钢骨架聚乙烯复合管在硫铵生产中应用.doc

钢骨架聚乙烯复合管在硫铵生产中的应用单 位： 山西焦炭集团益兴焦化 股份有限公司 姓 名： 翟泽军 现任专业 技术职务： 技术员 The application of steel-reinforced plastic composite pipes in ammonium sulfate production关键词：钢骨架塑料复合管；应用；耐酸性；防漏效果；经济效益摘 要：介绍了山西省焦炭集团益兴焦化股份有限公司90万吨/年焦炭生产中，利用钢骨架塑料复合材料解决了化产硫铵系统以往出现的母液管线由于腐蚀造成母液外漏，影响生产停车酸耗高的问题，同时有助于硫铵产品质量的提高，稳定煤气质量，产生了较好的经济效益。Key words:steel-reinforced plastic composite pipe ；application；acid resistance；leakproof effect；economic benefitsAbstract：The paper Introduced in Shanxi Province Coke Group Yixing coking Limited by Share Ltd 900000 tons / year Coke production,Use of steel skeleton plastic composite materials solved production of ammonium sulfate system appearing before the mother liquor pipeline by corrosion caused liquid leakage, leaded to the problem that production of parking and high acid consumption, at the same time have a better economic efficiency on help to improve the quality of ammonium sulfate, stability of gas quality.钢骨架聚乙烯复合管在硫铵生产中的应用一、前言 山西省焦炭集团益兴焦化股分有公司长期以来极为重视技术进步，依靠先进的管理以及不断提高设备装置的技术水平，从而带动生产的安全运行及产品质量的提高，取得了较好的经济效益。公司90万吨配套化产硫铵系统于2008年2月投产，系统度过了约一年的稳定期后，硫铵母液不锈钢管线焊缝频繁出现漏点，大量母液外泄，影响生产。通过2009年6月全系统管线进行了全面的技术改造，将原有的不锈钢管更换为钢骨架塑料复合管，系统一直能稳定运行，管线至今未出现一处漏点，极大的保障了生产系统的运行。本文通过改造前后系统生产情况的对比，全面分析新材料应用给硫铵生产带来的良好效果。二、存在问题 硫铵系统自投产开始至随后的近半年内，基本未出现任何管线漏点。但在2008年9月份后，管材的问题逐步凸显出来。硫铵母液管线原为316L不锈钢材料,由于管线材质成份、焊接工艺、焊条材质等方面中出现的缺陷，使得焊缝及管道本体从2008年8月份开始频率出现漏点，且频次成逐月上升趋势。由于漏点多次出现，造成母液大量外泄，不仅使得吨硫铵耗酸大幅攀升，且严重污染环境，同时处理漏点频繁停车，使得煤气含氨超标，影响粗苯生产，硫铵系统生产平衡被大破，产品质量无法保证，总之给整个煤气净化系统的生产带来较大负面影响（附2008年8月至2009年4月硫铵管线漏点及耗子酸等情况统计表）。2008年至2009年硫铵管线漏点统计表时间2008年8月2008年9月2008年10月2008年11月2008年12月2009年1月2009年2月2009年3月2009年4月漏点次数1次3次2次5次5次10次9次6次8次停车次数0次0次0次1次2次3次3次2次2次煤气含氨超标次数0次1次1次3次5次6次5次3次5次耗酸（千克/吨硫铵910925940935965980976953990三、原因分析理论上硫铵母液管线应采用316L材质，焊接要采用与此材质相符的A022焊条。在管线焊接时要严格按照规程焊接。但由于具体实践过程中的某些环节出现偏差，易导致管材及焊接质量无法保持其耐腐蚀性。由于硫铵母液属于强酸具有很强的腐蚀性。 3 16L材质的具体成份为00Cr17Ni14Mo2,该材质具有针对稀硫酸的耐腐蚀性。若成份稍有偏差会使得耐酸性降低。同时由于硫铵母液中含有少量的结晶，随着液体流动的冲刷，焊口若因条不达标或焊接有缺陷必难挡其腐蚀，时间一长就会在管线是形成漏点，导致母液外泄。