Механическая очистка с пассивацией трубного пространства газоохладителей

В апреле 2020 г. ООО «АСГАРД-Сервис» произведены работы по механической очистке с пассивацией трубного пространства газоохладителей 1101Е08 и 1101Е02, на площадке ООО «Линде Азот Тольятти», по адресу: Россия, Самарская обл., г. Тольятти, ул. Новозаводская, д. 6 на территории ООО «Куйбышев Азот».

Конструкция котла-утилизации представляет из себя двухсекционный кожухотрубный теплообменник. Количество, размеры и материал трубок представлены в таблице ниже:

Трубный пучок первой секции с рабочими параметрами: на входе температура —  850°С, на выходе — 454°С и давление 38,4 бар.

Трубный пучок второй секции: на входе температура —  454°С, на выходе — 273°С и давление 38,4 бар.

Специфика данного конкретного аппарата заключается в том, что трубная доска на входе в каждую из ступеней снабжена футеровкой выполненной из бетона. В связи с этим, не допускается очистка с применением химреагентов и воды. При этом каждая из трубок пучка снабжена металлической втулкой с диаметром на 305 меньшим самой трубки.

Предварительно была разработана методология очистки с описанием трех возможных методов, с учетом пожеланий Заказчика.

• В первом случае, предполагается использовать разборные печные шомпола с ершом на конце, с шагом наращивания 1 м. При необходимости шомполу предается вращение от электрического, либо пневматического инструмента (шуруповерта).
• Во втором, машинку для механической очистки труб снабженную гибким валом с вращающимся наконечником ершом. Гибкий вал представляет из себя специальный вращающийся трос, помещенный в гибкую неподвижную оболочку. Конструкция машинки включает в себя устройство подачи вращения, работающее от электросети (220В).
• Третий метод очистки – пневматическая очистка «пыжами». Пыж представляет из себя цилиндр выполненный и полимерного материала с абразивным покрытием либо без такового. Пыж подается с воздушным импульсом (выстрелом), при помощи пневмоустройства. Рабочее давление устройства 6-7 бар. Размер пыжа соответствует диаметру обрабатываемой трубки.

Методы очистки комбинируются, исходя из особенностей, в процессе проведения работ.

В ходе презентации технологии и уточнения нюансов, совместно было принято решение о технологии прочистки, а так же, о дополнительной пассивации трубок кислотным раствором.

Наша рабочая бригада на объекте ООО «Линде Азот Тольятти»

На базе «АСГАРД-Сервис» были проведены подготовительные работы, которые заключались в изготовлении конструкций из ершей и пыжей для пассивации, а также в комплектации необходимых инструментов и материалов.

2 апреля 2020 г. бригада АСГАРД, собрав оборудование, выехала в г. Тольятти для проведения работ в период остановочного ремонта.

7 апреля, предварительно пройдя вводный инструктаж и мед. освидетельствование, приступили к основному этапу работ по очистке теплообменника.

Первым делом, был проведен эндоскопический осмотр внутренних поверхностей трубок. Состояние трубок первой ступени соответствовало прогнозируемым. Состояние трубок второй ступени было намного хуже предполагаемого. Отложения представляли из себя 2-3 мм закоксованной субстанции.

Фотоотчет с места выполнения работ

Метод очистки, выбранный в ходе подготовительных работ и консультаций с коллегами ООО «Линде Азот Тольятти», предполагал ручную очистку нейлоновыми ершами в связке.  Со стороны втулки (узкой части трубки) подается гибкий углепластиковый трос, который протягивается до выхода из трубки. На конце троса смонтирован карабин, к которому крепится конструкция из связки ершей. Трос протягивается до упора во втулку, а за тем в обратную сторону. Операция повторяется для каждой трубки.

Начало работ

Первый день работ был отведен на отработку технологии прочистки, подбор правильной комбинации ершей и пыжей.

Наши сотрудники в ходе работ

Одной из главных задач была — не повредить при очистке металл трубок. Было принято решение, первую ступень очищать только нейлоновыми ершами. Для большего эффекта, в одной связке было использовано четыре ерша, что значительно сократило время обработки трубок при сохранении интенсивности.

Второй день работ был отведен первой ступени. Методично и активно были прочищены все двести шестьдесят трубок. После чего каждую трубку продули сжатым (10 бар) воздухом. К концу дня черновая очистка первой ступени была завешена. При этом были собраны образцы отложения для дальнейшего анализа.

На третий день бригада приступила к очистке второй ступени. Обработка нейлоновыми ершами не давала результатов. Здесь пришлось использовать металлические (облатуненные) ерши на сборных шомполах с применением дрели. Такой метод очистки хоть и давал эффект, однако на сто процентов отложения не убирал. Было принято решение обработать трубки раствором ортофосфорной кислоты, для размягчения отложений.

Четвертый день был полностью посвящен механической очистке трубок второй ступени и их протравке кислотой.

На пятый день была проведена пассивация трубок первой ступени. По итогу этой работы первая ступень была очищена, запассивирована и предъявлена заказчику.

Вид трубок после очистки и пассивации

Шестой день был последним днем останова. Для обеспечения полной очистки трубок второй ступени требовались серьезные меры, высверливание фрезами. Такая технология требует серьезной и долгосрочной подготовки. Однако, ввиду серьезного риска повредить трубки, совместно с руководством ООО «Линде Азот Тольятти», было принято решение об очистке трубок металлическими ершами, что после протравки кислотой дало свой эффект. При этом были собраны образцы отложений и проведена эндоскопия, с целью проработки технологии для очистки в последующий остановочный ремонт.

К концу дня работы были проведены и результат был предъявлен заказчику. Результат работ не был стопроцентно удовлетворительным, однако, ввиду того, что степень загрязнения была неожиданной, и для заказчика, и для подрядчика — работы были приняты, о чем был составлен акт.

Результатом работ стали

• увеличение теплопередачи трубчатки теплообменника и, как следствие, повышение энергоэффективности оборудования;
• проведенные работы не привели к повреждению трубок, что было одним из главных условий;
• проведенное впервые вскрытие аппарата, эндоскопические исследования и анализ отложений, в будущем позволит проводить подобную работу более эффективно.

Отдельно хотелось бы отметить высокий профессионализм сотрудников ООО «Линде Азот Тольятти» в организации рабочих мест для подрядчика, организации питании и комфортных условиях труда. Такой подход позволяет подрядчикам всецело погружаться в работу, не отвлекаясь на бытовые и прочие сложности.