Работы на Краснодарском НПЗ и поэтапный ход их успешного выполнения

Работы проводились специалистами ООО «АСГАРД-Сервис» в рамках остановочного ремонта Краснодарского Нефтеперерабатывающего Завода в марте 2018 года согласно техническому заданию заказчика. В данном отчете представлен технический и иллюстративный материал о ходе работ, подготовки и качеству производимой очистки.

Особенности работ

Особенностью данной работы являлась задача по очистке различных контуров и внутренних поверхностей оборудования как по рабочей среде, так и по конструкциям оборудования и как следствие с различными отложениями. Присутствовало оборудование с рабочей средой: оборотная вода, дизельное топливо, нефть, вакуумный соляр, вода-нефть, вода-пар, легкий газолин. После предварительного осмотра и анализа объекта, специалисты подрядной компании приняли решение разбить рабочую площадку на пять точек:

Точка 1

Теплообменный аппарат 700 ТПГ-1.6, далее Т2 по контуру нефть, теплообменный аппарат «труба в трубе» 8 секций Т3, далее Т3 по контуру нефть и ДТ, теплообменный аппарат «труба в трубе» 6 секций Т4, далее Т4 по контуру нефть и ДТ. Данная группа аппаратов находилась в одном месте и имела схожие параметры.

Точка 2

Теплообменный аппарат «Компаблок», отдельная позиция, где оборудование пришлось демонтировать с места установки для последующего технического обслуживания. Аппарат очищался по обоим контурам и проводилась его ревизия с заменой уплотнений.

Точка 3

Конденсатор КХ-1, далее КХ-1, конденсатор КХ- 2, далее КХ-2, конденсатор КХ-3, далее КХ-3. Аппараты находились рядом с друг другом и очищалить по одному рабочему контуру — оборотное холодоснабжение. Очищаемый контур — трубное пространство.

Точка 4

Аппарат воздушного охлаждения типа ХВ-301, аппарат воздушного охлаждения типа ХВ-302, аппараты охлаждения расположены рядом и очищались по одному и тому же контуру — вакуумный соляр. Так же в данной точке располагались две секции аппарата воздушного охлаждения типа ХВ-302, но очищались они по контуру вода-нефть.

Точка 5

Теплообменник спирального типа КХ-301 и теплообменник спирального типа КХ-302.

Аппараты находятся вблизи друг друга, расположены на колонне с оборудованными помостами и перилами на высоте порядка 25 метров. Очистка проводилась по контурам оборотного холодоснабжения.

Для выполнения поставленной задачи, включая сроки производства работ было принято решение проводить химическую очистку оборудования по пяти точкам одновременно, причем с момента заполнения точек растворителем АСПО до момента его слива-круглосуточно, с учетом 3 класса опасности реагента и правил безопасного проведения газоопасных работ на ОПО

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

Для выполнения данной работы применялся безразборный метод очистки с использованием различных химических реагентов. Данный метод заключается в циркуляции химического реагента по замкнутому контуру до максимальной очистки при помощи химической реакции и скорости потока, который вымывает отслоившиеся отложения и накипь в промежуточную емкость. По возможности предусматривается реверсивное движение потока. Очистка химическим реагентом таким способом сопровождается контролем за реакцией, который заключается в нескольких видах: визуальный — по цвету и наличию пены и примесей, замер уровня рН (при кислотной и щелочной обработке) и степень насыщения растворителя АСПО в зависимости от максимальной при предварительном лабораторном анализе. Данные мероприятия позволяют следить за качеством очистки и ее особенностям. В некоторых случаях применяется накладной расходомер и проводится анализ разницы значений расходов в начале очистки и в конце очистки оборудования, при замере на одном и том же месте.

Для формирования рабочего контура очистки к оборудованию подключается временная схема обвязки, которая включает в себя основные элементы: трубопроводы, рукава и шланги, электродвигатель в составе насоса во взрывозащищенном исполнении, промежуточная емкость, задвижки и краны, воздушники и спускники, манометры и термометры, соединительные элементы. Все эти позиции называются СРТ — сборно- разборный трубопровод. Подключение СРТ к теплообменному оборудованию и контурам осуществляется по средствам 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 его расположение, верхние точки, нижние точки слива, контруклоны и объемы. 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 +30С0, а по кислотным и щелочным растворам +40…+60С0 в зависимости от технической возможности и необходимости. Источником подогрева являлся стационарный пар.

Подготовительные работы

Перед тем как провести работы по очистке оборудования, необходимо провести подготовительные работы по каждому аппарату. В них входят следующие этапы: разработка 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.

