1、 循环水系统泄漏物料的检测与排查循环水系统泄漏物料的检测与排查、目 录 1 1 物料泄漏的危害物料泄漏的危害 2 2 换热器泄漏的原因换热器泄漏的原因 3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法 4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程 5 5 泄漏设备的确认与处理泄漏设备的确认与处理5 6 系统管理采取的措施系统管理采取的措施 7 7 水质处理措施水质处理措施8 8 结结 论论5 泄漏设备确认与处理泄漏设备确认与处理1 1 物料泄漏的危害物料泄漏的危害u换热器是炼化企业生产中重要的设备，具有数量多，分布面广，材质差异大等特点，若其中一台出现物料泄漏，影响水质，造成系统内其它换热器加速腐蚀；u炼
2、油、化工、发电等生产装置连续运行周期长，同时，加工高硫原油比例上升，循环水系统换热器发生泄漏后，水质恶化，影响装置长周期高效运行。1 1 物料泄漏的危害物料泄漏的危害冷却器泄漏严重污染循环水：u 泄漏的危害：浊度、油、硫化物、悬浮物、COD值上升；换热器管内表面会被油膜所覆盖，这样循环水中的缓蚀阻垢剂就难以在金属表面形成连续的保护膜，并提供了丰富的营养源，使微生物和生物粘泥大量滋生，覆盖在换热器的金属表面，降低换热器冷却效果。u因为生物粘泥附着的地方，将成为垢下腐蚀及点蚀的部位，导致冷却器管束的泄漏。1 1 物料泄漏的危害物料泄漏的危害u为去除水中工艺物料，循环水系统需用大量新鲜水置换，造成水
3、资源的严重浪费。u循环水系统大量排出被工艺物料污染的水，对污水处理场日常运行造成冲击。u增加循环水运行成本(如药剂、补充水量等)。2 2 换热器泄漏的原因换热器泄漏的原因u换热介质腐蚀性较强，如原油中硫含量或酸值较高，引起换热器管束介质侧发生泄漏；u循环水的水质差，结垢或腐蚀，引起换热器管束水侧发生泄漏。u检修施工质量较差，换热器封头安装不到位，引起换热器泄漏。2 2 换热器泄漏的原因换热器泄漏的原因u垫片质量差，垫片损坏，引起换热器泄漏。u生产装置操作不平稳，介质压力突然升高，也会引起换热器泄漏。u生产装置长时间停工后，投入运行，也可能引起换热器泄漏。u循环水系统进行不停车清洗预膜后，也可能
4、因换热器表面腐蚀产物的脱落引起泄漏。3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法u循环水系统泄漏物料的排查方式 (1)人工取样分析与现场排查；(2)在线仪器检测与实时报警，结合人工分析与现场排查；(3)建立在线检测与分析系统网络，实现循环水自动监测与报警。其中，第二种方式具有初期发现早、覆盖面广、针对性强等特点。3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法u泄漏物料检测与方法排查手段：u油含量、余氯、浊度、COD、硫化物、PH、气味、粘泥及其它泄漏物料主要特征物。u水中油含量、粘泥量的在线检测；u余氯、浊度采用便携式仪表或比色计直接到现场检测等等；3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法uPH值监测方
5、法u 若泄漏物料有明显的酸碱性，可以利用PH值来确定冷却器是否发生泄漏。u油含量监测方法 如果泄漏物料为较重组分的油，如轻、重柴油等，通过冷却器出入口油含量的差值，判断冷却器是否发生泄漏。uCOD监测方法 COD的多少反映了循环水中有机物的含量，通过监测目标冷却器出、入口COD值能判断出冷却器是否发生泄漏。3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法 水中余氯监测法：当冷却水中有氨、硫化氢、二氧化硫、氢气等物质时，氯会与水中的这些物质发生反应，氯气的消耗量将会增加，在投加量不变的条件下，余氯会下降或监测不出。提高系统余氯控制值，监测目标换热器出入口余氯值，余氯值衰减量大的换热器可以判定为泄漏的换热
