长期停车期间循环冷却水系统的维护保养
化肥厂一合车间 吴凤
1概况
在2010年以前，外部天然气供应充足，我厂的合成氨装置开车时间较长，很少出现过长期待气开车的局面。装置大修后的循环水系统都是采用清洗预膜后直接运行来保护系统内各换热器不被腐蚀。但是在2010年大修后，因为天然气供应紧张，一合装置停车时间较长，如果采用启动循环水泵，利用循环冷却水来保护系统内各换热器不被腐蚀，根据计算，这种方案的消耗非常大，从节能角度来说很不经济，但是又没有循环水系统维护保养的成功经验可借鉴，最后经过仔细比较与认真考虑，决定对循环水系统采用充氮的保护方案来试行。
2实施步骤
2010年11月15日大修结束，公司确定一合装置需要长时间停车后，我们开始实施充氮保护的步骤。
第一步排水，排水是循环水管网维护保养的基础。只有将管网内的水尽可能排尽，才能使下一步的置换更快速。循环水管网排水一是要排尽换热器内的积水，即打开系统内各换热器循环水侧导淋排水；二是要排尽循环水进出口管内的积水，即在循环水进出口管的低点拆堵板排水，并用潜水泵抽去积水，本次从11月15日开始直至11月17日抽完积水，上堵板。关闭循环水泵进出口阀，凉水塔上水阀以及旁滤池阀，以及各分析取样冷却水阀，低点排放阀。
第二步置换，置换是循环水管网维护保养的关键。只有将管网内的空气置换至一定标准后，才能保证换热器不易被腐蚀。利用系统内已经接有充氮管线的三台换热器对循环水侧进行充氮置换，它们分别是：脱碳区的甲烷化炉出口冷却器115-C，压缩区的合成气压缩机一段出口冷却器116-C，以及合成区的合成塔出塔冷却器124-C。用氮气间断置换管网内的空气，当氮气充至适当压力后，打开循环水管网内各换热器高点排气阀进行置换后关闭。并间断排放管网内的冷凝水，尽可能的保证管网内干燥，封闭。
第三步分析，分析是循环水管网维护保养的保障。在循环水管网内选几台换热器做置换分析，要求每周取样一次，保持管网内氧含量低于0.5%。只有这样，我们才能知道充氮的情况。下表是分析数据：
循环水管网取样分析表 取样点 氧含量%（2010.11.30） 氧含量%（2010.12.6） 101-BJ2 ＜0.1 ＜0.1 101-JC1 ＜0.1 ＜0.1 107-C ＜0.1 ＜0.1 138-C ＜0.1 ＜0.1 124-C ＜0.1 ＜0.1 127-C ＜0.1 ＜0.1 氧含量%（2011.1.4） ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1
第四步维持管网压力，维持管网氮气压力是循环水管网维护保养的手段。置换分析合格后，要求继续间断充氮，保持管网微正压，记录PI-75压力，防止空气进入系统内引起腐蚀。
3效果检验
因为本车间是首次在长期停车期间采用充氮保护的方法来对循环水管网内各换热器实施保护，没有经验可循，所以一直比较担心系统内换热器是否存在泄漏。但从此次开车情况来看，并未发现有换热器泄漏的现象。2010年12月14至12月15日停止充氮，116-C拆开查看腐蚀情况，较好，12月16日137-C拆开查看腐蚀情况，同样较好，未见明显垢样。
116-C照片（12.14） 137-C照片（12.16）
在2011年5月份开车后，超声波测量仪分别对系统内各换热器的循环水水量进行了测定，数据如下表：
设计值 位号 水量 M/h 127-C 107-C 103-JTC 抽气冷凝器 116-C 137-C 138-C 128-C 167-C 124-C (134-C) 101-JC1 101-JC2 101-JC3 115-C 2001-C 32010-5-12 循环水 来水温度℃ 32 33.7 33.7 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 调整前水量 M/h 32011-5-3 循环水 来水温度℃ 调整后水量 M/h 3温升 ℃ 调整后水量 M/h 3温升 ℃ 1 5.5 3.8 4 2.23 3 温升 ℃ 循环水 来水温度℃ 27 30 31 29 27 29 28 28 43 29 27 27 29 29 28.4 3491.9 1.7 733.1 13.3 80 175 88 104 38 4.2 265 159 240 190 187.8 77 3.4 15 5 5 10 10 10 5 5 5 9 10 4400 3660~3720 1050~1100 110 330 85 97 164 200 239 219 270 370 260 187 163 119 82.26 60 23 3586~3695 2.6 24 1000~1012 7.4 24.4 24.2 24.37 24 22.7 23.17 23.23 32.5 24 24 24 24.7 23 110 未检出 104~106 87~85 138 120 194~198 207 220~230 427~435 188~198 373~383 218 2.8 7 4 3.4 3 1 1 12 5 5 4 4 1.6 1.6 1 9.77 2.32 2 3 2.19 6.14 1.1 从表中数据可以看出，合成氨系统内各换热器循环水水量没有明显降低，116-C未检出水量表示换热器可能有结垢倾向，超声波无法检出水量，但是温升没有变化。
4 经济成本核算
长期停车期间本系统采用充氮保护的费用与采用水循环保护的费用相比较，我们可以看出采用充氮保护的方法节约了大额的消耗，成本大大降低。 计算如下：
（1）.充氮保护费用计算：每天耗氮气大约2000m3，氮气价格0.26元/m3，则每天耗用2000*0.26=520元。
（2）.开启水泵后水循环过程中既有电耗，水耗，还有药品消耗。
a.如果启动一台水泵运行，每天平均耗电13143度，电价0.3元/度，则每天耗用：13143*0.3=3943元. b.系统无热负荷，每天补水量500m3，生产水单价0.92元，则每天水耗：500*0.92=460元。
c.循环水用加药量：液氯平均每天耗用50kg，单价2.1元，则50*2.1=105元。
水稳剂平均每天耗用50kg，单价12元，则50*12=600元。
总计：3943+460+105+600=5108元。
（3）.对比：那么采用充氮方法每天可以节约5108-520=4588元。一个月可以节约4588*30=137640元。按照此次一合车间待气开车时间为5个月，则共可节省137640*5=688200元。
5结论
在没有先例可循的条件下，我厂循环冷却水管网首次采用充氮来保护系统内换热器的方法既节约了成本，又取得了很好的效果。由此说明我厂在长期停车期间循环冷却水管网采用充氮保护的方案切实可行。
待气开车期间循环冷却水系统的维护保养 - 图文
