350万吨常减压焦化装置操作规程.docx
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1、350万吨常减压焦化装置操作规程目录第一章主要塔器设备简介1压力容器1.1 压力容器基础知识1.2 装置压力容器简介1. 3压力容器操作规程2塔器2.1塔器基础知识2. 2装置塔器简介2. 3塔器操作规程3换热器2.1 换热器基础知识2.2 装置换热器简介3. 3换热器操作规程4加热炉4. 1加热炉基础知识5. 2装置加热炉简介6. 3加热炉操作规程第二章机械设备部分1离心泵1. 1离心泵基础知识1.2装置离心泵简介1. 3离心泵操作规程2蒸汽往复泵2. 1蒸汽往复泵基础知识2.2装置蒸汽往复泵简介2. 3蒸汽往复泵操作规程3螺杆泵3. 1螺杆泵基础知识3.2装置螺杆泵简介3. 3螺杆泵操作规
2、程4计量泵4. 1计量泵基础知识4.2装置计量泵简介4. 3计量泵操作规程5齿轮泵4.1 齿轮泵基础知识4.2 装置齿轮泵简介5. 3齿轮泵操作规程6真空泵5.1 真空泵基础知识5.2 装置真空泵简介6. 3真空泵操作规程7除焦系统7. 1除焦设备基础知识7.2装置主要除焦设备简介7.3主要除焦设备操作规程8液环泵第三章关键设备1气压机2辐射泵第四章其他1阀门1.1 阀门基础知识1.2 装置阀门简介1.3 特阀操作规程2管道2. 1管道基础知识2.2装置管道简介3材料3. 1材料基础知识3. 2装置材料简介第一章主要塔器设备简介1压力容器1. 1压力容器基础知识1.1.1 压力容器的定义在石油
3、化工领域,容器是指储存设备和其它各种设备的外壳。按容器所承受压力的高低又可分为常压容器和压力容器两大类。国家技术监督局颁发的压力容器安全技术监察规程中规定,只有同时符合以下三个条件的容器才属于该规程的管辖范围。(a)最高工作压力(K)0.IMpa(不包括液体静压力,下同);(b)内直径(非圆形截面指其最大尺寸)20.15m,且容积(V)0.025m3;(c)介质为气体,液化气体和最高工作温度高于标准沸点的液体。以上三个条件也正是包括了容器的工作介质,压力和容积三个方面。适用于下列压力容器:(a)与移动压缩机一体的非独立的容积小于等于0.15m3的储罐、锅炉房内的分气缸;(b)容积小于0.025
4、m3的高压容器;(c)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、空分设备中的冷箱;(d)螺旋板换热器;(e)水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐,消防装置中的气体或气压给水(泡沫)压力罐;(f)水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱;(g)电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器);(h)橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具。1.1.2 压力容器的分类压力容器型式多样,为了便于对不同类型的容器进行研究、计算、制造或管理,常将容器按不同方法分类。为了便于设计计算,常按容器壁厚的不同而分为薄壁容器和厚壁容器,以及按承压方式的不同而分为内压容
5、器和外压容器。为便于制造,按制造方法的不同,可将压力容器分为焊接容器、钾接容器、铸造容器及锻造容器等;根据制造容器的材料来分类,又有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。此外,按容器的外形,可分为球形容器、圆柱形容器、锥形容器和组合形容器等。1. 1.2.1压力等级和种类的划分按国家技术监督局压力容器安全技术监察规程,对压力容器的压力等级和种类的划分如下:(1)按容器的压力(P)分为低压、中压、高压、超高压四个等级,具体为: 低压容器:0.1MPaWPV1.6MPa 中压容器:L6MPaP540MPa时型式。2接管的腐蚀裕量为1mm。L接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构压力容器的安全附件为了防止
