柴金龙　罗干云

摘 要：重庆卡贝乐公司拥有一套年产85万吨天然气制甲醇装置，采用英国戴维公司技术包设计，生产中大约需30吨/小时的中压蒸汽，由热动部煤锅炉供应，蒸汽主要用于驱动透平和作为工艺原料。本文对合成压缩机油泵透平叶轮上的残留物进行了定性定量分析，推断出残留物主要成分有Fe2+、磷酸盐、硅等，根据残留物成分，分析了其成因，并提出了控制措施。

关键词：Fe2+；磷酸盐；硅酸盐；汽水分离器

我司在检修合成压缩机油泵透平时，发现透平叶轮上附着有较多红色残留物，为了解残留物成分、来源，我们对该物质进行了研究，并提出了解决办法。

1 残留物物理化学性质

残留物外观呈浅红色泥状颗粒，经试验只有部分溶于“王水”中（浓盐酸和浓硝酸按体积比3：1组成的混合物）。根据脱盐水成分和前期对炉水、蒸汽分析数据，及残留物物理性质，初步判断合成压缩机透平油泵叶轮残留物可能存在的组分有：磷酸盐、铁、硅酸盐和其它不溶物等。为充分了解残留物中各物质的含量，将溶解液进行定容，测定结果见下表。[2]

残留物不溶于王水的物质，初步估计可能是二氧化硅。残留物中铁含量有16.55%，说明目前蒸汽残留物已引起设备的轻微垢下腐蚀。残留物中含有9.47%磷酸盐，根据运行工况，磷酸根应是蒸汽中含磷酸根所致。残留物可溶性硅酸盐含有0.175%，运行工况表明该部分硅可能是蒸汽带入。[1]

2 残留物危害

作为工艺蒸汽用时，蒸汽中的微量杂质会附着于催化剂之上，堵塞微孔，影响反应速率，甚至会使催化剂压差过大，过气量减小，增大压缩机功耗等；堵塞蒸汽系统仪表引压管，引起仪表计量不准，严重时影响工艺参数的准确性，可能引发生产事故；附着于汽轮机的喷嘴及叶轮上，使透平做功效率下降，耗汽量增大，甚至引起机组振动增加，导致压缩机停车；若蒸汽用于加热介质，附着于换热器内壁，严重影响换热效果，甚至形成电位差，造成电化学腐蚀，给设备安全运行带来极大隐患。

3 该物质的来源分析

从合成压缩机透平油泵叶轮残留物样可以预测蒸汽系统的其它设备可能也存在着不同程度的结垢现象，同时也反映当时蒸汽品质出现了问题。

①在我司的蒸汽系统中，该小油泵透平的蒸汽全部来源于热动部煤锅炉，而其他蒸汽用户的蒸汽来源于热动部煤锅炉与甲醇装置自产蒸汽混合后的蒸汽（热动部蒸汽约只占蒸汽总量的13%），且从其他蒸汽用户处也发现有少量的该类沉积物（2017年4月7日检修鼓风机透平时发现有少量沉积），但不太多；②从以上现象上可以初步判断，可能是热动部煤锅炉蒸汽出现了带水现象，导致炉水中的磷酸三钠、硅等迁移到蒸汽中，然后在一些温度低的地方沉积下来，长时间后造成了一些腐蚀的结果；③针对这些情况，公司马上安排对热动部备用的1号煤锅炉汽包打开检查，果然发现其汽水分离器有4个出现了倾倒。当汽水分离器倾倒后，蒸汽与炉水的分离受到影响，致使蒸汽带水严重，炉水中的杂质随蒸汽迁移到后端用户，造成了前面所描述的情况；④检修完一台煤锅炉后，公司将运行的2号煤锅炉也停下进行了检查，发现其汽水分离器倾倒了 10个（总共有14个，汽水分离器与汽包之间采用的是点焊，长期在震动情况下被震倒，本次检修中对其进行了加固，全部满焊，增加了抗震性），检修完投用后，再也没有出现类似现象。

此外，我们还发现热动部煤锅炉加药保护的不规范现象，原来加药方式为配置高浓度的磷酸三钠溶液，采用间歇式冲击性投加的方式，每班投加一次，每次投加5分钟，这就导致炉水中药剂浓度不均匀，在加药的初期，炉水中磷酸三钠含量高，当蒸汽带水时，这些杂质就带到了用户处，给生产造成了影响。这也是该残留物沉积的原因之一。

4 提高蒸汽品质措施

①加强对过热蒸汽、炉水、脱盐水电导率、二氧化硅、磷酸根、钠离子等的监测，当检测到蒸汽品质出现异常情况时，及时进行调整处理；②提高脱盐水水质，减少锅炉给水中的杂质，保证蒸汽源头的锅炉给水品质良好；③加强设备强防性维修，检修中增加对汽包、除氧器等设备情况进行检查的内容，防止设备故障造成蒸汽品质下降；④加强锅炉排污。降低炉水含盐量、硅含量，定期排污排除炉水中水渣。锅炉运行人员在排污时，应严格执行各技术标准规定和运行操作的各项操作规程；⑤规范锅炉加药方式。由过去高浓度冲击式投加改为低浓度连续性投加，杜绝了个别时段药品超投现象；⑥在日常巡检过程中对蒸汽透平用户运行情况加强检查，透平运行时的振动和噪声情况要及时判断和调整。如因蒸汽品质问题影响透平的运行，可采取加大进口蒸汽的置换，提高蒸汽的品质必要时可切换至电泵运行。

5 结论

从油泵透平叶轮上的垢样分析结果表明，设备故障及蒸汽中磷酸盐及硅酸盐控制不好是蒸汽品质差的主要原因，日常运行中應加强锅炉产汽指标的控制，特别是加强锅炉给水、加药、排污、液位等参数的监控，按时取样分析，避免杂质附着于透平叶轮造成做功效率低、运行不稳定甚至损坏机组等异常情况发生。

参考文献：

[1]田景君.分析化学[M].北京：化学工业出版社，2001：42

[2]刘珍.化验员读本[M].北京：化学工业出版社，2000：42

作者简介：

柴金龙（1984- ），男，大专，助理工程师。