浓酸区域设备漏酸处理新技术

屈 娜，汪 永

(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424)

1 引言

硫酸生产发生的异常情况(不正常情况和事故)多种多样、反反复复，浓酸区域设备漏酸问题长久以来影响着硫酸厂生产的顺行［1］，因此漏酸堵漏技术是众多企业长久以来研究的重要课题之一。随着我国对安全生产、环境保护的日益重视，广大企业(如油气开采、化工、炼化、油气储运、冶金等大中型连续性生产企业)也越来越重视浓硫酸的堵漏技术。一种新型的浓酸堵漏处理技术于2010年3月份被江西铜业集团公司贵溪冶炼厂成功研发，在处理硫酸生产过程中的带压浓酸管道、泵槽、法兰面等的泄漏上应用，取得了显著的效果。随着使用年限的增长，公司一期、二期、三期制酸设备的不断老化泄露，该带压堵漏技术实践机会增多，其运用效果逐渐显现出来。特别在硫酸生产过程中浓酸区域设备漏酸上的应用效果更加明显，可为同行业的漏酸处理作为参考。

2 泄漏原因及危害

江西铜业集团公司贵溪冶炼厂现有四套制酸装置，采用接触法生产工业硫酸，主要生产流程分高浓度SO2烟气的净化、SO2转化、SO3吸收、尾气脱硫四大工序［2］，受设备材质、使用年限、介质性质及工艺条件的影响，干吸区域浓酸设备、管道等常常泄漏，若在萌芽状态不采取积极有效的预防控制措施，漏出的酸将会使水体和土壤受到污染严重时导致生产装置系统紧急停车或事故发生。同时，冶炼厂熔炼车间冶炼铜精矿所产生的大量高温高浓度 (温度:260～300℃，浓度:15%)的SO2烟气全部由硫酸车间4套制酸装置抽出，若制酸系统停车将迫使铜冶炼生产系统减负荷生产或停车。因此，硫酸装置的稳定、长周期运行是生产经营计划完成的前提，也是企业降本增效、节能减排口关键所在。

3 原漏酸处理方法对生产的影响

经过总结，发现采用原打包箍、灌胶泥的处理方法 (原理:压缩应力作用下发生局部收缩，逐步收严泄漏的点)仅可以在线处理管壁渗酸、塔壁渗酸等易处理的漏酸类型，但是还有一部分漏酸问题采用此方法无法在线检修，只能停车进行处理，2009年，车间因处理此类漏酸，停车11次，影响闪速炉投料时间长达49h［3］，严重影响了铜酸系统作业率和工厂全年生产任务的顺利完成。经过调查与总结，发现在法兰面漏酸、管道裂缝漏酸、泵槽底部漏酸等情况下，常规采用的打抱箍、灌胶泥的方法必须在系统停车后才能处理。因为在正常生产时，设备内充满了循环酸，如果直接在漏点处打包箍，那么漏出的酸全部富集于包箍内，与之后灌入的胶泥直接接触，使胶泥不能固化［4］。因此，处理效果不明显，返工率比较高，严重影响了铜酸系统作业率。详见表1。

表1 原处理方法对生产的影响

4 工艺改进

原处理方法(用小块膨化四氟片压紧管道漏点，小管道可以用卡环直接压紧，管道用铁丝扎紧，膨化四氟垫片外面可以加一铁片，便于压紧［5］;压紧后从开口处灌入耐酸胶泥)主要弊端在于无法在生产正常时无法使胶泥固化(正常生产时，系统带压，漏出的酸会与胶泥混合)，从而无法堵漏。因此，针对这一瓶颈，制定详细的对策实施方案，实现在线堵漏处理。

4.1 主要步骤

(1)确定漏酸部位;(2)将漏酸点隔离，具体视现场情况而定;(3)对隔离处进行临时配置管道和相应阀门，回收污酸;(4)对漏酸点的隔离外层做夹层，焊补，灌胶泥带措施;(5)外部实施结束后将阀门关闭，拆除临时管线，恢复。

4.2 详细过程

首先用钢板制作一个接酸盒固定在漏酸点上，盒底安装一带阀门(排酸阀)管道，将漏酸引出(这一步很关键，因为在正常生产时，系统带压，如果不将酸引出，酸会与之后灌入的胶泥直接接触，使胶泥无法进行固化);接着需量好尺寸，制作一个固定盒(固定盒顶部要预留开口)，将接酸盒整个包裹在里面;再从固定盒顶部开口处罐入耐酸胶泥，使密闭空间内形成一个坚硬的、有弹性的新密封结构，达到重新密封的作用;等胶泥完全固化后，关闭排酸阀，见图1。

