摘要: SIWAREX 西門(mén)子稱(chēng)重陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司是由陜西省投資集團(tuán)(有限)公司控股的大型現(xiàn)代化煤化工企業(yè),具備年產(chǎn)60萬(wàn)噸精甲醇生產(chǎn)能力,是國(guó)內(nèi)已建成產(chǎn)能規(guī)模zui大的煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)之一。
一、概述陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司是由陜西省投資集團(tuán)(有限)公司控股的大型現(xiàn)代化煤化工企業(yè),具備年產(chǎn)60萬(wàn)噸精甲醇生產(chǎn)能力,是國(guó)內(nèi)已建成產(chǎn)能規(guī)模zui大的煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)之一。 氣化爐在德士古工藝煤制甲醇中處于核心位置,氣化爐液位控制狀況對(duì)煤氣化的效果、能耗、產(chǎn)量、安全起到至關(guān)重要的作用,直接影響到裝置的效益水平。 二、氣化工段工藝特點(diǎn) 氣化工段中氣化爐液位是操作控制中一個(gè)很重要的指標(biāo),直接參與氣化爐安全聯(lián)鎖跳車(chē),儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)三選二,增加了可靠性。其液位測(cè)量采用雙法蘭差壓變送器,正常工況下,操作壓力3.75MPa,操作溫度220℃,介質(zhì)中含有一定量的氫氣。自從氣化爐開(kāi)車(chē)后3個(gè)月,每次投料,液位計(jì)波動(dòng)很大,造成生產(chǎn)不穩(wěn)定。直到壓力升起來(lái)以后才可以恢復(fù)正常指示,當(dāng)時(shí)分析原因是由于變送器自身缺陷造成的,因?yàn)殡p法蘭差壓變送器當(dāng)靜壓力低時(shí)容易產(chǎn)生波動(dòng),系統(tǒng)停車(chē)檢修,對(duì)在線使用的所有雙法蘭變送器的膜片進(jìn)行檢查,液位計(jì)雙法蘭變送器法蘭膜片全部破裂(圖1)。 圖1變送器膜片破裂 三、變送器膜片損壞原因分析及應(yīng)對(duì)解決方案 通過(guò)對(duì)工藝的分析,由于氣化爐中含有氫氣H2,而H2在高溫、高壓下,易造成氫脆現(xiàn)象。 氫氣不是腐蝕性介質(zhì),但有很強(qiáng)的滲透性.氫分子很小,會(huì)進(jìn)入金屬的晶體格內(nèi),使金屬鼓泡,也稱(chēng)“氫脆”(不同的金屬由于其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)不一樣,氫脆現(xiàn)象會(huì)有所不同)。 變送器傳感器膜片一般只有0.1mm左右厚.,嚴(yán)重的會(huì)造成膜片破裂。哈氏合金膜片或316L等由于材質(zhì)的問(wèn)題非常容易發(fā)生滲透,而膜片破裂的變送器都是使用316L和哈氏合金膜片。 但在這種工況下,普通的金屬膜片極易由于析氫腐蝕而損壞,這是因?yàn)樵诟邷馗邏涵h(huán)境下,氫氣易于進(jìn)入普通金屬膜片中,造成變送器的膜片鼓包、破裂等現(xiàn)象。為了防止產(chǎn)生析氫腐蝕,氣化爐液位變送器采用了西門(mén)子的鍍金膜片變送器(見(jiàn)圖2),沒(méi)有出現(xiàn)變送器的由于氫滲透頻繁損壞現(xiàn)象,這樣使用效果很好。西門(mén)子的金膜片是采用高溫長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)工藝,使得金質(zhì)膜層均勻化、金質(zhì)膜層無(wú)應(yīng)力,從而顯著降低了氫擴(kuò)散效應(yīng),滿足長(zhǎng)周期使用(圖3是已經(jīng)使用了4年多的金膜片)。 圖2氣化爐液位變送器 圖3 西門(mén)子變送器的金膜片 從鍍金膜片投入使用后,05年至今,使用四年仍然運(yùn)行良好,對(duì)氣化爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、裝置的效益水平的提高提供保證。