尿素项目氨合成工艺装置停车检修安全处理方法研究

　　【摘　要】为保证尿素项目装置安全停车，保证检修工艺处理完全，保证设备检修充分，研究适用于尿素项目氨合成装置停车、工艺处理及蒸汽过热器设备的检修安全处理方法。

　　一、前言

　　全面组织尿素目氨合成的停车、工艺处理及设备检修工作，与外系统联系、下操作指令；对系统停车及工艺处理方案进行编制，并按照方案进行停车作业和检修；发生变更时及时出具变更方案并送相关部门进行审批；负责停车期间安全环保措施执行，确保安全停车；编制开停车处理方案，全面落实方案的执行；做好员工的教育工作，使每个人都熟练掌握方案内容；督促执行停车期间的各种票卡制度，执行联签确认制度；按照既定的进度，合理安排作业时间。

　　二、系统排查方法

　　（1）高压系统 系统减量完毕，关闭合成气压缩机一入阀门UV10901、循环段进口UV10902和循环段出口UV10903，关闭B点原料气大阀，开塔后放空，高压系统泄压至0MPa，系统充氮气保持微正压。

　　（2）蒸汽系统和除氧水系统 除氧水系统关闭中锅加水阀组，监控中锅液位在60%以下；蒸汽系统关闭S40蒸汽外送阀组，蒸汽系统泄压至0MPa，过热器蒸汽进、出口根部法兰分别加盲板隔离蒸汽过热器设备。

　　（3）放氨系统 系统压力降至6.0MPa，氨分排净液位至0%后，关闭放氨阀；2.5MPa时一级闪蒸罐开大放氨阀排净液位，关闭一二级闪蒸罐放氨阀组，二级闪蒸去吸收塔阀门。

　　（4）冷冻系统 氨压机一二级防喘振阀门全开，氨压机关闭一二级进口两位阀；氨冷器关闭加氨阀组，氨冷液位控净。

　　（5）循环水系统　循环水上回水阀门保持原状。

　　（6）溴化锂冷水系统 溴化锂机组停运。驰放气系统：吸收关闭吸收进口和驰放气外送阀门，系统压力保压1.0～1.5MPa。

　　（7）氨水系统 氨水外送阀门关闭，停运氨水循环泵及脱盐水泵。

　　三、停车具体步骤

　　1. 减量和降温

　　总控接尿素项目氨合成装置停车通知，通知尿素项目氨合成装置机组按照减量速度（5 000m3/10min）交替开大高低压缸防喘振阀门，降低转速对尿素项目氨合成装置装置减量，合成系统减量过程中氨压机同步进行减量，控制氨冷温度在－10～6℃；关闭一级闪蒸罐闪蒸气去压缩机一入阀组。

　　总控适当调整氨冷器加氨阀门开度，逐步降低氨冷器液位；总控根据减量速率适当关小中锅加水阀门，控制中锅液位在指标范围内，减量完毕关闭加水总阀。

　　减量过程，为避免系统超压，减量至100 000m3/h 时进行触媒层温度的降温，控制降温速率＜40℃/h。在减量过程中，总控应将氨分液位进行正常控制，控制一级闪蒸罐压力在5.0～5.3MPa，一级闪蒸罐和二级闪蒸罐液位正常控制，在不影响液氨管网压力的情况下将氨分、一级闪蒸罐控制在20%左右，二级闪蒸罐液位在 40%～50%。当新鲜气减量至40 000～50 000m3/h，合成气压缩机、氨压机低负荷运行，主要进行氨冷器的控氨（组合式氨冷器的一出和二入温度基本相同）和触媒层温度的降温（温度降至50℃以下）。

　　触媒降温操作可分为350℃以前和以后两个阶段。触媒热点温度在≥350℃以前主要是减少氨合成反应，以减新鲜气和循环量为主，一段、二段和环隙气动阀配合使用，严格控制降温速率＜40℃/h。如出现温度剧降，应及时调整循环量控制降温速度；当温度降至 350℃以下后，反应热减少，主要以减少循环量来控制降温，当气量降至30 000～40 000m3/h利用循环量继续降温至触媒层温度降至约50℃以下。