6、压力容器由于超压而发生破裂事故,除了避免操作失误及杜绝或减少可能引起容器产生超压的客观因素之外,还必须在压力容器上安装安全泄压装置。安全泄压装置是一种防止容器超压的保护装置。它是具有这样的性能:当容器在正常工作压力下运行时,保持严密不漏,而一旦容器内压力规定的数值时,它就能自行将容器内气体迅速泄放,使容器内压力始终保持在最高许用压力范围之内。安全泄压装置不仅能在超过预定压力下开启排放,从而降低容器的压力,还能起到报警的作用。因为当其开启放气时,由于气体流速较高,常常发生较大的声音,能提醒操作人员注意采取适当措施。压力容器的安全装置使用最广泛的有安全阀和防爆膜等。a.安全阀最常用的安全阀是弹簧式
7、安全阀,它利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀海上的力,因此它可以通过一个调节螺母改变压缩弹簧的压缩量来校正安全阀的开启压力。这种安全阀具有结构简单,灵敏度较高,安装位置不受严格限制等优点,且对振动的敏感性低,所以可用在移动式压力容器上。其缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变化。因此,随着阀瓣的升高,弹簧的压缩量增大,作用在阀瓣上的力量也跟着增加。这对于安全阀的开启是不利的。另外安装在高温压力容器上的安全阀,由于长期受高温的作用,其弹簧力减小,使安全阀的正常工作受到影响。杠杆式安全阀不采用弹簧装置,而是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。这种安全阀有结构笨重和因振动而产生泄漏现象等缺点,故目前较
8、少采用。脉冲式安全阀结构复杂,在化工压力容器上用得很少,一般只适用于泄放量很大的大型电站的锅炉等。b.防爆膜防爆膜(如图2.3.7所示)也称为爆破片,是一种断裂型的安全泄压装置。它是用一块很薄的平板通过法兰夹紧或直接用螺栓压紧,在容器的短管法兰上,其结构简单,安装方便,但由于在防爆膜破裂之后,容器将被迫停止运用,所以这种安全装置只适用于在不宜装设安全阀的压力容器中使用。c.爆破膜爆破膜又称为圆拱形爆破膜(如图2.3.8),它的爆破元件是预先压制成圆拱形薄片,它的精度较爆破片高,可用于高压或超高压场合。d.爆破帽爆破帽多用于超高压场合,其结构如图2.3.9所示。图2. 3. 8爆破膜图2. 3.
9、 9爆破帽图2. 3. 7防爆膜1.1.5压力容器结构上的要求a.强度:所谓强度是指容器或其零件具有抵抗外力破坏的能力。压力容器在设计时要考虑到各种条件和因素,例如根据压力、温度、介质的腐蚀性以及容器的结构、体积等经过严格的制造工艺规范,并认真地进行试压检验。这都是为了保证容器有足够的强度,使其不会在正常使用情况下发生爆破。b.刚度:所谓刚度是指容器或其零件在外力作用下,保持原来形状的能力。最常见的例子是某些受外力使容器出现压瘪或折皱,或某些容器的部件在运输、安装、使用过程中出现变形,这些都是刚度不足的表现。c.c.耐久性:容器必须保持一定的使用年限。容器的壁厚除了要保证强度方面的要求外,还要
10、考虑到对材料的腐蚀速率,有时还要考虑容器的疲劳及振动等条件。另外对容器的结构及制造工艺也要有一定的要求以保证容器能使用一定期限。d.密封性:化工压力容器的密封性十分重要。容器密封的可靠性是保证安全生产的重要措施之一。因为化工生产中所使用的液件、气体有许多都是易燃易爆和有毒的。所以容器在设计、制造、安装、使用、检修时都不能忽视密封性问题。化工压力容器除了应满足上述要求外,还应顾及节约材料,便于制造、运输、安装、操作及维护的方便等等。1.1.6容器的压力试验容器在制成以后或者修理(指涉及强度或结构方面的修理,如焊接、热处理等)完毕,都要进行压力试验,以检验容器的耐压情况和密封性,确定其是否可投入使
11、用。1.1.6.1液压试验试验压力取设计压力的1.25倍。在进行液压试验时,先在容器内灌满液体,然后用试压泵加压。用水做加压介质的压力试验称为水压试验。进行水压试验的水温及环境温度,不得低于材料的无塑性转变温度,但最低不应低于5度。试压试验开始时,只有待容器的壁温与液体温度相同之后,才可缓慢升压。达到规定的试验压力之后,需保持1030分钟,然后降到设计压力并至少保持30分钟,同时,对容器整体及所有的焊缝及联接部件进行检查,以无异常响声,压力下降,油漆剥落,无渗漏现象和可见的变形为合格。1.1.6.2气压试验一般气压试验的压力,对低压容器取设计压力的1.2倍,对中压容器取设计压力的1.15倍。气
