柴金龍　羅干云

摘 要：重慶卡貝樂公司擁有一套年產(chǎn)85萬噸天然氣制甲醇裝置，采用英國戴維公司技術(shù)包設(shè)計，生產(chǎn)中大約需30噸/小時的中壓蒸汽，由熱動部煤鍋爐供應(yīng)，蒸汽主要用于驅(qū)動透平和作為工藝原料。本文對合成壓縮機油泵透平葉輪上的殘留物進行了定性定量分析，推斷出殘留物主要成分有Fe2+、磷酸鹽、硅等，根據(jù)殘留物成分，分析了其成因，并提出了控制措施。

關(guān)鍵詞：Fe2+；磷酸鹽；硅酸鹽；汽水分離器

我司在檢修合成壓縮機油泵透平時，發(fā)現(xiàn)透平葉輪上附著有較多紅色殘留物，為了解殘留物成分、來源，我們對該物質(zhì)進行了研究，并提出了解決辦法。

1 殘留物物理化學(xué)性質(zhì)

殘留物外觀呈淺紅色泥狀顆粒，經(jīng)試驗只有部分溶于“王水”中（濃鹽酸和濃硝酸按體積比3：1組成的混合物）。根據(jù)脫鹽水成分和前期對爐水、蒸汽分析數(shù)據(jù)，及殘留物物理性質(zhì)，初步判斷合成壓縮機透平油泵葉輪殘留物可能存在的組分有：磷酸鹽、鐵、硅酸鹽和其它不溶物等。為充分了解殘留物中各物質(zhì)的含量，將溶解液進行定容，測定結(jié)果見下表。[2]

殘留物不溶于王水的物質(zhì)，初步估計可能是二氧化硅。殘留物中鐵含量有16.55%，說明目前蒸汽殘留物已引起設(shè)備的輕微垢下腐蝕。殘留物中含有9.47%磷酸鹽，根據(jù)運行工況，磷酸根應(yīng)是蒸汽中含磷酸根所致。殘留物可溶性硅酸鹽含有0.175%，運行工況表明該部分硅可能是蒸汽帶入。[1]

2 殘留物危害

作為工藝蒸汽用時，蒸汽中的微量雜質(zhì)會附著于催化劑之上，堵塞微孔，影響反應(yīng)速率，甚至?xí)勾呋瘎翰钸^大，過氣量減小，增大壓縮機功耗等；堵塞蒸汽系統(tǒng)儀表引壓管，引起儀表計量不準，嚴重時影響工藝參數(shù)的準確性，可能引發(fā)生產(chǎn)事故；附著于汽輪機的噴嘴及葉輪上，使透平做功效率下降，耗汽量增大，甚至引起機組振動增加，導(dǎo)致壓縮機停車；若蒸汽用于加熱介質(zhì)，附著于換熱器內(nèi)壁，嚴重影響換熱效果，甚至形成電位差，造成電化學(xué)腐蝕，給設(shè)備安全運行帶來極大隱患。

3 該物質(zhì)的來源分析

從合成壓縮機透平油泵葉輪殘留物樣可以預(yù)測蒸汽系統(tǒng)的其它設(shè)備可能也存在著不同程度的結(jié)垢現(xiàn)象，同時也反映當(dāng)時蒸汽品質(zhì)出現(xiàn)了問題。