四、解决方案由于管线的漏点频繁出现，导致硫铵系统已到了无法正常生产的地步，有些管线漏点甚至刚处理完，第二天就会漏。焊缝多次焊接导致材质变化，焊接已无法维持长久。实践证明，若对管线重新按原材质更换，不仅费用较高，而且由于材质无法得以保证，所以具有一定的风险性。经过长期调研、论证，以及多次外出考察，公司决定采用目前硫铵生产最新推广的由河北华创天元生产的钢骨架聚乙烯塑料复合材料，以此克服不锈钢管材在硫酸母液中易腐蚀的不足，希望以此确保硫铵生产的长期稳定运行。五、改造步骤为了尽量减小管线改造对生产的影响，公司与厂家共同制定了一套行之有效的改造方案，以保证改造与生产同时进行。经过充分而周密的准备，提前编制改造方案，管线更新于6月20日开始施工，于8月份完工。改造采取提前预制，在尽量减少对生产影响的同时，分阶断更换系统母液管线：小母液管线1#结晶泵管线1#大母液管线管线2#结晶泵管线2#大母液管线母液回流管线。改造时管路的走向与原管线基本一致。六、钢骨架聚乙烯塑料复合材料钢骨架聚乙烯塑料复合管是以优质低碳钢丝网为增强相，以高密度聚乙烯为基体，在挤出生产线上连续成型的新型双面防腐压力管道。抗快速开裂和抗环境应力开裂性能。由于环形钢丝网的存在，复合管径向承受负载能力大大提高，从而改善了复合管塑料管壁部分的抗快速开裂、环境应力开裂性能。耐冲击性和尺寸稳定性。钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种塑料管材。同时网状钢骨架本身的结构特征，又使复合管在轴向保留了适度的柔性，因此此种管材刚柔并济的特点，不仅安装方便，而且能免随各种纵向载荷，运行可靠性良好。耐腐蚀性能和耐磨损性能。 钢骨架塑料复合管选用高密度聚乙烯，是一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种化学介质的侵蚀，尤其耐强酸腐蚀，无电化学腐蚀。内壁光滑，输送阻力小。钢骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面比钢管内壁更光滑，绝对当量粗糙度为0.01mm，而钢管内表面的绝对当量粗糙度为0.2mm，同等条件下的输送量比钢管有明显提高。同时管材内壁光滑耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行节能效果明显。管件连接。钢骨架塑料复合管采用电熔管件连接和法兰连接。其连接接口抗拉强度和爆破强度均高于管材本体。复合管管件主要有电熔套筒、45度弯头，90度弯头，等径三通，变径三通，变径直通，管堵。此种钢骨架塑料复合管安装采用全自动焊机，具有动态响应快，静态精度高，调节范围广，保护功能完善，可自动测试环境温度，并对焊接参数进行补尝，确保再次焊接均达到最佳效果。七、投用效果及经济效益。硫铵系统母液管线改造于2009年8月份完成，并投入使用，截止2012年6月份,改造后的硫铵系统管线再未出现漏点，保证了系统的正常生产和稳定运行，且产生了良好的效果：（1）因母液不再外排，使得生产的吨硫铵耗酸量在幅下降，由改造前的950千克左右降至850千克左右，按目前公司生产负荷计算，仅此一项每年可为公司节省生产成本近20万元。（2）由于系统不必因母液外漏而扰乱，硫铵生产可维持在一个长期稳定状态，工艺的长期稳定性确保了硫铵线母液颜色的好转，硫铵产品的一级品率大幅提升%。（3）由于系统稳定生产，确保了煤气中氨含量的净化效果，从化验分析数据来看，出饱和器的煤气含氨基本可保持在50mg/m3以下。从2009年4月份的5次氨含量超标，到2009年9月份时氨含量全部合格，满足后工序的要求。（4）现场环境大为好转。以往母液泄漏污染环境，恶化排水的质量的现象也得到消除，硫铵现场的环境得到了很大的改观。（5）硫铵的维修费用大大降低。单2009年9月份硫铵的维修费用较5月份应降低了30%以上。（6）改造成本降低。由于原有管线全部为316L材质，市场价格较为昂贵，相比较钢骨架复合管造价要低得多。所以此项改造节省了大量的改造成费用。八、结论硫铵改造一改传统的不锈钢管材，采用钢骨架聚乙烯复合材料不仅耐硫酸腐蚀，长期使用不存在焊缝泄漏的问题，保证了生产的正常运行，使得硫铵生产耗酸下降，煤气含氨指标合格，而且改造成本较低，产生了良好的经济效益，同时为硫铵生产创造了清洁的现场环境。所以此种材料值得在其它腐蚀介质中进行推广。参考文献：1、氯碱工业J;2010，46（10）作者：曹广军;常亚娜;韩杰;氯碱工业杂志编辑部主办：锦西化工研究院;全国氯碱工业信息中心出版周期：月刊出版地：辽宁省葫芦岛市ISSN：1008-133