内嵌限流式孔板法兰

孙晶超

摘 要：中国石油天然气第七建设公司承建的抚顺石化6万标立制氢装置，变压吸附单元的管道消音器在装置运行过程中，由于管道长时间的压力变化和内部介质的冲刷导致消音器内部滤网损坏，产生安全隐患，并影响装置的正常运行。在本次检修中，通过改进，将消音器短节其中1片法兰改造为内嵌限流式孔板法兰，保证了管道消音器的限流作用和消音作用，确保装置投产成功。

关键词：制氢装置；变压吸附单元；消音器；内嵌限流式孔板法兰

1 概述

制氢装置变压吸附单元共有DN250和DN200消音器各10台，消音器的主要作用为消音和限流，在装置运行的过程中，制氢车间人员发现管道消音器的消音效果不好，而且其中1台DN200的消音器失去限流作用，经拆除检查发现，消音器内部滤网经过管道内部介质冲刷，底部被冲掉，从而失去限流作用，更为可怕的是被冲刷掉的滤网卡在了变压控制阀处，导致控制阀失效，直接影响到一组变压吸附塔不能正常生产操作，氢气产量受到影响，为消除隐患，车间提出了对此消音器进行现场改造，由我单位提出改造方案。

2 工程特点

①此次检修工程固定工期仅为15天，而管道消音器改造施工必须用最小的改造量、最短的施工工期达到最佳的效果，保证制氢装置顺利、按时投产。②由于制氢装置投用过程中，消音器所属管线为临氢管线，需要进行焊前消氢热处理，同时，对消音器更换的法兰组对安装和焊接的要求较高，焊后需要做100%射线检测，质量控制为此项施工的重点。③本次检修工程的安全工作极其重要，制氢装置属于高温高压、易燃易爆区，且变压吸附单元管线大部分为临氢管道。因此，需要在施工前提前做好各项防护措施，待安全措施落实到位后方可施工。

3 难点分析

此次消音器改造施工需要解决三个问题，一是管道的限流作用，因為原过滤网的设计形式主要是考虑到变压吸附单元的工艺特点，需要对进塔物料进行限流；二是消音的问题，因为物料在升压、卸压过程中流速有一定的变化，介质在管道内部流动会产生一定的嗓音，根据此过滤网的专利说明具有消音作用；三是管道改造后相对长度不能变，否则就会导致整条管线的变化，所以消音器短节拆除下来的长度应该与回装长度一致，简单说就是只能在法兰本体上做改造。

4 解决办法

针对难点一，我们请求了抚顺寰球设计院帮忙，让他们帮忙计算了限流孔板的尺寸并绘制了孔板简图，经核算可以达到限流的作用。针对难点二，我们对专利的效果提出了置疑并与车间协商在现场做了实验，我们模拟蒸汽打靶流程在同规格的管道上分别安装了过滤网和孔板，并通入高压氮气测试嗓音，通过实验结果比对两者区别不大，分析原因在DN200和DN250的旧管道上圆筒式阻性消声器经过长时间的介质冲刷其消声涂料厚度大大减薄，失去了消音的作用，而抗性消声原理在过滤网顶部被冲刷掉之后已经失去作用。经过与车间沟通，我们决定将制作好的孔板外委喷涂消声材料，实现消声功能。针对难点三，该孔板不能做成对夹式或者其他形式，只能与法兰加工成一体，因此我们改造了孔板图纸，将孔板嵌入到法兰内部，经车间和设计院确认后外委加工。

安装时根据消音器的原有尺寸留好间隙，将法兰两侧坡口打磨完毕后先恢复安装在原有管道上，调整好其法兰位置，保证好与原有管线的同轴度和水平度，安装好临时垫片后，进行固定口焊接，焊接完毕后，由于附近管线密集，无损检测设备无法使用，需要将其拆除后进行无损检测，检测合格后按原位置回装。

5 结束语

在本次检修的投产保运阶段，我们与车间重点观察了内嵌限流式孔板法兰的运行状态，通过实践检验该孔板完全实现了限流的作用，基本实现了消音作用，尤为重要的是它保证了十组变压吸附塔正常工作。制氢装置顺利一次投产成功确保了石油二厂全厂的氢气平衡，为加氢裂化、高压加氢、中压加氢、石蜡加氢、汽柴油选择性加氢等装置提供了原料，因此受到了石油二厂的好评。

附 施工照片

原有管道消音器 消音器内部滤网