12、压试验一-般采用干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体,且气体温度不低于15度。试验时应先缓慢升压至规定压力的10%,保持10分钟,同时对所有的焊缝和联接部件进行初步检查,合格后继续升压至规定压力的50%,其后按每级为规定压力的10%的级差逐级升压至试验压力。保持1030分钟,然后降到设计压力保持30分钟,同时进行各项检查。相比之下,水压试验要比气压试验危险性小得多。这是因为压缩一定容积的气体至某一压力所需要的功,要比压缩同样的液体至相同压力时大得多。故规定绝大多数压力容器都使用液压试验。为了保证安全,无论是液压还是气压试验,都应装两块经过较验的压力表。对气压试验的容器,应在试验前对焊缝进行100
13、%的探伤,并全面检查容器质量。试验时,当容器内的压力超过工作压力之后,试验人员最好不要靠近容器,以免容器爆破伤人。1.1.7压力容器破坏简介在实际工程使用中,各类容器的操作条件是复杂多样的,所以失效的形态也是复杂多样的。常见的失效类型有:高温下的蠕变破坏,低温或有缺陷时的脆性断裂,交变载荷作用下的疲劳破坏,腐蚀条件下的破坏等。1.1.7.1韧性破裂压力容器的韧性破裂是在容器受到一定的内压力作用下,先出现不能恢复其原来形状的塑性变形,并在继续增大压力的情况下而产生的破裂。也就是说容器承受的压力先是超过材料的屈服极限,使材料组织发生变化,然后在更大压力下,达到超过材料的强度极限而断裂。它的断裂先后
14、经过了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和最后的断裂。这种属于因外力过大而使材料断裂的情况,往往在水压试验中能明显的看到。发生韧性破裂的容器,由于在爆破之前发生大量的变形,故容器的直径有明显的增大,器壁明显减薄。发生破裂时一般无碎片飞出,只是裂开一个口,口的大小与容器爆破时所释放的能量有关。一般由气压引起的破裂比液压引起的破裂的裂口要宽。1.1.7.2脆性破裂压力容器的爆破事故,并不是都属于韧性破裂的范围。有很多压力容器在试验或使用过程中,并没有达到规定的压力,即在正常压力范围内,在没有发现塑性变形的情况下突然发生爆炸。这种爆炸的形式与脆性材料的破裂很相似,即出现许多碎片,所以把这种低于材料的屈服极
15、限,更低于强度极限时发生的爆炸称为脆性破裂。材料由韧性状态转变为脆性状态并不是绝对均匀和连续的,总难免存在微裂纹(对于其它缺陷,如夹渣、气孔、未焊造,大块杂物等也作为裂纹来看待),当受到外力作用时,裂纹尖端附近区域就产生应力应变集中效应。当此区域的应力应变达到一定数值,超过材料的强度极限时,裂纹就迅速扩展,致使整个物件发生突然断裂。脆性破裂的特点与韧性破裂恰恰相反。脆性破裂的容器并无塑性变形,器壁也没有减薄,爆破是在材料还处在弹性阶段中发生的,即出现在容器正常操作或进行水压试验的过程中,由于微裂纹的失稳扩展是在一瞬间发生的,而容器内的压力又无法通过一个裂口释放,故容器裂成许多碎片。另外,由于温
16、度材料韧性的影响,容器在低温时发生脆性破裂可能性要大一些。压力容器是否会发生脆性破裂与材料性能指标、微裂纹尺寸的大小、容器所承受的压力、容器的结构是否合理等许多因素有关。虽然所有的材料或多或少地存在微裂纹等缺陷,但并不是说所有容器都会发生脆性破裂。1.1.7.3疲劳破裂压力容器在频繁的加压、卸压使用过程中,材料受到交变应力的作用,在长期的交变应力的作用下,容器较高应力的部位会产生细微的裂纹等缺陷,并在裂纹的两端形成高度的应力集中。由于应力集中存在,使微裂纹逐渐扩大,同时,由于应力继续不断的交变,在裂纹扩大到一定程度后,如果载荷达到一定数值,或碰到冲击或振动时,容器就会沿着裂纹产生破裂,这种破裂
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