После проведения подготовительных работ специалисты «АСГАРД-Сервис» приступили непосредственно к очистке оборудования. В ходе подготовки были проведены все основные операции: подключение СРТ, опрессовка контуров, подключение электричества, пропарка оборудования, оформление нарядов на работы, включая газоопасные. Детально основные работы можно рассмотреть по точкам, опираясь на фотографии и комментарии.

Ход основных работ

Точка 1 (Т2, Т3, Т4)

После прибытия на объект цистерны с растворителем, специалисты «АСГАРД-Сервис» в присутствии представителей заказчика заполнили контур ДТ по аппаратам Т3 и Т4. Согласно методике, первые 12 часов растворитель находился в статистическом режиме и контактировал с поверхностью. На следующий день включили насос и началась динамическая циркуляция, но по истечению суток стало понятно, что контур загрязнен не сильно, о чем говорил почти прозрачный цвет реагента. После проведения исследований в лаборатории, стало понятно, что контур уже очистился, и пора останавливать циркуляцию и переливать использованный растворитель в нефтяной контур аппаратов Т-2, Т-3, Т-4. Максимальное насыщение по контуру ДТ составило 2.3 кг/м3. После переливания объема растворителя в контур нефти, контур ДТ дегазировали методом пропарки.

Фото 1. Обвязка «Точки 1», временные трубопроводы.

По контуру нефти было необходимым долить недостающий объем чистого реагента для начала взаимодействия реагента со всеми поверхностями контура, но появились сложности с заполнением в связи с сложной гидравлической схемой аппаратов со множеством подъемов, поворотов и опусков. Порядка 16 часов специалисты наполняли контур и оставили его без динамики на ночь, в статическом положении. По цвету растворителя сразу стало ясно, что отложений и АСПО много, и контур придется мыть основательно. Растворитель потемнел и продолжал темнеть и густеть. Для понимания процесса очистки и гидравлических изменений были проведены замеры расходов ультразвуковым расходомером «Dynameters DMTF-H» на прямом участке трубопроводов в начале очистки и в конце.

Фото 2-3. Замер расходов «Точки 1» до и после начала очистки

Точка 2 (Компаблок)

Данный аппарат подвергался полному техническому обслуживанию с заменой прокладок. В техническое обслуживание входило: очистка контуров, разборка, проверка на перетекание контуров воздушно-пузырьковым методом, замена прокладок, опрессовка. Для проведения данных мероприятий, аппарат был демонтирован и отвезен в цех.

 
Фото 4-5. «Точка 2», Демонтаж аппарата и Сборка аппарата

Фото 6. «Точка 2», Промывка аппарата переносной установкой.

Очистка аппарата проходила без особых сложностей, сборка проводилась при наличии специального динамометрического инструмента и норм по затяжке. Опрессовка была предъявлена представителю заказчика с нормативным параметром. Монтаж, демонтаж аппарата производился при помощи передвижного крана.

Точка 3 (КХ-1, КХ-2, КХ-3)

Данные аппараты являются конденсаторами и представляют собой кожухотрубные теплообменные конструкции. Учитывая, что чистке подвергалось трубное пространство по оборотной воде, подключение производилось через штатные фланцы Ду 150 и специально изготовленных переходов. Промывались аппараты в два этапа: первый-отдельно промывался КХ-1 в несколько процедур, второй-КХ-2 и КХ-3 совместно т.к. контура у них имеют одно начало и находятся максимально близко друг к другу, так же в несколько процедур. Особенностью данной работы стало появление повреждений и разгерметизация контуров аппаратов КХ-1 и КХ-3 в процессе химической обработки. Данные явления случаются в случае сильного загрязнения аппаратов. Учитывая, что перед заполнением реагентом контура опрессовывались, можно сделать вывод, что химический раствор активно взаимодействовал и добрался до сквозного отверстия. Поврежденные аппараты были вскрыты совместными усилиями заказчика и подрядчика и силами рем-цеха восстановлены. После проведения ремонта, аппараты подверглись дальнейшей очистки.

С учетом того, что реакция протекала очень бурно как с раствором на основе ортофосфорной кислоты, так и с раствором на основе сульфаминовой кислоты с постоянным добавлением концентратов, а также картина которая открылась при вскрытии крышек, можно сделать выводы что для этих аппаратов необходимы постоянные профилактические чистки с применением не только химии, но и воздействие энергии воды (АВД), другими словами нужен комплексный подход в решении проблемы с загрязнением аппаратов.

