对降膜固碱安装的总结

【摘 要】 为了不影响后期降膜固碱的使用，确保降膜固碱的安全使用，对降膜固碱的安装过程提出几点建议，提醒同行业对施工质量的管理，确保降膜固碱“长、质、全、满、优、安全”稳定运行。

【关键词】 降膜固碱 安装 稳定

1 前言

2007年4月笔者有幸被抽调到工程研究院氯碱组，负责新引进的瑞士博特降膜固碱工艺安装工作，对着满是英文的资料，笔者很迷茫，很困惑，但是经过自己努力，最终按期完成了引进降膜固碱的工艺安装和顺利开车。现根据自己的工作经验和对中英文资料的学习，及安装过程的经验，对安装过程需注意事项提出一些小看法。

2 降膜固碱的工艺简述

离子膜电解出来的32%液碱，输送到降膜固碱I、II效与蒸汽互换热量后，将液碱浓缩至45%，在经过负压效及最终浓缩（降膜浓缩管）与熔盐换热后，碱浓度升至98.5%以上，经片碱机冷却成片后，生产片状的固碱，便于运输。

3 机理

（1）从离子膜电解出来的液碱，浓度为32%以上，温度在70℃至80℃，降膜固碱液碱浓缩所需要的浓度在420～450℃，冬季新疆乌鲁木齐处在寒冷的北方，最低气温在-26℃，从-26℃至450℃，温差在470度，这就给设计和安装过程中，提出了很高的要求，要充分考虑开停车过程中，温度变化，对设备、管道产生的热变形应力和造成的损伤。而设计过程中必须考虑热补偿（l=at*Lt=Let），以确保装置的平稳运行。

（2）液碱具的强腐蚀性，特别是在高温的状态下，它的腐蚀性就更强烈，一般的镍材在高温状态下，经过几年，都需要更换，新疆华泰重化工有限责任公司2008年新上的降膜固碱工艺，降膜管在2010年就开始更换，其中有安装的原因，也有开停车等多方面原因，在此对安装的过程的问题进行分析，提出安装过程注意的事项。

4 安装注意事项

4.1 设备基础

降膜固碱设计中，考虑热变形的地方很多，特别是高温设备，如熔盐炉、最终浓缩器、熔盐罐等，它们的温差变化大，设备支耳只能固定一端，其它几个支耳都为滑动端，这样在热变形的过程中不易拉伤设备。因此对于设备支架的安装，要求的比较严格。支架下面的支护板必须保证在一个平面上，使设备在此表面能够自由的滑动。特别在设备保温时，保温的材料不能将支架全部保死。当时本人负责降膜固碱的时候，应没有注意这一点，最后在开车检查的时候，不得以重新将设备的保温拆除，将设备保温往上面移动了一些距离，使设备基础漏出来，确保设备热变形通畅。

4.2 设备、管道材料焊接过程

降膜固碱工艺中设备、工艺管道材料选型多样，低温低浓度碱大多采用316L不锈钢材质，而高于45%的液碱多采用的是低碳镍材质，还有一些冷凝水管道和设备多选用0Cr材质，温度高的熔盐管线，多选用耐高温的高铬钼材料，冷却水、循环水的设备、管线多采用普通碳钢材料（Q235），这些材料有法兰连接，有直接焊接工艺。在这些材料的焊接过程中，一定要注意材料的等级，一般选择焊材的时候，应选择高级别的焊材。例如，不锈钢316L材料与低碳镍的材料，在对接焊时，应采用低碳镍焊丝，而不能使用316L的不锈钢焊丝，在笔者负责的一次设备安装工艺中，因未注意施工单位使用的焊接工艺，出现了一次错使用了不锈钢焊丝焊接低碳焊设备与不锈钢管线，致使管线屡焊屡漏，在试漏前，试漏了三次都发生泄漏事故，最终使项目试车推迟了一个星期。

4.3 低碳镍的焊接要求

降膜固碱工艺中，流动高温液碱管道都采用的低碳镍材料，这部材料在焊接的过程中，应先用丙酮清理焊接管道的接口，另一接口使用钻孔的盖子进行封堵，同时对管道内充入氮气进行保护焊接，焊接的材料应选用与母材相同的焊丝进行焊接。在焊接镍管的过程中，如果第一次焊接出现质量问题或焊接出现夹渣等现象，只要投用了高温 液碱，这部分管线很难在进行补焊，因为用碱浸泡过，很难清洗处理干净发，造成管线焊接过程中出现气泡和夹渣现象。笔者公司就发现这样的问题，在2004年期间，一部分大锅熬制的液碱通过镍管流到分配槽，有一次泄漏，进行补焊，在补焊后的一个星期内，连续一周内，不停的泄漏，最后不得以重新更换这趟管线。因此在焊接管线的过程中，一定要清理干净管线，并利用丙酮多清洗几次，做好氮气保护焊接，同时焊后做好保温工作。

4.4 设备安装顺序的影响

引进国外的工艺和设备，在安装大型设备时，国外的设计中采用从上部用吊车吊装到设备基础上，一般在厂房的顶部预留吊装孔，用大型吊车，把设备从地面吊装到设备基础上。例如：降膜的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、最终浓缩器、片碱机，这些设备都是从屋面的吊装孔吊入到厂房内的设备基础上，当时施工计划是采用两台吊车，一台是25吨吊，一台是300吨吊车，计划用两台吊车用两天吊完，吊用费用是每天2万元，当时边吊，边就位，按照此项吊装顺序一台一台大设备进行吊装，然后在吊装小设备。后来笔者提议，在吊装完大设备进行校正期间，利用25吨吊车吊装小设备及附件到楼面上，到楼面上将设备往下吊装更容易，改变了吊装过程后，将设备全部吊完，共用了一天时间，节约一天的时间，同时至少节约吊装成本2万元。

4.5 管道材料的替代

2008年在降膜固碱的施工过程中，在安装施工到近结尾的过程中，突然发现，熔盐管线DN25的数量不够，此部分为国外供货的范围之内，是由于国外的供货商在统计管线中忘记统计一部分熔盐伴热管线，从国外发过来，至少需要三个月时间，要用国内的管线也需要一个多月的时间，怎么办？时间不能等，在这种情况下，笔者多次与国外的人员反复确认，找相近的材料替代。通过查找大量的数据及熔盐管线的材质为15铬钼耐高温的锅炉钢，经过多方验证，认为0CR不锈钢材料可以替代熔盐管线，使用后基本没有什么问题。

4.6 国家标准与国外标准的对比

降膜固碱采用的是瑞土博特的产品，其相应的规范和标准都采用德系标准，我国的国家标准也沿用了德系标准，但是在工艺安装中定购的阀门、仪表设备、国外的其它设备，对应的法兰多数采用ASTM标准，就要求各专工要严格把控，细心核对，以免报错材料，增加材料的投资，造成不必要的浪费。

5 结语

总之，在项目安装过程中，一定要熟读图纸，理解设计思路，在施工工艺中尽量按规定的内容去施工，对设计中问题要仔细审查，特别是涉及到国外的设备和工艺，一定要多比对，查找问题，以最快、最好、最优的方法解决实际问题。以上为笔者的经验和经历，以供同仁们参考。

参考文献：

[1]陈克，孙海疆，张为.《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》.中国石化出版社（参考），1999年.

[2]张红兵，郭长生等.《化工工艺设计手册》上、下册.化学工业出版社，2003年2月.