①在我司的蒸汽系統(tǒng)中，該小油泵透平的蒸汽全部來源于熱動部煤鍋爐，而其他蒸汽用戶的蒸汽來源于熱動部煤鍋爐與甲醇裝置自產(chǎn)蒸汽混合后的蒸汽（熱動部蒸汽約只占蒸汽總量的13%），且從其他蒸汽用戶處也發(fā)現(xiàn)有少量的該類沉積物（2017年4月7日檢修鼓風(fēng)機透平時發(fā)現(xiàn)有少量沉積），但不太多；②從以上現(xiàn)象上可以初步判斷，可能是熱動部煤鍋爐蒸汽出現(xiàn)了帶水現(xiàn)象，導(dǎo)致爐水中的磷酸三鈉、硅等遷移到蒸汽中，然后在一些溫度低的地方沉積下來，長時間后造成了一些腐蝕的結(jié)果；③針對這些情況，公司馬上安排對熱動部備用的1號煤鍋爐汽包打開檢查，果然發(fā)現(xiàn)其汽水分離器有4個出現(xiàn)了傾倒。當(dāng)汽水分離器傾倒后，蒸汽與爐水的分離受到影響，致使蒸汽帶水嚴重，爐水中的雜質(zhì)隨蒸汽遷移到后端用戶，造成了前面所描述的情況；④檢修完一臺煤鍋爐后，公司將運行的2號煤鍋爐也停下進行了檢查，發(fā)現(xiàn)其汽水分離器傾倒了 10個（總共有14個，汽水分離器與汽包之間采用的是點焊，長期在震動情況下被震倒，本次檢修中對其進行了加固，全部滿焊，增加了抗震性），檢修完投用后，再也沒有出現(xiàn)類似現(xiàn)象。

此外，我們還發(fā)現(xiàn)熱動部煤鍋爐加藥保護的不規(guī)范現(xiàn)象，原來加藥方式為配置高濃度的磷酸三鈉溶液，采用間歇式?jīng)_擊性投加的方式，每班投加一次，每次投加5分鐘，這就導(dǎo)致爐水中藥劑濃度不均勻，在加藥的初期，爐水中磷酸三鈉含量高，當(dāng)蒸汽帶水時，這些雜質(zhì)就帶到了用戶處，給生產(chǎn)造成了影響。這也是該殘留物沉積的原因之一。

4 提高蒸汽品質(zhì)措施

①加強對過熱蒸汽、爐水、脫鹽水電導(dǎo)率、二氧化硅、磷酸根、鈉離子等的監(jiān)測，當(dāng)檢測到蒸汽品質(zhì)出現(xiàn)異常情況時，及時進行調(diào)整處理；②提高脫鹽水水質(zhì)，減少鍋爐給水中的雜質(zhì)，保證蒸汽源頭的鍋爐給水品質(zhì)良好；③加強設(shè)備強防性維修，檢修中增加對汽包、除氧器等設(shè)備情況進行檢查的內(nèi)容，防止設(shè)備故障造成蒸汽品質(zhì)下降；④加強鍋爐排污。降低爐水含鹽量、硅含量，定期排污排除爐水中水渣。鍋爐運行人員在排污時，應(yīng)嚴格執(zhí)行各技術(shù)標準規(guī)定和運行操作的各項操作規(guī)程；⑤規(guī)范鍋爐加藥方式。由過去高濃度沖擊式投加改為低濃度連續(xù)性投加，杜絕了個別時段藥品超投現(xiàn)象；⑥在日常巡檢過程中對蒸汽透平用戶運行情況加強檢查，透平運行時的振動和噪聲情況要及時判斷和調(diào)整。如因蒸汽品質(zhì)問題影響透平的運行，可采取加大進口蒸汽的置換，提高蒸汽的品質(zhì)必要時可切換至電泵運行。

5 結(jié)論

從油泵透平葉輪上的垢樣分析結(jié)果表明，設(shè)備故障及蒸汽中磷酸鹽及硅酸鹽控制不好是蒸汽品質(zhì)差的主要原因，日常運行中應(yīng)加強鍋爐產(chǎn)汽指標的控制，特別是加強鍋爐給水、加藥、排污、液位等參數(shù)的監(jiān)控，按時取樣分析，避免雜質(zhì)附著于透平葉輪造成做功效率低、運行不穩(wěn)定甚至損壞機組等異常情況發(fā)生。

參考文獻：

[1]田景君.分析化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：42

[2]劉珍.化驗員讀本[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：42

作者簡介：

柴金龍（1984- ），男，大專，助理工程師。