 
Фото 7-8. «Точка 3», Очистка аппаратов КХ-2, КХ-3 и Аппарат КХ-1 после ремонта.

Фото 9. «Точка 3», Опрессовка КХ-1 перед заполнением.

Точка 4 (Секции АВО ХВ-301, ХВ-302)

Сложность данной точки составляла особенность рабочих контуров и одновременная очистка по двум подключениям. Дело в том, что в составе данной точки находилось 6 секций АВО вместе, причем 4 из них по контуру газойля, а 2 по контуру воды с нефтью. Из-за данного обстоятельства пришлось мобилизировать две временные насосные установки различного назначения: одна из них во взрывозащищенном исполнении для растворителя АСПО (газойль), другая во взрывозащищенном исполнении для кислотного реагента. Работа проходила динамично с начала подготовки до последнего дня ремонта. Очищающие растворы были подобраны настолько качественно, что все семь дней шла реакция, причем на контуре газойля пришлось обновлять растворитель т.к. насыщение составило 196,1 кг/м3 из возможных 203 кг/м3 (данные лаборатории).

Фото 10-11. «Точка 4», Обвязка секций «соряр» и Промежуточная емкость с секций ХВ-302 вода/нефть.

Фото 12. «Точка 4», Заполнение контура растворителем.

Для мониторинга качества очистки специалисты «АСГАРД-Сервис» провели замер расходов ультразвуковым расходомером «Dynameters DMTF-H» на прямом участке трубопроводов временной обвязки контура вода/нефть в начале очистки и в конце.

Фото 13. Замер расходов «Точка 4», В начале очистки и В конце.

Становится очевидным, что за несколько дней очистки сечение внутренних труб изменилось ровно, как и гидравлическое сопротивление секций, что говорит о положительном результате. Разница в показаниях составила 30%.

Точка 5 (КХ-301 и КХ-302)

Самая высокая точка по отметке уровня от земли (порядка 25 м.), в связи с чем возникали понятные сложности — подъем оборудования, реагентов, постоянный контроль. Спиральные аппараты очищались по контуру оборотного водоснабжения, с подходящими трубами ДУ 200, с применением специально изготовленных переходов. Схема обвязки предусматривала очистку обоих аппаратов одновременно по последовательной схеме, при этом насосный агрегат находился на той же отметке, что и аппараты в целях нивелирования статистического воздействия водяного столба на характеристики насоса и уменьшения общего давления при циркуляции контура. Очистка проходила равномерно, на протяжении всего рабочего времени, с учетом отключения насоса в ночное время. Степень загрязнения была достаточно высокой, о чем говорил постоянно растущий уровень РН и наличие грязи и пены с пузырями в промежуточной емкости. Следует заметить, что реагент пришлось обновлять на третий день контакта для воздействия на разнотипные отложения по своей природе. Так как в контуре присутствовали как органические отложения, так и неорганические. Стоит отметить, что для наполнения контура водой требовалось значительное время (4-6 ч) т.к. напор на точке подключения по воде был не достаточно сильный.

Фото 14-15. «Точка 5», Монтаж СРТ и Наличие грязи в промежуточной емкости.

После очистки контура была произведена промывка его водой, были отключены временные трубопроводы, проведена опрессовка, извлечены рассечки и контур был передан заказчику для в ведения в эксплуатацию.

Итоги

Исходя из сведений собранных в процессе очистки, таких как: количество затраченных реагентов, замеренные расходы, динамика увеличения уровня рН, степени насыщения растворителей, визуальный осмотр загрязненности растворов, что очистка прошла на высоком профессиональном уровне, подбор реагентов был проведен в правильном научном ключе с возможность маневрирования по месту, организация работ позволила охватить несколько сложных задач одновременно с учетом круглосуточного контроля, подготовка специалистов компании «АСГАРД-Сервис» на необходимом профессиональном уровне.

Для бесперебойной работы теплообменного оборудования установки следует проводить очистки регулярно в зависимости от скорости загрязнения, но не реже 1 раз в два года. Для улучшения качества очисток необходимо заказчику и подрядчику провести совместные мероприятия, такие как: врезка дополнительных штуцеров и спускников необходимого диаметра, заготовка специальных переходов, ревизия запорной арматуры на аппаратах. По возможности отбирать химические отложения с каждого аппарата, который планируется очищать для подбора качественной химии подрядчиком, что позволит сократить время очистки. Для качественного мониторинга по работе оборудования следует создать карту эффективности, где будет отражаться информация по температурам, расходам, КПД в конкретных точках — это позволит следить за состоянием оборудования и качеством очистки.