抗風(fēng)險能力。(4)冷卻塔塔體及附屬填料、分水器、噴頭、收水器等相2. 8優(yōu)化加藥設施關(guān)部件，受當地自然環(huán)境、水質(zhì)和循環(huán)水自身沖刷、腐蝕等不現在的加藥效果較以前有了很大的提高，但加藥方式仍然可避免因素影響較大，這就要求新建塔器要充分考慮設備選是人工投加。人工投加不可避免的造成加藥量的失誤和藥劑的材，保證冷卻塔自身的長(cháng)周期運行。浪費。而且選擇投加的地點(diǎn)是集水池邊，這樣就會(huì )使局部藥劑參考文獻濃度偏大，藥劑循環(huán)起來(lái)也需要更長(cháng)的時(shí)間。建議增加--套自1]王鵬,王彩鳳,吉祥,等.NH3泄漏對循環(huán)水系統的危害及處理措施動(dòng)加藥系統，根據水質(zhì)需求配好藥品和藥量,然后由計量泵打[J].廣東化工,2011 ,38(10) :76-78.人集水池的中間部位，實(shí)現藥劑和藥量的精確投加。這樣不僅2]趙杉林.工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)[M].北京:中國石化出版社,可以節約藥量,也能提高藥劑的使用效果。2014 :40-41.目前藥劑存放地點(diǎn)簡(jiǎn)陋，夏季受陽(yáng)光暴曬，存在高溫分解3]齊冬子.敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統的化學(xué)處理[M].北京:化學(xué)工業(yè)的可能。冬季,特別是氣溫較低時(shí)，藥劑溶劑受凍結塊，不利出版社,2005 :33-36.于及時(shí)添加甚至無(wú)法添加。建議增建藥品存放間。(上接第134頁(yè))從表4中可以看出，兩種方法的測定結果基本- -致。4]楊祥 ,金澤祥.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的若干進(jìn)展[J].巖礦測試,2000,19(1):32-41.5] 宋國璽,鄭紅文,王新潮,等. ICP-AES法同時(shí)測定化妝品中汞砷鉛[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,2000 ,36(3):118-120.本文建立了一種電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測定食6]李明來(lái),王良士,彭新林,等.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定磷品添加劑磷酸中鉻、銅、鎳、鉛、錳、鎘、鈦元素的方法，該礦石中微量稀土元素[J].冶金分析,2010,30(1):47-50.方法具有線(xiàn)性良好，檢出限低，精密度良好，回收率較好，操[7] 楊雪嬌 ,張志偉，黃偉,等微波消解- -電感耦合等離子體原子發(fā)射作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，適合食品添加劑磷酸中鉻、銅、鎳、鉛、錳、光譜儀測定面制食品中的鋁[J].食品工業(yè)科學(xué),2007 ,28(9) :206-鎘、鈦元素的測定。208.8]韋薇朱光輝電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定8種彝藥復方制劑中中國煤化工國醫國藥,200 ,0(1)171] GB 3149 - 2004食品添加劑磷酸[S] .118f YHCNMHG[2]SN/T2049-2008進(jìn)出口食品級磷酸中銅、鎳.鉛.錳、鎘、鈦的測定,小電心的口十高子體發(fā)射光譜儀直接測定銅電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[S].礦石中銀銅鉛鋅[J].巖礦測試,2010 ,29(4):377 -382.[3]鄭國經(jīng).電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析儀器與方法的新進(jìn)展[J].冶金分析,2014 ,34(11): 1-10.