QC成果报告-减少提馏塔管线堵塞次数

减少提馏塔管线堵塞次数小小组名称：冰醋酸QC小组发表人： 刘飞 张艳单位名称：兖矿鲁南化肥厂 目录一、小组概况 2二、选择课题 4三、现状调查 6四、设定目标 11五、原因分析 12六、确认要因 13七、制定对策 27八、对策实施 29九、效果检查 34十、巩固措施 37十一、活动总结 39一、小组概况小组名称冰醋酸QC小组注册编号LNHG-87-2014课题名称减少提馏塔排液管线堵塞次数成立时间2010年1月课题类型解决问题型活动时间2014年小组人数8人当 年活动次数10序号姓名年龄文化程度职务、职称组内分工1刘 飞30本科工程师活动组织2张 艳33本科工程师技术指导3李 明31本科助理工程师具体实施4黄 涛32本技高级工活动协调5胡晓菲31本科高级工具体实施6郭东玉31本技助理工程师具体实施7侯传秀42高技中级工具体实施8赵宏生32本科高级工具体实施 制表：刘飞 2014年1月2日活动计划和实际进度表计划进度实际进度序号项目时间（月）1234567891011121首次会议2选择课题3现状调查4设定目标5原因分析6确定要因7制定对策8对策实施 9效果检查10巩固措施11活动总结制表：刘飞 2014年12月15日二、选择课题（一）课题调查：小组成员与车间技术人员经过收集、讨论、筛选初始确定了三个课题，分别是：1、E2302A上回水开度较小2、高压放空量较大3、提馏塔排液管线经常堵塞后大家针对以上三个问题进行了逐一评价：表1：课题选择评价表 评价项目可选课题重要性经济性时间性迫切性难易度综合评价课题选定E2302A上回水开度较小17分18分17分18分17分87分否降低高压放空量17分16分17分17分18分85分否减少提馏塔排液管线堵塞次数18分19分18分19分17分91分是 制表：李明 2014年2月27通过小组人员及车间技术人员一致评定，选择“减少提馏塔排液管线堵塞次数”作为今年小组活动的课题。（二）课题选定： 1.生产现状 （1）、流程简介：T2404V2406塔釜压力0.13MPaPI2444PIC2445 制图：李明 2014年2月27实际操作中，提馏塔塔釜的重组份，其中包含大量的丙酸以及金属碘化物等通过塔釜排液管线排至废酸槽。（2）生产数据分析 图1：控制室DCS曲线图提馏塔液位异常 制图：李明 2014年2月27当排液管线出现堵塞的时候，即使提馏塔排液自调阀TV2453开度为100%，提馏塔液位还不断上涨，直至满量程。 2.环保要求目前国家加大环保力度，作为国家大型化工企业对环保的要求也更加严格,在疏通提馏塔排液管道过程中会造成废酸少量外漏，且废酸泄漏会对环境造成较大污染,所以减少排液管线堵塞次数，从而降低对环境的污染。3. 公司要求醋酸工段设计能力为年产醋酸20万吨，后扩产至30万吨， 2014年再次尝试醋酸35万吨提产。提馏塔排液管线频繁堵塞现象，会造成生产不能稳定运行，系统局部出现瓶颈。无法满足扩产需要。经过以上三点分析，我们进一步确认将“减少提馏塔排液管线堵塞次数”作为今年活动课题。三、现状调查现状调查一：活动前提馏塔排液管线堵塞次数调查 小组成员通过调查2014年1、2、3、4月份提馏塔液位及排液自调阀TV2453开度，得出每天的堵塞次数如下表所示： 表1：2014.1.12014.4.31提馏塔排液管线堵塞情况统计表调查日期堵塞次数2014-1-122014-1-212014-1-612014-1-1212014-1-1212014-2-112014-2-222014-2-712014-2-812014-2-1012014-2-1112014-2-1212014-2-1512014-2-1612014-2-1712014-2-2212014-2-2412014-2-2512014-3-112014-3-522014-3-812014-3-1312014-3-1612014-3-2212014-3-2722014-4-312014-4-512014-4-251提馏塔排液管线堵塞共计32 制表：刘飞2014年5月1日从表中可以看出2014年1到4月份提馏塔排液管线堵塞次数共计32次。表2：提馏塔排液管线堵塞次数分析表月份堵塞次数平均堵塞次数1682143943 制表：刘飞2014年5月1日通过统计表我们可以得知，4月份堵塞次数最少为3次是历史最好水平。