Очистка теплообменного оборудования на НПЗ

Промывка пластинчатого теплообменника Альфа Лаваль Компаблок

Работы проводились специалистами ООО «АСГАРД-Сервис» в рамках промывки пластинчатого теплообменника Альфа Лаваль Компаблок CPK75-V-450 в период с 6 по 14 августа 2018 года.

Особенностью данной работы являлась задача по очистке внутренних поверхностей Компаблока в максимально сжатые сроки, без возможности визуального контроля процессов, происходящих при проведении промывки различными химическими составами.

Химической очистке (безразборной) подвергались оба контура пластинчатого теплообменника Альфа Лаваль Компаблок CPK75-V-450.

Данное оборудование подвергается постоянному загрязнению в связи с особенностью циклов теплообмена, составов рабочих контуров и изменениями температурных режимов.

Представителями заказчика была поставлена задача:

• поднять КПД теплообменных аппаратов,
• вывести оборудование на расчетный режим по температурам и расходам.

Добиться таких результатов можно только при удалении отложений с внутренних поверхностей теплообмена.

В химической лаборатории ООО «АСГАРД-Сервис» были проведены натурные испытания с образцами отложений, и на основании проделанной работы, специалистами компании были выбраны реагенты, способствующие с максимальным эффектом произвести очистку оборудования в установленные сроки.

 
Специалисты компании за очисткой теплообменника

Работа выполнялась методом безразборной очистки с использованием различных химических реагентов. Метод заключается в циркуляции химического реагента по замкнутому контуру до максимальной очистки, при помощи химической реакции и скорости потока, который вымывает отслоившиеся отложения в промежуточную емкость. По возможности предусматривается реверсивное движение потока.

Очистка таким способом сопровождается контролем за реакцией:

• визуальным (по цвету и наличию пены и примесей)
• замер уровня рН
• степень насыщения растворителя АСПО

 
Контроль эффективности химической очистки

Данные мероприятия позволяют следить за качеством очистки и ее особенностям.

Далее формируется рабочий контур, и к оборудованию подключается СРТ – сборно-разборный трубопровод. Элементы СРТ:

• трубопроводы
• рукава и шланги
• электродвигатель в составе насоса, во взрывозащищенном исполнении
• промежуточная емкость
• задвижки и краны
• воздушники и спускники
• манометры и термометры
• соединительные элементы

Подключение СРТ к теплообменному оборудованию и контурам осуществляется посредством фланцев и соединений на схеме путем демонтажа существующей арматуры, или приваривания специальных элементов фасонины к действующим элементам (при наличии возможности). При этом необходимо учитывать особенности каждого аппарата в отдельности, а именно:

• расположение
• верхние точки
• нижние точки слива
• контруклоны и объемы

 
Подключение СРТ к теплообменному оборудованию и контурам

Так же для формирования положительных условий очистки нужно учитывать мощность и производительность насоса, т. к. при определенных скоростях и расходах происходит обновление раствора во всех зонах контура, включая мертвые зоны и вымывание отслоившихся продуктов химической реакции.

Для улучшения протекания реакции и для сокращения времени очистки, применяется подогрев растворов до определенных значений, например:

• по растворителю АСПО не более +40 С0
• по кислотным и щелочным растворам +40…+60 С0, в зависимости от технической возможности и необходимости.

Источником подогрева являлся стационарный пар.

При работе на данном объекте, были соблюдены максимальные меры безопасности по требованиям нормативов и технических требований объекта.

Заключались они в безопасном использовании техники, оборудования, организации работ и реагентов. Необходимо учесть, что все оборудование оставалось на своем месте, частично отключалось от заводских контуров и подключалось к СРТ по временным схемам. Все электрооборудование находящееся в зоне работ имело взрывозащищенное исполнение, все металлические элементы заземлены (при работе с растворителем АСПО), все оборудование опрессовывалось перед заправкой реагентом и после очистки согласно нормам, правилам установленным в компании «АСГАРД-Сервис» и требованиям заказчика. Весь отработанный химический реагент нейтрализовывался, растворитель вывозился с объекта и утилизировался согласно правилам и нормам соблюдения экологической безопасности. Все работы по объекту проводились на отключенном оборудовании, прошедшим дегазацию и пропарку.

Все работы выполнялись собственными силами ООО «АСГАРД-Сервис» без привлечения подрядных организаций.

Работы основного периода

1) Подготовительный этап

Данный этап включает в себя разработку мероприятий, допуск на объект, завоз оборудования и реагентов, оформление нарядов, устройство временных обвязок (СРТ), подключение электрооборудования, отсечение контуров аппаратов от основных линий, опрессовка перед заполнением, подключение временных линий по воде, установка пожарных щитов, доставка к точкам необходимых резервуаров и емкостей, устройство обвалования при необходимости и прочее.

