乙烯装置超高压转高压蒸汽减温减压器TV-1304泄露问题治理

党春远

摘  要：本论文主要对乙烯装置超高压转高压蒸汽减温减压器TV-1304泄露原因进行分析。根据泄露情况，通过公司相关专家、电仪部专业技术人员制定的整改措施进行阐述。

关键词：减温减压器;泄露;带压堵漏

1 工艺概况

中石化天津分公司烯烃部乙烯装置减温减压器TV-1304作用是对蒸汽管网中超高压蒸汽转高压蒸汽进行降温，蒸汽温度由500℃左右降至360℃ 左右。TV-1304的减温水入口前有1台压力调节阀PV-1310，作用是对BW水进行减压处理，将BW水由14.58MPa左右降至6MPa左右，以保证TV1304喷水压力稳定。装置流程简图见图1。

2020年设备更新项目中电仪部对乙烯装置7台减温器进行更新，中标厂家为德国苏尔达品牌。审核工厂返回的供货资料时，电仪部专业技术人员发现厂家供货与技术协议不符：一是厂家将技术协议中的SAMSON品牌执行机构替换为RTK品牌执行机构;二是膜片有效面积与协议不符;三是TV-1304、TV-1305、TV-1306、TV-102-5執行机构尺寸与协议不符。针对以上情况，2020年4月23日在中心部召开专题会，会上确定由苏尔达厂家提供其产品的各项数据分析报告，天津公司组织专家对减温减压器执行机构品牌及尺寸变更后对其使用的可行性、可靠性进行评估。经过评估，4 台执行机构尺寸与协议不符的减温器经测算数据，TV-1305、TV-1306、TV- 102-5满足安装空间要求，TV-1304的执行机构将受到旁边钢结构立柱的影响，厂家采取了在国内对执行机构进行加长的方案。

3 泄露原因分析

苏尔达公司提供的RTK执行机构固定方式本就为三根金属杆形式，在国内对执行机构进行加长后，执行机构整体的强度以及受力平衡性降低; TV-1304为水平安装，对执行机构虽然增加了支撑，但支撑方式为金属硬支撑。装置开车后，管道进蒸汽后热涨形变向上升高，支架脱离执行机构膜头，未起到支撑作用。此两种原因导致在使用过程中阀杆受力不均对减温器阀门的填料造成磨损引起泄露。随然后来改进支撑方式，但泄露情况已发生，无法复原。TV-1304填料泄露后，电仪部立即将情况上报公司。2020 年 08 月 17 日公司领导组织召开泄露情况预防及处理专题会， 确定如下几点措施：（1）增加弹簧支架，确保执行机构水平安装，该措施已实施完成。（2）将TV-1304减温器列入特护巡检，每天监测每分钟泄漏水量。当泄露量增加时通过填料微调，减轻泄漏量，经过2次调整， 填料紧固约四分之三圈，再紧固阀门会卡涩。在对TV-1304减温器的维护过程中，衍生出了新的问题。TV-1304减温水入口前的减温水压控阀PV- 1310的控制性能影响TV-1304的泄露量。当PV-1310正常工作，起到减温水降压作用，控制阀后压力保持在6-7MPa左右时，TV-1304控制稳定，泄露量也基本稳定。但大修更换的PV-1310因频繁动作且一直处于小开度，使用不到半年就已内漏，无法起到降压作用。2021年2月8日，更换为维修后的PV-1310旧阀。更换前，阀后压力在为10-12MPa之间波动，TV1304开度为OP3.1%（DCS数据），泄漏量为930ml/min。更换后，阀后压力降为6-8MPa左右，TV1304开度为OP42%（DCS数据），泄漏量200ml/min，泄漏量明显变小。

4 泄漏问题治理

乙烯装置减温减压器TV-1304无副线，正常开车状态下无法进行下线解体检修。随着TV-1304泄漏量逐渐增大，已严重情况乙烯装置平稳运行。针对以上情况，公司领导多次组织专业技术攻坚会议，研讨解决方案，制定以下两种解决方案。