现状调查二：醋酸一、二期提馏塔排液堵塞情况对比 小组成员通过对二期1到4月份提馏塔排液管线堵塞情况进行调查，将数据统计成表。表3：醋酸二期2014.1.12014.4.31提馏塔排液管线堵塞情况统计表调查日期堵塞次数2014-1-222014-1-2522014-2-1532014-4-121提馏塔管线堵塞共计8 制表：李明2014年5月1日通过一、二期系统对比我们可以发现：虽然一、二期提馏系统有差异，但是二期堵塞次数明显低于一期。现状调查三：造成提馏塔排液管线堵塞的因素小组成员收集了2014年1至4月份中32次提馏塔排液管线堵塞情况，并对影响其因素进行分析，绘制了图表：表4：提馏塔排液管线堵塞的因素序号项目频数所占比例累计频次1提馏塔排液管道固体颗粒结块2681.25%81.25%2系统中丙酸含量较高39.37%90.62%3提馏塔压力异常13.12%93.74%4塔釜排液过滤网堵塞13.12%96.88%5排液自调阀TV2453阀卡13.12%100% 制表：李明2014年5月1日表5：提馏塔排液管线堵塞的因素频次排列表提馏塔排液 系统中丙酸含 提馏塔压力 塔釜排液过滤 排液自调管道固体颗粒 量高 异常 网堵塞 阀TV2453卡结块 制表：郭东玉2014年5月1日由上图可以看出，“提馏塔排液管线固体颗粒结块”占总频次的81.25%，为提馏塔管线堵塞的主要症结。四、制定目标 目标制定过程： 表1：提馏塔排液管线堵塞次数统计表月份堵塞次数平均堵塞次数1682143943 制表:李明 2014年5月15日根据减少提馏塔排液管线堵塞次数的切实要求，并结合本车间的最好水平，四月份紧堵塞3次。小组成员进行激烈讨论，决定将提馏塔排液管线堵塞次数由8次降低到月平均3次作为本课题的目标。图1：活动目标柱状图36现状目标值9提馏塔排液管线堵塞次数8次/月3次/月制表：郭东玉2014年5月15日五、原因分析为找出影响提馏塔排液管道固体颗粒结块的原因，小组成员利用头脑风暴法，对影响提馏塔排液管道固体颗粒结块的原因进行了分析，最后得出了这12条末端因素，并绘制关联图：图1 关联图制图：李明 2014年6月1日六、要因确认要因确认一：培训不足查阅“2014年度醋酸车间员工培训记录”培训时间为每周一次，培训内容包括工艺、设备、安全防护等各个角度，培训由专人负责，课件准备充分，实用性、通俗性强，同时根据培训内容制作岗位练兵卡，保证每位员工充分理解，并且每月对当月培训效果进行考核和总结，未达到培训目的的进行二次培训。表1：班组员工培训成绩表优秀良好及格不及格人数20820比例（%）66.726.66.70累计（%）66.793.2100100制表：李明 2014年6月28日结果表明： 车间考试成绩良好以上为93.2%，合格为100%，达到了培训预期效果。非要因要因确认二：排液管线中固体颗粒物长时间积聚小组成员分别间隔5天，10天，15天，20天对排液管道进行拆卸检查，观察管道的堵塞程度。大家通过对比进行数据采集。 图1：排液管道拆检图5天 10天15天 20天 制图：刘飞 2014年6月28日通过观测收集了排液管线的堵塞数据： 日期时间间隔（天）堵塞比例（%）5.15105.1110205.2615256.152035 表2：排液管线堵塞程度调查表 制表：刘飞 2014年6月28日通过图表可以看出，固体颗粒停留时间越长，管道堵塞越厉害。如果长期不清理会导致管道逐渐堵塞，排液不能正常进行。因此确定为要因。要因确认三：提馏塔再沸器列管结垢1. 正常提馏塔塔釜温度控制指标在157159。但在实际操作过程当中，即使提馏塔蒸汽阀全开但是提馏塔塔釜温度仍然较低达不到指标，证明再沸器换热效果不好。班组人员收集了塔釜温度数据： 表3 ：提馏塔塔釜温度调查表日期塔釜温度（）日期塔釜温度（）6月1日155.36月15日155.26月2日154.96月16日154.66月3日155.26月17日155.36月4日154.86月18日154.96月5日154.66月19日154.76月6日155.56月20日154.86月7日155.26月21日154.96月8日154.96月22日155.26月9日155.26月23日155.46月10日154.86月24日155.36月11日154.96月25日154.76月12日154.66月26日155.26月13日155.16月27日154.86月14日154.86月28日155.2 制表：刘飞 2014年6月29日2.7月份系统检修期间，车间将提馏塔再沸器打开，发现提馏塔再沸器列管结垢严重。 