6、器。这种监测方法快速、简洁，判断准确。3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法u粘泥监测箱存集气体监测 安装在线粘泥监测箱。轻组分介质泄漏会在系统存集大量气体，将粘泥监测箱密封好，在上部开一采样孔，当粘泥监测箱内原存集的空气被泄漏的轻组分置换完全后，用双联球采样器采集箱内气体，用色谱分析气体组分，确定泄漏的组分，定位泄漏的冷却器。u该方法要求粘泥监测箱密封要好，同时要将箱内的空气置换干净之后再采集气样，否则会干扰组分的判断。3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法u在循环水系统应用 高精度在线油份监测仪，安装在生产装置循环水热水总管，检测水中油；u 2005年6月份，某炼油厂分别在供水车间、催
7、化、常减压、二联合等装置循环水回水管上安装u便携式高精度在线油份监测仪；排查重点换热器；3 3 泄漏物料排查方法泄漏物料排查方法u排查步骤：（1）初期异常情况报告或检测仪器报警；(2)泄漏物料性质判断；(3)重点装置片区判断；(4)逐台换热器排查；(5）重点换热器检测；(6)泄漏换热器确认；(7)泄漏换热器切换与检修。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u初期异常报告 （1）通过循环水回水总管在线油份分析仪报警；（快）（2）岗位认真细致巡检，发现循环水水质直观状态、回水余氯变化是有异常情况；（中）（3）日常控制分析数据出现大幅波动，如浊度、余氯、PH、油含量、COD、氨氮、硫化物等单一或多
8、个参数出现异常。（慢）4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断（1)轻柴油冷却器泄漏的判断 轻柴油不溶于水，遇水易发生乳化。轻柴油漏入循 环水中，即发生乳化，能从循环水中析出黄白色的油 沫，使循环水的颜色灰白。(2)汽油换热器泄漏 汽油为C4C20的组分，里面含有少量的轻组分，出现泄漏后，循环水面的颜色呈五彩色。汽油的挥发性强，通过凉水塔能挥发出较浓的汽油气味。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断 (3)轻组分换热器泄漏 压缩富气、液化气均为轻组分，以C1C4组分为 主，在常温常压下以气体的状态存在，发生泄漏后，压缩富气、液化气中均含有如H2S的含硫化合
9、物，其中压缩富气的硫化物含量较高，300023000mg/l，液 化气中硫化物含量略低些，15002500mg/l。这两种介 质泄漏一段时间后，循环水的硫化物含量上升，COD 上升，硫细菌将循环水中硫化物转化为硫酸，循环水 的碱度、PH值下降。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u案例一：2006年1月，某炼油厂二催化裂化循环水系统 油含量变化不大，浊度、悬浮物略有上升，粘泥上升 明显,碱度、PH值明显下降，碱度最低降至80.2mg/l，PH值最低降至6.7，循环水中硫化物含量达到 0.968mg/l，最后查出换311泄漏、换302A泄漏以及换 203C循环水进水阀内漏（漏除盐水），切除漏
10、点后，系统逐渐恢复正常。其中，换311内的工艺介质为压缩富气。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断 (4)苯类物料的泄漏 苯类物料换热器发生泄漏后，最明显的征兆是循环水水质变红，各项水质指标如浊度、悬浮物、COD、腐蚀速率等相应上升。在投加非氧化性杀菌剂1227之后，循环水颜色恢复正常，但若漏点不切除，根据泄漏量的多少，循环水的颜色在不等的时间又会变红。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u案例二：2002年9月份某循环水场水质变红，某循环水场向乙苯、MTBE、烷基化、气分、汽油加氢等装置供水，乙苯车间换热器的换热介质中有苯类物质，查找乙苯车间换热器，确定E106二乙
11、苯换热器发生泄漏，切除后，循环水水质恢复正常。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断 (5)酸性水汽提部分换热器泄漏 “酸性水”是指催化裂化车间分流塔顶油气分离器分离出来的污水，污水中硫化物、氨氮的含量较高，均达20006000mg/l，PH值1113。酸性水汽提部分换热器发生泄漏后，在最初阶段表现为碱度、PH值上升，但泄漏一段时间后，水中的硫细菌将循环水中的硫化物转化为硫酸：H2S+O2 H2O+2S 2S+3O2+2H2O2H2SO4 硝化细菌将循环水中的氨态氮转化为硝酸：2NH3+4O2 2HNO3+H2O 循环水的碱度、PH均会明显下降，COD、粘泥上升。4 4 泄漏物