 
 
Подготовительные работы на объекте заказчика

2) Промывка пластинчатого теплообменника

На данном этапе, после сборки промывочного контура и перед заливкой реагентов, в теплообменник заливается техническая вода для опрессовки. Параллельно с проведением опрессовки, по объему залитой воды и известному объему самого теплообменника вычисляется предполагаемая степень загрязнения аппарата.

Промывка пластинчатого теплообменника Альфа Лаваль Компаблок CPK75-V-450 производилась в несколько этапов:

3) Растворитель ФАУ для очистки АСПО

В процессе промывки наблюдалось сильное загрязнение растворителя, для ускорения процесса применялся незначительный подогрев по контуру нефти.

4) Промывка слабым щелочным раствором

На данном этапе повторно проверили степень загрязнения теплообменника путем вычисления разницы между объемом указанным заводом изготовителем и реальным объемом воды залитой в аппарат. Результат оказался довольно низким – за двое суток промывки вымылось около 2% отложений.

5) Промывка 10% раствором на основе азотной кислоты с ингибиторами и присадками

На этом этапе, одновременно с повышением концентрации была включена циркуляция и подогрев раствора. Реакция проходила очень активно.

После согласования и обсуждения ситуации с химической лабораторией и руководством компании «АСГАРД-Сервис», было принято решение не оставлять кислотный раствор в контуре. Кислотный раствор был слит, а в контур закачана вода.

При возобновлении работ из контура слили воду и вновь заполнили кислотным раствором, в течении дня реакция проходила активно.

После завершения промывки кислотным раствором была произведена промывка контура водой, были отключены временные трубопроводы, проведена опрессовка, извлечены рассечки и теплообменник был передан заказчику для проверки качества промывки.

Окончательные итоги по очистке теплообменного аппарата были подведены на следующий день. Результаты промывки признаны удовлетворительными. Отложения в большей степени были растворены и вымыты из аппарата. Получен практический опыт и понимание вопроса о качественной очистке сильно загрязненного теплообменника.

  
Работа с химическими реагентами

Итог работы

• Промывка ФАУ и щелочение, не сыграли значительной роли в процессе очистки от отложений и показали очень низкий результат, не соответствующий затраченному времени;
• Соединение трубопроводов обвязки с теплообменником происходило через зауженный вход (порядка 1 дюйма), что не позволило применить более мощное оборудование для промывки и создания достаточного протока раствора для вымывания отложений;
• В схеме обвязки отсутствовала возможность применения реверсивного движения протока промывочного раствора;
• Концентрация кислотного раствора не была доведена до необходимого уровня из-за бурного протекания химической реакции. Реагент необходимо заливать ограниченными партиями и добавлять по мере затухания химической реакции. Так как в заданное время промывки реакция не затухала, то и следующая партия реагента залита не была.

Для бесперебойной работы теплообменного оборудования установки следует проводить очистки регулярно, в зависимости от скорости загрязнения.

Степень загрязнения данного компаблока (забивка отложениями) оказалась выше допустимых значений аппарата, что не позволило промывочному раствору в равной степени омывать все участки загрязненного оборудования.

По окончанию ремонта все аппараты в назначенный срок были переданы заказчику, рабочие места убраны, электросиловые линии отключены.

В ходе проведенной работы было установлено, что кислотный реагент, применяемый для промывки был выбран верно, но для качественной промывки необходимо существенно повышать его концентрацию – минимальный показатель 30%. При такой концентрации реагента весь цикл промывки теплообменника при уровне его загрязнения должен составлять не менее 7 суток в несколько (2-3) этапов промывки с обновлением кислотного реагента при интенсивной циркуляции и скорости потока порядка 2-3 м/с.

На данном этапе можно заключить, исходя из сведений собранных в процессе очистки и последующих лабораторных испытаний, что рабочий процесс проходил в основном в верном направлении, подбор реагентов был проведен в правильном научном ключе с возможностью маневрирования по месту, организация работ позволила провести очистку с удовлетворительным качеством.

В целом, компания «АСГАРД-Сервис» способна выполнить поставленные задачи по промывке данного оборудования с высоким качеством, имеет необходимые силы и средства для преодоления возникших трудностей в сложившихся условиях.

В целях устранения возникших отрицательных факторов при достижении необходимого результата по приведению теплообменного оборудования в рабочее состояние требуется более плотное сотрудничество исполнителя с заказчиком в области понимания происходящих процессов в ходе проведения работ и оперативного устранения возникающих организационных сложностей.

Перед промывкой любого вида оборудования и подписанием договора специалисты компании «АСГАРД-Сервис» готовы предварительно выезжать на объект с подготовленными реагентами для участия в проведении опытов в лаборатории заказчика на предмет взаимодействия отложений и химии.