图2 提馏塔再沸器列管结垢 制图：黄涛 2014年6月29日由于废酸的粘度较大，容易在蒸汽换热的情况下，造成局部受热不均匀，产生凝固，在列管上形成结垢 。如果再沸器结垢物脱落，易产生固体颗粒和块状物进入排液管线，长时间积累造成管道结块。此项为要因。要因确认四：蒸汽压力波动大提馏塔用蒸汽为中压蒸汽，压力正常值为1.26 MPa，通过6月份调查数据发现，蒸汽压力波动比较小，上下幅度低于0.2MPa。表4：中压蒸汽压力调查表日期6-76-86-96-106-116-126-136-146-156-16压力（MPa）1.261.261.271.261.261.261.271.271.271.26日期6-176-186-196-206-216-226-236-246-256-26压力（MPa）1.271.261.251.261.271.271.261.261.271.27 制表：李明 2014年6月29日 此项为非要因。要因确认五：提馏塔填料损坏提馏塔为金属矩鞍环填料塔，每次提馏塔拆检均对填料进行检查，小组共抽样调查200个填料，调查表如下：表5：填料抽样调查表序号项目频数累计累计%1合格17417487%2弧间距严重改变618090%3内弧半径严重改变618693%4折弯半径严重改变619296%5严重腐蚀419698%6表面裂痕219899%7其他2200100%制表：刘飞 2014年6月29日通过调查表可以看出填料合格率为87%，仅有极少数出现严重变形和严重腐蚀现象，填料合格率80%以上符合标准。并且在每次检修时车间都会及时进行更换不合格填料。所以此项为非要因。要因确认六：提馏塔填料结垢每年系统大修或短停期间均对提馏塔进行清理，保证填料无结垢。 图3：短停时清理的提馏塔填料制图：刘飞 2014年6月29日此项为非要因。要因确认七：提馏塔蒸汽自调阀LV2412异常1. 仪表车间定期校验自调阀，保证自调阀正常工作。 表6：LV2412自调阀校验情况调查表2月3月4月5月6月校验次数（次）2018212319故障次数（次）00000故障率（%）0制图：郭东玉 2014年6月29日2. 控制室通过调节阀位发现并无异常，每次调节阀位蒸汽流量均会随着变化。同时通过控制室和现场阀位比对也无发现异常。图4 ：自调阀校对 制图：郭东玉 2014年6月20日此项为非要因。要因确认八：废酸槽V2406压力高提馏塔排液是靠提馏塔塔釜压力和液位差将废酸压入废酸槽V2406暂存。如果废酸槽V2406压力较高，且高于提馏塔底部压力0.13Mpa时，压液将很难进行，时间较长时会导致提馏塔排液管道固体颗粒结块，提馏塔排液至废酸槽流程如下图：图5：提馏塔排液流程T2404V2406塔釜压力0.13MpaPI2444PIC2445 小组立即对废酸槽压力数据进行收集调查。经过查询5、6月废酸槽V2406压力的数据发现，废酸槽V2406压力一直处于微正压。表7：废酸槽V2406压力日期5-15-35-55-75-95-115-135-155-175-19压力（MPa）0.0100.020.010.0100.020.0100.02日期5-215-235-255-275-295-316-26-46-66-8压力（MPa）0.010.0100.020.010.0100.020.010制表：郭东玉 2014年6月25日图:6：废酸槽压力DCS曲线图V2406压力 制图：郭东玉 2014年6月21日废酸槽V2406压力最高不高于0.02Mpa，符合生产要求，此项为非要因。要因确认九：废酸槽V2406底部进液口堵塞1. 通过对废酸槽进行拆检，发现废酸槽底部并无较多堵塞物，且进液口通畅。 图7：废酸槽拆检 制图：郭东玉 2014年6月21日2. 每年大修，车间都对废酸槽V2406进行清洗，将杂物清理干净，所以不会有杂物长期积累造成堵塞。 图8：清理废酸槽 制图：郭东玉 2014年6月22日此项为非要因。要因确认十：提馏塔进料泵P2409打量不稳定提馏塔进料泵为磁力泵，机泵在长时间运行过程中并无表现出打量不好、流量不稳定的现象。1. 