图1 新漏酸处理方法示意图

在实施过程中应注意以下几点:(1)作业人员必须穿戴安全可靠的防护服、带塑胶手套及面罩或空气呼吸器;要有专门的安全监护人员。 (2)工艺方面尽可能降负荷生产，为消除漏点创造条件。(3)密封所用的胶泥选择应参照相关的技术标准才能达到预期的效果。(4)胶泥的浓度也要有一定标准。

5 效果检查

2010年5月、7月、9月、10月份车间利用此创新方法分别对制酸系统三系列干吸5#阀、二系列2AT泵出口管、干吸三系列1AT回酸管、DT回酸管进行了在线处理，至今没有发现任何泄露，处理效果非常明显。

5.1 经济效益

从表2中对比可以看出，2010年硫酸车间共避免了4次系统停车事件，避免影响闪速炉投料时间22h，没有因为处理漏酸问题而影响到铜酸系统作业率，为企业创造了可观的经济效益。

表2 新旧处理方法用时对比表

5.2 社会效益

(1)此创新方法能在短时间内高效堵漏，根治了长期以来浓酸区域设备频繁漏酸(H2SO4:浓度为95.3% ～98.5%)对环境的污染，为厂部强化现场管理做出了贡献。

(2)避免了浓酸区域漏酸对职工的人身伤害，及时处理了安全隐患，将安全事故系数大大降低。

(3)避免了需较长时间停车处理干吸设备漏酸问题，以制酸系统的高作业率，确保了熔炼车间的高投矿量，为铜冶炼企业长周期生产的稳定顺行奠定了基础。

(4)避免了对高压(3500～5500kW)SO2风机的频繁开停，减轻了职工劳动强度，维护了车间核心设备青春。

6 结语

经过对浓酸漏酸堵漏技术的推广运用和经验总结，有如下体会:

(1)硫酸工业生产中，设备的易蚀性给正常生产带来很多不利。一旦设备发生泄漏，轻者损耗能源、影响产量、污染环境，重者会导致停产，损失巨大。因此，此技术对一些大型设备的修复与工艺管网的堵漏显得尤为重要［6］。

(2)此堵漏技术具有投资少、收效快、经济效益明显的特点，对防止污染、节能减排、改善工作条件有积极的意义，是制酸装置消除跑、冒、滴、漏的有效手段。

(3)此堵漏技术技术不是万精油，要从认识上消除这个误区。它虽然有许多优点，但仍然有一定的局限性，如大面积壁厚减薄的场所、人员无法接近的场所、有中毒爆炸的场所等，就不宜采用这种方法。

(4)此堵漏技术是在动态条件下实施的一项特殊应急手段，是一种不得已而为之的处理方法，所以在有条件的时候(停车泄压后)需拆除应急装置，彻底处理泄漏部位。

(5)此堵漏技术涉及不同温度、压力、物化性能复杂的各类介质，泄漏所发生的部位千变万化，作业场所处于高温、噪声、腐蚀性、毒性等恶劣环境。因此，在推广过程中应逐步考虑专业化，才能有效预防人身伤害事故的发生［7］。

(6)浓硫酸带压堵漏属于高风险带压堵漏作业，所以在实施过程中穿戴可靠的防护用品是实施成功的关键。

［1］ 刘少武，高庆华，邱红侠，等.硫酸生产异常情况原因与处理［M］.北京:化学工业出版社，2008:1－2.

［2］ 刘少武，齐焉，刘东，刘翼鹏.硫酸工作手册1［K］.南京:东南大学出版社，2004:223－224.

［3］ 刘亮，胡滔.江铜贵冶硫酸车间技术月报［Z］.贵溪:江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，2010:2－3.

［4］ 邓名杰，王天堂，陆士平，杨华.耐酸胶泥在脱硫烟囱防腐中失效原因初探［J］.全面腐蚀控制，2009，(12):23 －26.

［5］ 郭晴.硫酸厂浓酸泄露事故原因分析及应急处理方法［J］.有色冶金设计与研究，2010，31(4):22 －23.

［6］ 孙治忠.用无机胶在硫酸生产中堵漏［J］.1999，(2):1－2.

［7］ 宋云彪，张建.带压堵漏技术在硫磺制酸装置上的应用［J］.云南化工，2011，38(4):7 －8.