12、料排查过程泄漏物料排查过程 案例三：2001年9月，南催化裂化水场的浓缩倍数35左右，碱度由190 mg/l一周内上升至305.24 mg/l，随即下降，半个月后降至80.1 mg/l，pH值降至7.73，COD达到18.8 mg/l，随着泄漏时间的延长，碱度和pH等各项指标持续下降，这段时间系统浓缩倍数变化不大，粘泥明显升高。最后查出酸性水汽提一台净化水换热器发生泄漏。该月一循碳钢试管腐蚀速率0.153mm/a。粘泥见后图。4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断 (
13、6)氨泄漏 氨极易溶于水，无色透明，随着水中氨含量上升，短期内造成循环水PH升高，因此漏氨初期，常常令人不易察觉；但当循环水中存在硝化细菌时，这是一种产酸细菌，能使氨生成硝酸，故冷却水的PH反而会下降。循环水系统是一个特殊的生态环境，水温2040、停留时间10-15小时，充足的空气等良好条件促使氨的转化。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u反应过程如下：NH4+1/2O2 -NO2-+H2 NO2+O2 -NO3-u该过程产生的酸会消耗大量碱度，因此PH不增反降，碳钢、铜合金遭受腐蚀，试管腐蚀速率明显增大。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u泄漏物料性质判断 u（7）除盐水泄漏 当循环水系
14、统出现浓缩倍数明显下降，长时间在12之间，其他指标（浊度、悬浮物、碱度、PH、COD都没有异常），补水量没有增加，除盐水泄漏进入循环水系统可能性非常大。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u装置片区排查确定究竟是哪一个生产装置换热器发生物料泄漏，是缩小排查范围的重要一步，可以采用以下方法：（1）通过分析和判断泄漏物料的性质初步确定装置片区；（定性分析）（2）应用 高精度在线油份监测仪，安装在生产装置循环水热水总管检测水中油；（定量判断）4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u装置片区排查 (1)若是轻组份物料，可以初步排查各装置循环水冷、热水总管余氯指标、气味、水体颜色；(2)对给、回水总管有差
15、异的片区要进行单台换热器排查；(3)若是油和其它重组份物料，可以利用循环水冷、热水总管水样观察油膜、气味的差异进行排查。(4)也可以用实验室分析仪器对PH、浊度、油含量、COD、碱度、硫化物等指标的差异进行排查。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u当生产装置换热器发生物料泄漏，使用OCDIA隔爆型高精度在线油份监测仪，能及时检测出循环水中油含量的变化，并按设置报警值报警，将信号传送到DCS系统，便于管理人员在第一时间发现装置泄漏。例如：例如：2004年9月30日12:30，安装在某炼油厂二联合装置循环水热水总管上的OCDA隔爆型在线油份监测仪显示值超过10 PPm时，发出报警信号；立即组织排
16、查，确认是小芳烃装置换305泄漏，整个查漏时间25小时。4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u重点换热器的排查发生物料泄漏装置确定后，进一步缩小了排查范围；换热器现场初查可以采用以下方法：（1）对于油或其它重组份，可以采用便携式高精度在线油份监测仪；测试换热器冷热水油含量差异；（2）对于轻组份物料（如液化气等）可以采用余氯比色计或便携式浊度仪。测试换热器冷热水余氯颜色差异；4 4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u重点换热器的排查u通过初查，确定可能发生泄漏的重点换热器后，需要进一步做好以下工作：（1）与运行装置联系，了解近期换热器的操作与调整情况；掌握跟踪运行物料压力、温度、流速、品种切换；