小组成员通过查询6月份提馏塔进料量数据，发现提馏塔进料稳定，并无异常。 表8：提馏塔进料量DCS曲线日期6-1626-36-46-56-66-76-86-96-10流量（t/h）0.710.720.710.710.720.720.710.710.710.71日期6-116-126-136-146-156-166-176-186-196-20流量（t/h）0.710.720.720.720.720.710.720.710.710.71 制表：郭东玉 2014年6月22日图9：提馏塔进料DCS曲线图提馏塔进料量制图：胡晓菲 2014年6月21日2班组人员工艺处理P2409AB，并联系设备分别进行检修，发现P2409AB无损坏，各部件正常。图10：拆检P2409泵 制图：胡晓菲 2014年6月24日此项为非要因。要因确认十一：提馏塔远传液位计显示不准1. 仪表测量由仪表计量班负责，执行巡检制度，每天各岗位巡检不少于2次，由操作人员在仪表计量班巡检单上签字，及时发现问题，并将发现问题和处理结果记录到机电化仪巡检本。经过观察控制室提馏塔远传液位计DCS历史曲线图并未发现异常。图11：提馏塔远传液位计DCS历史曲线图提馏塔液位计DCS曲线 制图：郭东玉 2014年6月26日2. 我们随机抽查了8个提馏塔远传液位计和现场翻板液计数据，通过液位比对发现远传液位计显示正常。 图12：校验翻板液位计制图：赵宏生 2014年6月21日表9：数据对比统计表日期6.26.36.46.56.66.76.8控制室液位计显示（%）50605550525355现场液位计显示（mm）6072666162.563.566制表：赵宏生 2014年6月21日此项为非要因。要因确认十二：提馏塔排液管线阀门损坏 提馏塔整个排液管线共有四个现场截止阀门，如果其中任何一个发生衬套脱落或者无法正常全部开启等损坏现象，就会导致固体颗粒聚集结块。班组人员先将整个管道置换合格，并协助设备逐个拆卸进行检查。图13：提馏塔排液管线截止阀门T2404V2406制图：李明 2014年6月21日图14：拆检排液管线阀门制图：郭东玉 2014年6月21日经拆检发现，四个阀门全部合格，无损坏现象。此项为非要因。小组成员通过对12条末端因素分析、验证、总结，最终确认了两条导致提馏塔排液固体颗粒结块的主要问题：2、提馏塔再沸器列管结垢要因1、排液管线中固体颗粒物长时间积聚七、制定对策我们将大家的建议进行收集整理，针对每个要因分别提出多个对策，并进行评价选择。 表1： 对策评价选择表主要原因对策方案方案论证论证结论选择方案预算价格施工难易度效果论证排液管线中固体颗粒物长时间积聚1.提馏塔排液管线增加疏通流程5万元较容易，根据生产情况制定改造方案，待停车时改造 预计效果明显，可有效的解决排液管线固体颗粒积聚的问题方案优于方案2.对排液管线进行定期化学清洗6万元 较容易，停车时进行清洗。 预计效果一般，并且不能从根本上解决固体颗粒积聚问题提馏塔再沸器列管堵塞更换提馏塔再沸器24万元 较难实施，需采购设备，停车时更换。 预计效果明显，但投资过大，不经济。方案优于方案疏通提馏塔再沸器2万元容易实施，定期蒸煮再沸器，停车时进行清洗。预计效果明显，经济性较高。 制表：李明 2014年8月1日最后小组成员一致通过了以下两点改造方案：1、提馏塔排液管线增加疏通流程2、疏通提馏塔再沸器小组成员认真讨论对策评价选择表内容并绘制了对策表：表2：对策表序号要因对策目标措施地点完成时间负责人1排液管线中固体颗粒物长时间积聚提馏塔排液管线增加疏通流程管道堵塞程度低于20%对提馏塔排液管线增加蒸汽吹扫流程现场2014.9.1刘飞赵宏生2提馏塔再沸器列管结垢疏通提馏塔再沸器提馏塔塔釜温度提升至正常排液温度1581、定期蒸煮提馏塔。2、系统停车，清洗提馏塔再沸器。现场2014.9.1李明郭东玉制表：李明 2014年8月1日八、对策实施一、对策实施一：提馏塔排液管线增加疏通流程（一）、对策实施内容 小组成员设计了流程改造方案，经过车间论证分析得到了通过。流程改造图如下：LV2412 T2404图1：改造流程图备注：红色线为新增流程制图：李明 2014年8月20日施工过程新配蒸汽吹扫流程 制图：李明 2014年8月25日（二）、实施效果跟踪验证：流程改造完毕后投入使用，我们计划间隔 5天进行吹扫一次提馏塔排液管线。