丙烯酰胺装置长周期运行设备保障的问题研究

摘　要：丙烯酰胺装置技术设备由日本全套引进，设计能力5万吨/年，为了满足油田对聚丙烯酰胺的需求，保证装置长周期运行，对影响装置长周期运行的设备保障问题进行研究。

关键词：长周期运行　设备保障　措施

一、概述

丙烯酰胺装置由日本全套引进，1995年投产。十多年来装置运行平稳，生产指标和能耗指标都创造了全国乃至世界同类装置的最好水平，1999年在全公司率先实现“两年一修”，2010年又实现了第一个“三年一修”。在长周期运行过程中，我们对影响长周期运行的问题进行研究，也总结了一些经验。

二、设备状况

装置共有设备406台套，其中动设备245台，静设备161台，特点是“四多两少”。

1.种类数多

共有8大类，40多种，设备型号几乎没有相同的，给维护、备件储备等造成很大困难。

2.动设备多

转动设备占设备总数60％，日常维护量大。

3.独生子多

由于装置设计特点是节省投资，节约空间。装置总计有32个位号的设备没有备机，其中关键设备就有6台套，这些独生子设备一旦出问题将导致停工。

4.特殊工况多

装置有很多特殊工况，直接威胁着设备的平稳运行。比如：催化剂系统的机泵长期工作在铜颗粒悬浮液的工况下，机械密封损坏频繁；还有丙烯酰胺介质极易聚合，对设备选型和维护提出了苛刻的要求。

5.经验少

由于日本设备随机资料少，没有装配图等随机资料，维护人员没有经验，维修很困难。

6.备件少

进口设备多，备件供应难度较大，国产化后，又受维修资金的制约，备件储备处于两难的境地。

我们针对上述特点，进行有的放矢的研究，着重分析影响长周期的因素。

三、影响长周期的主要因素

设备状况对长周期运行影响大，而设备运行状况与检修质量和维护质量相关。而非停工状态下的检修和维护就是要分析和解决的关键所在，经过分析，我们认为主要是以下因素影响装置长周期运行。

1.独生子设备故障

没有备机的设备出问题，对生产造成很大影响，尤其是关键设备，将直接导致停工。而装置上的几台关键独生子设备又都是大型设备，维修难度大。出问题后果不堪设想。所以怎样让这些设备不出问题是关键。

2.维修不及时

维修不及时分三种情况：

2.1设备故障没引起足够的重视或没有及时发现

2.2维修人员经验少，工作不主动

2.3备件或工机具准备不充分，影响维修进度

3.备机不备用

备机不备用原因有以下几种：

3.1制度坚持不严格，检查，切换等不到位，造成备用设备出现故障

3.2维修质量差或备件质量差，备机没达到备用状态

3.3电器仪表等故障造成不备用

4.设备正常运行周期达不到长周期要求

由于装置是按8000小时设计,设备选型也以一年一检修为原则。

4.1部分设备必须每年停工修理，如：精制塔，内部为树脂涂层，必须每年停工修补。

4.2部分设备更换油需要停机进行。如：反应器和制冷机。

4.3备件寿命不能满足需要。

5.部分容器内部需要清理

由于生产工艺和产品特性影响，设备内不可避免会出现聚合物，每年需要清理一次，以保证产品质量。如精制塔内部聚合物清理。由于蒸汽波动、晃电等影响，换热器管层出现堵塞，发现问题必须清理。如丙烯腈水换热器、浓缩AAM换热器。

能够解决以上问题,长周期运行设备方面就有保障,为此我们着重作了以下几方面的尝试,并取得了良好的效果。

四、措施和效果

1.进行有益于长周期的技术改造

我们对关键设备进行了有利于长周期运行的技术改造，有代表性的有两项。

一是制冷机组进行了三次技术改造，把油温、水位、压力等信号传至DCS系统，便于维护和监控；新上冷凝器补水线，保证了冷凝器的正常运行；更换了冷凝器管束，在风道入口安装空气过滤器，保证了冷凝器能力，减缓结垢速度。2003至2005年没有因为冷凝器造成非计划停机。

二是对闪蒸塔脱盐水冲洗线的改造。原冲洗线由于冲洗水压力高冲击大，管线常震裂，一旦泄露要停工处理。经研究在冲洗线根部加装金属软管，减少了振动和冲击。再未出现此类问题，满足了长周期的生产要求。

2.定期维修、预测维修与意外维修相结合

过去的主要维修工作是在停工后进行的，由于长周期运行，靠计划维修是行不通的。为此我们采用定期、预测、意外相结合的方式进行维修管理。比如独生子设备浓缩循环泵和制冷机的机械密封，我们坚持定期更换，而每次的停工大检修都要对转动设备的状况和容器内件腐蚀损坏程度进行评估，确认是否能够安全使用到下次停工检修。实践证明这种管理方式减少了意外维修的频次，保证了平稳生产。

3.探索非停机状态的抢修和维护方法

设备出故障，必然造成生产波动甚至停工，那么减少维修时间就是减少损失。

3.1对于关键独生子设备，备用整机。浓缩系统的两台循环泵有备用整机，运行泵出故障可以立即更换。

3.2关键独生子设备建立抢修预案，并要求员工掌握。先后为反应器搅拌器和浓缩主循环泵等关键设备建立了抢修方案。

3.3无法停用设备在线检修。我们对必须一年一修的设备进行重点研究，找到了许多在线检修的方法。如：精制塔，我们有成熟的在线修补经验，每年至少处理一次。

3.4注重备件国产化，保证备件数量和质量。到目前为止泵机械密封备件国产化达到了100％。

3.5改进设备操作程序,延长运行周期。对影响设备或备件使用寿命的操作进行改进。如：催化剂系统的机泵由于输送的是铜颗粒悬浮液，启动时，铜颗粒进入机械密封面，造成密封面磨损，机械密封更换频繁。为此，我们改为停泵或维修后，用脱盐水灌泵并保持，操作程序改变后，机泵故障率降低了80％。

4.特殊备件储备

丙烯酰胺性质不稳定，很多因素会导致聚合，在生产过程中发生过多次聚合事故，其中包括精制塔和气提塔。部分抢修备件储备是必需的，有了足够的备件，发生聚合事故的抢修可以在24小时内完成。

5.加强日常维护管理

对于长周期运行的设备，特别是到了长周期的后期，运行状况变差，故障增多，所以加强日常维护比维修更重要。

5.1加强现场检查，增加检查频次。长周期后期，为了能够及早发现问题，重点部位改为一小时巡检。

5.2定期对设备进行紧固。由于运行时间长，部分安装部位会有松动的迹象，定期检查紧固避免设备事故发生。

5.3坚持设备定期切换、盘车、换油，保证设备完好备用，防止主备机同时出故障，造成生产波动。

5.4加强对三修单位的监管。电器仪表和维修质量的好坏直接影响设备运行安全。为此，维修过程中装置技术人员进行现场监督指导，保证检修质量。

以上措施和做法都取得了满意的结果，装置顺利实现长周期运行，我们正在积极探索，争取实现更高目标：四年一修，创造同类型装置最好成绩。

参考文献

[1]窦宝文,李东吉，陶传志. 5万吨/年丙烯酰胺装置设备操作及维修安全手册,1996-8.