某石化公司化工一廠ＥＦ－111A－Ｄ共裂爐對流段AOLO化學清洗施工方案

1、化工一廠ＥＦ－111A－Ｄ共裂爐設備基本情況
 

 
2、結垢情況及清洗要求
自1986年投用以來未進行清洗，因結垢導致排煙溫度高，熱效率降低。
從打開8號爐設備檢查、取樣分析看：污垢的主要組分為：SiO2（31.893%）、碳（17.4%）、氧化鐵(16.5%，以Fe2O3計)、Al2O3（9.4%）、Cr2O3（7.627）、硫化物（6.873%，以SO3計）及部分礦物質等較為復雜難溶垢污（垢樣分析報告附后），因1~8#爐爐型結構、燃氣燃燒方式等基本一致，因此推斷相應結垢情況也基本相同。
    清洗要求：
同工況條件下，清洗后煙氣溫度降低20℃以上，腐蝕率<2g/㎡.h。
3、清洗工藝
由于爐襯為輕質耐火混合料，不能使用浸泡或低進高出使設備充滿清洗液的方法進行清洗，根據我們的清洗同類型設備的經驗只能對設備進行噴淋清洗。噴淋清洗存在的最大問題就是清洗液與污垢接觸時間短，且容易出現清洗死角，清洗效果難以保證，特別是由于爐管排列層次多、污垢較厚清洗起來難度更大，同時由于采用水沖洗等清洗方法對爐管損害很大（PH值可能小于1，硫及高價鐵含量較高），因此必須使用高效、快速和對爐管無腐蝕、對爐襯無損害的清洗方法才能達到清洗要求。
根據我們的清洗經驗，考慮現場的實際情況，為了保證清洗效果，采用預清洗和清洗、沖洗相結合的清洗方式，具體情況如下：
3.1預清洗
預清洗是將滲透劑和潤濕劑通過自動計量加藥和專用噴頭噴淋到設備的表面，使預清洗藥劑逐步潤濕污垢的表面，滲透到污垢內部，從而使污垢疏松和易于溶解。自動計量加藥設備和專用噴頭見圖1、圖2。
          接頭                                 
                                                       接頭

         靜態混合器                            分 配 器
 
 
    計量泵             藥劑
                                      噴嘴
   圖1、自動計量加藥設備示意圖              圖2、預清洗噴淋噴頭
預清洗液流量：20m3/hr，清洗時間：5~7小時。
在上述流程中，通過自動計量加藥裝置使預清洗藥劑通過噴淋噴嘴噴淋到設備表面后，藥劑逐步滲透到污垢內部，使污垢逐步潤濕、疏松，便于進行清洗。
3.2 清洗
清洗的工藝流程如圖3所示。
清洗是在對設備進行預清洗后，使用清洗藥劑對設備進行噴淋，利用清洗藥劑的分散、乳化性能，使污垢分散、溶解在清洗液中并隨之流出，從而達到清除污垢的目的。
      清洗流量：45m3/hr，溫度：常溫，時間：24~30小時。
 

           
 
 

圖3、清洗流程示意圖
3.3沖洗
沖洗是將剝離劑通過自動計量加藥、加溫設備和專用噴頭噴淋到設備的表面，利用剝離劑的剝離作用將設備表面殘留的污垢剝離、沖洗干凈，進一步提高清洗效果。使用的設備及工藝流程與預清洗時基本一致。
沖洗流量：30m3/hr，溫度：常溫，時間：4~6小時。
4、清洗前的準備
4.1打開對流段上部人孔。
4.2現場三方進入爐體內對設備進行檢查，對設備垢蝕情況有個基本了解并拍取照片。
4.3取樣：現場三方工作人員共同到合適位置獲取垢樣,保存垢樣并做模擬試驗。
4.4甲方在乙方的交底、溝通情況下搭設腳手架，直至距離對流段2m處乙方便于作業為止。乙方鋪設防水布，并按清洗工藝連接管線及噴淋噴頭。
4.5化學清洗的藥品經檢驗確認無誤，并按技術、安全措施的要求備足各種藥劑及檢測儀器。
4.6公用工程部分由廠方提供,應能滿足如下需要:
① 水(20～30℃)  消防水   Q＞45m3/h
② 電  380V      30KW  50Hz
4.7甲乙雙方根據實際情況確認合適的位置進行掛片、檢測前的安裝。
4.8現場三方工作人員到位、準備就緒后即準備清洗。
5清洗
根據現場情況，按以下步驟進行清洗：
5.1預清洗
（1）注水，開啟清洗泵，調節流量并進行試壓試漏檢驗，嚴格控制流量；
（2）調試合格后，開計量泵，計量加入清洗藥劑。
（3）清洗時間達到2~4小時。
由于采用的滲透劑及潤濕劑呈中性、無毒，其生物降解性≧95%，因此對環境無污染，可以直接排放。但是由于污垢為酸性，且含有少量的硫化物，清洗液應排放至污水廠處理。
5.2清洗
對預清洗中的爐襯保護情況進行檢查，確認無清洗液滲入等問題后，即第二步清洗。開啟清洗泵進行清洗，同時計量加入清洗藥劑。測定清洗液的表面張力、腐蝕率、PH值，每隔10min移動清洗噴頭一次，每次移動20~30cm,往復移動。
    PH值控制在6~9范圍內，清洗液表面張力保持基本不變時停止清洗。
5.3沖洗
沖洗步驟同預清洗步驟一致。
6爐襯保護措施
    在清洗過程中，為了保護爐襯我們采取了以下措施：
6.1清洗時使用的專用噴頭能垂直均勻噴射清洗液，不往兩邊噴射，清洗液不噴沾到爐襯表面；
6.2最旁邊半支爐管不進行清洗，使爐襯完全不沾清洗液；
6.3嚴格控制清洗液的流量，使清洗液流速保持在0.25~0.3m/s（噴嘴處流速），這樣清洗液的流動是以一種平穩、緩慢的狀況下進行，能確保清洗液完全不與爐襯接觸，清洗液的流動狀況如圖4所示；
6.4在對流段下部鋪上防水布，使流下來的清洗液既不與襯里接觸，又能迅速從輻射段底部人孔排出流入污水井中，能很好地保護爐襯。
根據我們在上海石化、吉林化工股份公司、揚子石化、燕山石化、茂名石化、長嶺煉化公司等煉油裝置的清洗經驗，通過采取以上措施后清洗液完全不與爐襯接觸，能很好地保護爐襯。
 