从首次吹扫完成后开始计算，分别间隔5天、10天、15天、20天打开管道法兰观测堵塞程度。表1：对策实施前后管道堵塞程度统计表对策实施前对策实施后日期间隔天数堵塞比例（%）日期间隔天数堵塞比例（%）5.15109.155105.1110209.2510155.26152510.1015156.15203510.302015 制表：胡晓菲 2014年8月25日 图2：对策实施前后间隔20天堵塞情况对比图对策实施前后间隔20天堵塞情况对比对策实施后间隔20天堵塞情况 对策实施前间隔20天堵塞情况 制图：李明 2014年8月30日二、对策实施二：疏通提馏塔再沸器（一）、定期蒸煮提馏塔我们根据实际生产情况，将提馏塔退出系统并进行单塔隔离，向塔中加软水并通蒸汽进行蒸煮，从而将换热器内存积在器壁上的废酸进行冲刷，蒸煮记录本如下：表2：提馏塔蒸煮记录表项目提馏塔蒸煮记录表实施人李明、赵宏生刘飞、赵宏生李明、刘飞蒸煮日期8月5日8月15日8月25日 制图：李明 2014年8月4日（二）、系统停车，清洗提馏塔再沸器图3：再沸器清理前后对比图再沸器清洗前 再沸器清洗后 制图：李明 2014年8月30日（三）、实施效果跟踪验证为了验证实施后再沸器换热效果，系统开车加至满负荷时，我们收集提馏塔釜温度数据如下：表3：馏塔釜温度统计表日期塔釜温度（）日期塔釜温度（）9月1日158.19月15日158.19月2日158.29月16日158.09月3日157.99月17日157.79月4日158.09月18日157.99月5日158.19月19日158.39月6日157.89月20日158.49月7日157.99月21日157.99月8日158.39月22日158.29月9日158.49月23日158.39月10日158.29月24日157.99月11日158.19月25日158.19月12日158.09月26日158.29月13日157.99月27日157.89月14日158.29月28日158.0制表：李明 2014年9月30日由跟踪验证图表可以看出：提馏塔塔釜的温度稳定在158左右，符合指标要求，证明再沸器换热效果良好，列管无结垢。九、效果检查效果检查一：对策实施后提馏塔排液管线堵塞次数统计小组成员收集2014.9.12014.12.1提馏塔排液管线堵塞次数的统计，并绘制成表格如下表：表1：提馏塔排液管线堵塞次数统计表月份堵塞次数平均堵塞次数932102111制表：李明 2014年12月1日图1：对策实施前后提馏塔排液管线堵塞次数对比图36实施前目标值9实施后提馏塔排液管线堵塞次数8次/月3次/月2次/月制表：李明 2014年12月1日对策实施后提馏塔排液管线堵塞次数的月平均值由之前的8次降至2次，完成了提馏塔排液管线堵塞次数月平均值3次的活动目标。效果检查二：对策实施前后影响提馏塔排液管线堵塞次数的因素小组成员收集了2014年9至11月份中6次提馏塔排液管线堵塞情况，并对影响其因素进行分析，并和对策实施前进行比较。 表2:对策实施前因素分析表制表：刘飞 2014年12月1日表3：对策实施后因素分析表 制表：刘飞 2014年12月1日通过对策实施前后的统计图可以看出，对策实施前 “提馏塔排液管道固体颗粒结块“这一因素占堵塞总比例的81.25%，对策实施后这一因素已经减少到16.6%。证明对策实施效果显著。效果检查三：对策实施后获得的经济效益投入费用：人工加设备总共5万元。改造前处理费用：根据现场调查统计可知，由于提馏塔排液管道固体颗粒结块这一因素造成堵塞月平均大约为6次。每次的疏通人工费用共计1000元；废水COD检测、PH检测以及清理后的环保处理费用共计500元。根据计算我们可以得出年节省费用：月堵塞次数*12个月*每次处理费用=改造前年处理费用 6次/月*12月*1500元/次=108000元 小组活动实施之后第一年就能收益：10.8万元-5万元=5.8万元效果检查四：对策实施后获得的社会效益1.避免了因疏通提馏塔排液管线时所带来的环境污染。2.消除了系统扩产的一个瓶颈，为系统产能提升奠定了基础。3.提馏塔排液管线无堵塞，为提馏塔的正常运行提供了基础，这样就为成品的丙酸脱除提供了保障。维护了产品优等品率，提升了公司品牌效应，为吸引更多客户打下坚实基础。4.保证了系统高效稳定运行，增强了车间员工对醋酸增产的