　　系统完全减量完毕后，关闭氨冷器加氨阀，关闭组合式氨冷器回液阀门，关闭中锅加水阀门，关闭液氨外送总阀。触媒层各层热点温度均降至50℃以下，且氨冷器控氨完毕，关闭氨压机一二级进口两位阀，合成气压缩机关闭循环段进出口阀门，氨压机和合成气压缩机可根据“合成气压缩机停车操作票”和“氨压机停车操作票”并参考实际需要停运。

　　2. 高压系统泄压

　　现场提前开起塔后放空气动阀的前后切断阀，污氨槽根据需要投用低压氮气。总控开起塔后放空气动阀对合成系统进行泄压，控制泄压速率不超过0.1～ 0.3MPa/min，放空过程注意控制火炬背压尽量不要超过50kPa，避免对运行机组干气密封产生影响。当系统压力降至6.0MPa左右时，总控和现场开大氨分放氨阀，将氨分液位降至0%后关闭氨分放氨阀门，系统继续泄压。同步一级闪蒸罐开放空阀泄压至2.5MPa时关闭放空阀，开大放氨阀，降低并排净一闪内液位排净至0%，然后开一级闪蒸罐放空，将一级闪蒸罐内压力卸净至0MPa后，关闭放空阀。当合成系统压力降至 2.50MPa，关闭一级闪蒸罐液氨外送阀门，关闭二级闪蒸罐液氨外送阀门及驰放气去吸收塔阀门。一级闪蒸罐同合成系统继续泄压，二级闪蒸罐保压1.0～1.5MPa；吸收塔关闭氨水外送、驰放气出口阀，吸收塔保压1.0 ～1.5MPa。

　　合成系统继续泄压，控制泄压速度<0.3MPa/min，直至系统压力卸至0MPa。当中锅不产蒸汽后，关闭蒸汽放空阀和中锅加水阀门，利用中锅压力将中锅液位降至5%～10%，现场关闭中锅排污阀门。系统压力泄至 0.3MPa，联系现场将高压侧导淋及时进行排放疏通。系统停车泄压处理完毕后，关闭塔后放空阀门。

　　3. 水冷查漏

　　触媒层降温完毕，水冷关闭上回水阀门，将壳侧压力卸净，监测壳侧压力是否上涨，同时壳侧取样分析氨含量，若压力上涨或壳侧取样分析有氨则证明水冷列管或管板存在泄漏，则需拆封头查漏检修。

　　4. S40蒸汽系统泄压

　　系统减量完毕后，中锅已关闭加水阀组及管廊加水总阀，中锅液位控制在5%～10%低液位；系统减量完闭前，蒸汽外送温度低于350℃之前，关闭S40外送蒸汽阀组PV11037，总控开起蒸汽放空阀HV11002对中锅至过热器间蒸汽压力泄压至0MPa，泄压过程关注中锅液位变化。

　　确认加药泵停运，中锅加水阀组后管线导淋打开监控加水阀组内漏情况，中锅至过热器间导淋，过热器至S40外送阀间导淋开起，监控蒸汽管线内压力为 0MPa，联系保全在过热器蒸汽进口和出口法兰处分别加盲板各一块。

　　5. 工艺处理及过热器检修

　　通过合成气压缩机三出均压阀送氮气对合成系统进行氮气置换，在塔后放空、循环段出口导淋及循环段进口阀前压力表等处进行排放，分别在循环段出口压力、循环段进口阀前压力表及氨分放氨8字盲板前压力表处取样置换合格后，系统压力泄至微正压，联系保全将循环段出口阀前、水冷前及氨分放氨3块8字盲板导盲。

　　循环段出口压力、循环段进口阀前压力表及氨分放氨8字盲板前压力表连续两个样分析CO+H2≤0.2%，通电不爆。关小氮气阀门，在氮气微正压下掩护下，对蒸汽过热器封头密封焊进行磨口，后保全拆过热器封头平盖。