      噴頭                           分配器（150mm高）
 
 
爐襯                                                  爐襯
 
                                                     爐管（翅片）
清洗液
 
 
 
                                                   爐管（光管）
 
 
  防水布                                            防水布
        爐底（對流段）      排放口
                                  排放管
圖4、清洗液的流動狀況示意圖
 
7、安全
在施工過程中，應遵守大慶石化公司有關安全規定及《化學清洗安全規定》。
做到文明施工，施工機具和施工材料擺放整齊有序；施工廢料按指定地點排放，做到工完料凈場地清。
進入爐膛內部前，將辦理＜進入容器作業票＞，未辦理作業票和安全監護人未到現場前，任何人不得進入爐膛內。在爐膛內進行施工時，遇到緊急情況，如爐管或盲板泄漏等，應立即撤出，并立即通知安全監護人，在隱患未消除前，不得繼續施工。在爐膛內施工屬于高空作業，嚴格執行高空作業規定，所有施工人員必須系好安全帶，另外，在施工前，將搭設腳手架，并派專人檢查腳手架的載重效果及平衡性。
在清洗、施工過程中，最大的安全隱患是作業人員不小心可能出現的摔倒或碰傷等事故（特別是下雨天）。因此，在施工現場，特別是在上、下、樓梯的時候，我們要求大家相互提醒和注意。
緊急情況下的應急預案

1. 發生火險時，我們將立即切斷清洗泵電源，停止清洗，并迅速撤離現場。

2. 爐膛內施工過程中，如感覺空氣異常，我們將立即撤出爐膛，并立即告知安全監護人，通知有關人員進行臨時采樣分析；

3. 在爐膛內施工過程中，如發現爐管或盲板泄漏，我們將立即撤出爐膛，并立即通知安全監護人，并要求消除爐管泄漏后，再進行施工；

4. 根據我們在清洗其它加熱爐時的經驗，部分爐膛內溫度突然升高，這是爐管內突然串入物料的現象，我們將立即撤出爐膛，并通知相關人員檢查流程，直至爐膛溫度達到施工要求．

8、環保措施
    由于采用的藥劑都呈中性且易于生物降解，對環境無污染，但是由于污垢呈酸性，且含有硫化物，預清洗液應排放至污水廠處理。清洗及沖洗時則只需要對清洗液中和（PH值控制在6~9范圍）即可以排放。所以，現場須準備兩個排放管。
在以往的清洗過程中用RCS-9000快速在線腐蝕測定儀對腐蝕率進行測定，使其控制在小于2g/㎡.h，遠遠低于國家規定的10.0g/㎡.h 的標準，在清洗過程中對設備基本無腐蝕。
9、檢測項目和頻率
1、PH值：每半小時一次，控制在6~9范圍內。方法：PH試紙。
2、表面張力：2-3小時一次（視情而定），保持記錄，表面張力不變為清洗停止。方法：表面張力儀。
3、腐蝕率：2小時一次，保持記錄?？刂品秶鸀樾∮?g/㎡.h。方法：使用RCS-9000快速在線腐蝕測定儀進行測定。
10、清洗后的清理、檢查和驗收
清洗完畢后，采用以下方式驗收：
1〉按靜態驗收：
⑴目測：對流段爐管可看到表面的灰垢、鐵銹清除干凈，設備見本體。爐襯無損壞及爐襯不被淋濕。
⑵清洗設備腐蝕率：碳鋼≤2.0g／ｍ２.ｈ；不銹鋼≤0.8 g／ｍ２.ｈ；按清洗過程掛片測定結果，由甲方掛片,結果雙方共同確認。
２〉按動態驗收：
⑴同工況條件下，排煙溫度降低20℃以上。
⑵燃料氣消耗量、燃料油消耗量有所降低。
清理：其他人員進行出渣及拆除所有施工物；做到“工完、料凈、場地清”。