4.1 方案1

根据阀门结构特点，在泄露量持续加大的情况大，在原填料压盖上部增加外挂填料函。通过多次与厂家技术沟通，最终确定外挂填料函方案。安装方法：填料函由两部分组成，安装时需要将加紧螺母孔对正，四支螺母紧固牢靠。将PTFE的垫片安装在填料函底部。此时安装加长螺杆，加长螺杆和原填料压块螺杆相连接，连接方式为螺纹连接，加长螺杆通过压紧填料函两侧的支耳实现对填料函的固定。现场安装时由于填料处有热水泄露，在远离泄露点处对填料压块和填料进行预安装。首先安装填料压块， 将对夹式的填料压块套在阀杆上进行组装;然后安装填料盘根环，厂家建议填料盘根环材质为PTFE，层数为6层。每层的开口处不在同一位置逐一码放在阀杆上;安装人员将填料压块和填料盘根环缓慢推入填料函（此时安装人员需注意防护面罩和防护手套的穿戴避免热水烫伤）。固定填料压块螺母，首次紧固能实现固定填料即可，根据阀杆能否正常动作再逐步实现填料的压紧。

4.2 方案2

10月14日，TV-1304泄露处出现喷射情况，乙烯装置安全生产随时出现不可控的风险。针对以上情况，在公司及设备管理部专家指导下，仪表科组织烯烃部、作业区、施工单位多次对打压堵漏施工方案进行讨论，对作业风险进行评估。确定带压开孔注胶方案如下：（1）根据现场泄漏点位置使用防水布对泄漏点进行包裹，防止烫伤施工人员。（2）根据图纸与实物确定填料函内填料位置，由于填料没有在图纸上表明深度数据， 按图纸的图示与试验数据填料深度在固定架位置。（3）根据图纸与实物测量填料深度约30mm-35mm之间。（4）根据图纸确认阀门材质为F22， 注胶阀材质为304不锈钢。（5）现场确认在合适位置如图所示，先在法兰外圆用￠10.2 mm钻头，在法兰盘钻20mm深的孔，在用M12丝锥进行攻丝，安装注胶阀。（6）使用电池电钻进行带压打孔，钻头尺寸为直径4.5mm，打孔全深为81mm，钻头通过注胶阀进行打透钻孔，距离填料约25mm钻透时（使用游标卡尺深度尺确认），停止钻孔拆下注胶阀清理钻孔铁削（用细钎丝与磁铁进行清理），进行注胶打压试验，压力30MPa， 在钻孔距离填料约10mm左右停止钻孔，拆下注胶阀清理孔洞内的铁削， 防止进入填料。清理完成后安装注胶阀继续钻孔，钻透后高温水介质会瞬间喷出，受到介质喷出阻力电钻随即向反方向拔出，关闭注胶阀，阻断热水喷出流量。操作时人员应穿隔热服，佩戴隔热手套，面罩等合格劳保用品，防止人员烫伤。人员须站在注胶阀侧面操作，防止介质喷出造成伤害。（7）安装注胶枪，如喷射量较大，考虑到单个注胶阀关闭后无法完全阻断介质溢出，导致注胶枪受阻力无法安装，需在注胶阀后再加装一个M20注胶阀，关闭后安装注胶枪，注入专业密封剂TSM-15A（石墨填充型），打开注胶接头，匀速缓慢注入密封剂，消除泄漏，确认无泄漏后关闭注胶接头，停止注胶，完成带压封堵作业。将M20注胶阀拆卸，法兰片仅留M12注胶阀一个。

11月1日，在施工方案各级审核完毕、现场安全措施到位条件下， 进行TV-1304带压堵漏作业。作业结果阀门漏点消除，阀门动作未受到影响，一次性解决了乙烯装置长周期运行风险。

参考文献：

[1] 李进. 炼油过程系统优化方法及应用研究[ D]. 长沙： 国防科学技术大学，2005.

[2] 王庆峰.两段提升管催化裂解多产丙烯技术（TMP）工业化试验研究[D].大庆：大庆石油学院，2008.

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