　　期间，过热器壳侧安全阀拆除，自过热器底部蒸汽导淋通低压氮气，在安全阀根部阀处开阀排放，对蒸汽过热器壳侧进行氮气置换和设备降温，至过热器管板、列管温度降至30～40℃，壳侧取样分析N2≥98%，后停止通氮气，关闭安全阀根部阀及蒸汽导淋阀，等待设备做氨渗透试验。

　　在水冷8字盲板前接低压氮气，过热器封头处排放，两个样分析CO+H2≤0.2%，通电不爆，氨含量 ≤30×10－4%。在氮气条件下，南化机作业人员穿戴移动空气呼吸器进入过热器内，将分程隔板打开，用磨光机将点焊的合成塔出口填料压兰螺栓进行打磨拆除，然后在合成塔出口加盲板盖。

　　安排人员在过热器内取样，分析氨含量≤10×10－4% 后，对过热器进行敏感性泄漏实验。合成塔出口加盲板盖后，合成塔进行触媒氮气保护，合成塔进口压力远传监控合成塔压力在50～100mmH2O，低压氮气每两小时分析一次氧含量≤0.2%。过热器壳侧进行敏感性试验，管程利用涡流试验检查列管内部情况，发现漏点进行标记，若管板漏点则直接利用同材质的焊条进行焊接，若列管泄漏则直接将列管堵焊。过热器内动火作业前，管箱处连续两个样分析CO+H2≤0.2%，通电不爆，氨含量≤30×10－4%，作业人员穿戴移动空气呼吸器进入过热器内进行动火作业。

　　6. 过热器检修后的检测

　　漏点处理完毕，再次做氨渗透试验至检查无泄漏点；然后进行PT检验（检查管板堆焊层）；最后进行水压试验（水压试验压力参考设备图样为8.3MPa）。

　　7. 作业完毕后恢复

　　动火作业完毕，关闭氮气补入阀，拆合成塔出口封盖，清理过热器内遗留物品，经联检确认后，回装分程隔板。

　　回装封头平盖，根据南京国昌同南化机提供的回装方案将封头紧固至要求的尺寸，然后进行封头平盖的密封焊。过热器检修完毕，过热器侧氮气置换合格拆进出口盲板；塔前冷副线气动阀前导淋通氮气置换，在水冷八字盲板前及循环段出口阀后取样，氮气置换合格后，分别导通水冷进口、循环段出口阀前及氨分放氨8 字盲板。引中压氮气，系统气密至5.0MPa，对拆口部位及过热器封头等处利用喷涂肥皂水的方式检查有无漏点，引氢氮气系统开车。

　　四、结语

　　过热器进人作业，氮气置换合格，作业人员提前进行劳保用品穿戴培训，必须穿戴移动空呼；合成塔出口温度必须降到50℃以下；设备内动火作业前必须氮气置换合格，分析CO+H2≤0.2%，通电不爆。严格控制减量速度，系统压力不超过13.5MPa。减量过程控制氨冷温度在－10～－6℃。严格控制循环氢在72%～74%。

　　严格控制减量速度在3 000～5 000m3/10min。严格控制一级闪蒸罐压力在5.0～5.3MPa，严格控制二级闪蒸罐放氨压力在2.0～2.3MPa，以免合成塔触媒降温过快损坏，造成内件损伤，严格控制合成塔触媒升降温速率小于40℃/h。停车过程中防止触媒层温度反复波动。提前清理高处易坠落物件，保证大风天气无高处坠物危险，大风等恶劣天气不得进行高处作业；及时清理通道上的积水。提前组织检修方案及作业内容的学习，并进行相应考试提高人员对方案的熟悉度。装置区提前用警戒绳警戒，主要介质排放口设立警戒标牌，严禁无关人员进入。现场所有作业人员必须佩戴手套、防护眼镜和安全帽。提前准备好作业的各类工器具。试验现场提前照明，确保照明充足。提前对排放物进行分析，递交排放申请。试压时发现漏点要降压处理，使用防爆工具紧固。

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