“蓄压吹扫法”在化工管道吹扫中的应用

《“蓄压吹扫法”在化工管道吹扫中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、蓄压吹扫法”在化工管道吹扫中的应用中国石油化工股份有限公司九江分公司煤制氢运行部江丙九江332000摘要：介绍了九江石化煤制氢装置在开工过程中针对吹扫气量少、管线长且弯头多、吹扫处理时间短的问题，提出新的吹扫方法。该方法不仅解决了吹扫气量少、处理时间短的问题，而且节省了开工费用100多万元。关键字：吹扫；蓄压；爆破1问题的提出煤制氢装置在开工吹扫阶段能够利用的吹扫气源气量较少，只有2000Nm3/h的工厂风。利用“爆破吹扫”的方法对合成气管线吹扫过程中发现，经过多次吹扫后打靶检验不合格，管道内仍存在有大量的杂物。煤制氢装置管径大、管线长、弯头多、管线连接法兰少的管道很多，此类管线的爆破

2、吹扫效果差成为开工吹扫过程中亟须解决的问题。2解决的思路理论上吹扫气量越多，压力越大，爆破的瞬间气体的流速越大，管线内的杂物越容易被带出。利用管道连接中的压力容器设备来贮存压缩气体，然后快速开启阀门卸掉压缩气体，带出管线内的杂物。称之为“蓄压爆破吹扫”。此方法理论上可以解决煤制氢装置吹扫过程中存在的诸多难题。3蓄压爆破吹扫法蓄压吹扫法就是利用容器设备的容积，存储大量的压缩气体，当容器设备、管线压力达到设定压力时，快速打开管线末端的切断阀，使压缩气体以最大流速从管线内部喷出，并将其中的杂物排出的方法。在这个过程中，蓄压容积越大，吹扫效果越好。为保证吹扫的效果，尽可能的利用容器设备，容器设

3、备通过流程进行串联或并联，以提高压缩气体的容积量。3.1理论分析根据热力学原理，理想气体由绝对压力为P时进行绝热膨胀至大气压力所作之功为：(空气的绝热指数为1.4)U=(PV/(K-l))*(l-(0.1013/P)(K-l)/K)*106=2.5PV(1-(0.1013/P)0.2857)*106式中：U-气体膨胀所做之功单位JP-气体绝对压力(表压)単位MPaV-气体容积单位m3K-空气的绝热指数合成气管线连接容器(变换气分离罐)体积为：40m3,合成气管线容积为：56m3,合成气管线冲压为0.45Mpa,瞬间降压至大气压力吋释放的能量：U=2.5*0.45*(40+56)*【1-

4、(0.1013/0.45)0.2857】*106=37465181J如果该能量全部转化为动能，则可利用势能转化为动能的计算公式：EP=l/2*mv2,计算出气体瞬间的速度约为：362m/s计算结果表明，在蓄压吹扫的一瞬间，气体的流速高达362m/s,远高于气体吹扫要求的20m/s的吹扫速度。上述计算表明蓄压吹扫法理论上是可行的。通过分析计算公式，当气体的绝对压力P值越高，U值越大，则气体的瞬间速度越人；当气体的容积V值越人，则U值越人，气体的瞬间速度越高。3.2实际应用为检验该方法在实际中的吹扫效果，利用变换分离罐贮存压缩空气，吹扫合成气管线。具体方法：如图1所示。检测方法：通过使用铝

5、片制作的光亮靶片进行打靶试验。工艺流程简图如下：图1气化至变换合成气管线简图2015年4月21日，根据上述实施方式对该合成气管线进行了第一次蓄压吹扫，通过观察现场排放U,发现有大量的黄烟及杂物喷出；四次吹扫后，排放U无黄烟喷出，根据方案检测要求进行打靶试验，结果不合格，靶片虽光亮但还有部分撞击点；经过六次吹扫后，再次进行打靶试验，结果合格，靶片光亮无任何撞击点。通过合成气管线吹扫实施结果表明，蓄压吹扫是一种适合大管径、长管线的吹扫方式。特别是针对管线弯径多，无法进行分段爆破吹扫的管线，该方法更具有操作性。将此吹扫方法应用到后续的管线处理中，不仅保证了吹扫的效果，而iL提前7天完成管线吹

6、扫工作。3.3吹扫的特点(1)吹扫介质用量较小。由于是蓄压吹扫，针对吹扫介质的流量要求不高，只介质需要满足一定的吹扫压力。对于缺少大型压缩机或暂吋缺少大风量的装置，通过蓄压吹扫，能解决大管径吹扫的难题；(2)蓄压后介质流速高，携带能力强，能吹出管内残留的泥沙、焊渣等杂物；(3)可串联/并联蓄压，蓄压能量通过容器的串联/并联，越蓄越高，同吋流程前段的管线通过串联经过多次吹扫后，洁净度越来越高；后管段由于蓄压能量高，吹扫质量能得到保障；(4)通过容器蓄压，吹扫过程中，能量释放吋间长，相对于爆破吹扫的能量释放，能量释放的吋间更长。(5)由于容器内的气体吋间较长，适用于管线长，弯道多的管线吹扫

7、；(6)管线死角的杂物会由于蓄压能量释放吋产生的震动，被急速膨胀的气流带出。吹扫质量较高；4经济效益一般情况下采用空气吹扫需要有足够的气量，使吹扫气体的流动速度大于正常操作气体流速，一般最低不小于20m/S,以使其有足够的能量，吹扫处管道和设备中的残余附着物，一般而言该过程消耗量非常人，并II要一定的吹扫吋间，因此，空气吹扫通常使用装置中大型的空气压缩机进行提供。即使是为保证吹扫质量进行分段吹扫，消耗的气量也是非常巨大。煤制氢装置适合使用“蓄压