17、（2）根据换热设备内的物料品种，确定分析项目，要求分析简单、迅速；（3）组织有关单位准确采样，确保分析结果的准确性；4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u重点换热器的排查 （4）采样分析时适当增加样品个数、分析频次，设立平行样分析，或者多岗位同时采样分析，以提高判断速度；（5）对同时有两种水（除盐水、循环水）换热的换热器，要才采用“摸、听、测”与分析并重的方式进行排查。如除盐水与循环水隔断阀内漏，互串等。（6）排查2个以上换热器同时出现泄漏。当查出一台换热器泄漏后，有时并不意味着查漏工作结束，还要对泄漏换热器切除后的水质继续观察，是否能很快恢复正常。否则，很可能还有第2台甚至第3台换热器泄漏。
18、4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u采样的准确性要求 （1）采样前龙头打开将死水放尽，先采进口，再采出口，采样龙头日常要经常进行排水操作，保持清洁，方便排查时使用；（2）多岗位分析时，进出口平行样品要按进出口轮流采取，并按照轮流次序双重编号，避免混淆；（3）采样量掌握有问题时，要重新用干净的采样瓶重新采样；4 泄漏物料排查过程泄漏物料排查过程u采样的准确性要求（4）采集好样品后要立即进行分析，尽量不要过夜。（5）现场测定余氯可先对进出口水样进行粗测，发现差异再行复核时需准确采样，定量加入显色剂，放置规定时间，再作颜色对比。这样先粗后细可以提高排查速度。泄漏设备的确认与处理：（1）根据分析结果
19、确定重点换热器泄漏的可能性；并进一步跟踪采样，做对比分析，确定泄漏换热器；（2）如果是换热器处于微漏状态，还需要进一步观察，对重点泄漏换热器进行切换运行，观察并最终确定泄漏换热器。（3）确认后，对泄漏换热器进行切换并立即组织检修处理。（4）加强对换热器的检修质量管理，对于检修后的换热器必须经试压合格方可回装。5 泄漏设备确认与处理泄漏设备确认与处理5 泄漏设备确认与处理泄漏设备确认与处理u泄漏换热器检修台帐管理（1）车间应做好泄漏换热器材质、管束漏点、管壁厚度、堵管状况分析与记录；（2）做好泄漏换热器工艺物料、温度、压力等运行参数的记录；6 系统管理采取的措施系统管理采取的措施u管理措施u（1
20、）建立和完善循环水系统查漏管理规定，明确水质管理各部门的职责，并制定相应的奖惩措施；（2）加强循环水水质管理，规范药剂检定工作，提高水稳剂投加合格率，投用循环水水质监测设备，切实减少因循环水水质不好造成装置换热器泄漏。（3）提高装置管理人员的水质管理意识。积极主动参与循环水水质的管理，不随意排放循环水。6 系统管理采取的措施系统管理采取的措施管理措施（4）落实现场巡回检查制，发现循环水中出现异常现象（如水中有油或有异味），立即报告调度；u（5）根据需要适当投用在线粘泥、腐蚀等监测设备，使我们可以从多方位、多角度来衡量和判断系统的运行状况及出现的问题。7 水质处理措施水质处理措施u循环水中硫化物
21、含量超标（1）当循环水系统含硫浓度在0.11.0mg/L时，通过投加固体碱NaHCO3控制循环水碱度250 350mg/L。在维持现用循环水稳剂浓度不变条件下，增加20mg/L缓蚀增效剂RP-49。（2）加大氯气投加量，保持水中余氯0.10.3mg/L；（3）交替投加非氧化性杀菌剂，控制水中细菌和粘泥量。7 水质处理措施水质处理措施u漏氨后处理措施漏氨后处理措施（1）切出漏氨换热器，并堵漏；（2）漏氨后，加大氯气投加量。（3）漏点切除后，必须 采用有效的杀菌剂，将氧化性杀菌剂改用每周两次活性溴，非氧化性杀菌剂采用每周一次异噻唑淋酮，投加浓度都控制在指标上限。（4）严格控制水质指标，定期监控硝酸
22、根、氨氮含量、细菌总数。8 8 结结 论论u工艺物料的泄漏是影响循环水水质指标的首要因素，发现系统泄漏后，要准确地判断泄漏的是何种介质，有针对性地去查找漏点，根据泄漏介质的不同选择合适的查漏方法；u采取适宜的水处理方案来改善水质，避免水质恶化，对系统产生腐蚀，从而减少水资源浪费，有利于节水减排；u加强组织与协调，查漏工作是水处理单位、使用单位、调度、化验与机动部门共同的工作。8 8 结结 论论u采用先进可靠的在线检测仪表，在第一时间发现系统泄漏，以最快最短的时间组织查漏，避免影响循环水水质。u适当配备质量可靠的便携式分析仪表，如油分析仪，浊度仪等等，有助于提高换热器排查速度和效率。u建立生产装置重点水冷器档案。谢谢大家！
