(连云港碱业有限公司，江苏 连云港 222042)

1 碱液在盐水工序的应用流程

盐水精制工艺采用石灰纯碱法，石灰车间送来的灰乳在精制二楼进入灰乳缓冲罐，进入灰乳除砂机后自流进入计量槽。煅烧车间送来的碱液首先进入碱液槽，用碱液泵送到精制二楼苛化液配置计量槽，与灰乳按一定比例，进入苛化槽混合，经搅拌使其充分混合反应。配置合格的苛化液进入除镁反应器，精制镁离子、钙离子。

2 碱液输送系统现状

碱液原来输送到精制框架楼五楼，现在只需要送到二楼苛化液配制计量槽处，与灰乳混合，反应生成苛化液。由于碱液容易结晶，碱液从碱液槽用泵送至苛化液配制槽，当停止苛化液配制时，利用配制计量槽与碱液返回管线2 m的高度差，打开返回阀将碱液全部返回到碱液槽，碱液泵必须连续运行，以避免热碱液结晶堵塞管道，同时需要通过控制碱液泵出口阀开度,调节碱液流量，保证停止配制苛化液时碱液能全部返回到碱液槽。因为碱液泵连续运行，阀门、管线冲刷泄漏损坏严重。

碱液输送系统的稳定对盐水车间的精制生产至关重要。碱液管线、阀门损坏频繁，每次检修时间超过1.5 h后，碱液温度从90 ℃左右下降到常温后，管线堵塞的机率接近80%。2006年1月曾出现过因碱液返回阀损坏导致碱液槽出口管线堵塞的现象。2013年2月初，盐水工序将 DN80碱液返回管线整体更换为φ89×6无缝钢管，仅仅坚持到2013年5月底，管线出现局部穿孔，法兰焊缝泄漏等现象，检查发现局部壁厚仅余2 mm。后使用铸铁短管，仍存在穿孔泄漏现象。另外，碱液泵出口阀门冲刷泄漏，从建厂初期的DN80考克改为DN80球阀，仍出现球阀阀杆、阀芯脱槽以及阀体泄漏等情况，更换阀门周期在30～40天，整个碱液输送系统管线、阀门配件损坏频繁，检修费用居高不下。

3 碱液输送系统故障原因及处理措施

结合现场查证，分析阀门、管线损坏的主要因素有以下几点，并进行针对性技改。

3.1 耐腐蚀碱液泵改型为耐冲刷、耐腐蚀渣浆泵

碱液泵型号为IJ80-50-200，额定流量48 m3/h，实际流量大于80 m3/h，扬程50 m，电机功率15 kW。原设计碱液送到精制五楼碱液高位槽，高度25 m。1997年精制工艺由两步法改为一步法后，纯碱液仅需送到精制二楼，高10 m，生产工艺改进后，配套设备没有相应改造。在运行过程中，由于碱液泵压力出口压力超过0.5 MPa，导致碱液泵出口管线振动大。煅烧工序落地碱回收制备的碱液，不可避免含有细砂颗粒，冲击管线、阀门，常常出现铸铁管线穿孔、考克阀阀体穿孔泄漏，影响了管线、阀门的使用寿命。2014年3月，与公司设计等部门进行可行性研究，结合现场工艺流程变化，将碱液泵由耐腐蚀型技改为耐冲刷、耐腐蚀渣浆泵65ZJ-30,流量40 m3/h，扬程25 m，电机功率11 kW，电机转速从2 980 r/min降至1 467 r/min，并将传动方式改为三角带传动，其主要目的是通过改变泵转速，降低泵扬程、流量,降低碱液对管线、阀门的剧烈冲击。新碱液泵叶轮为铸钢合金，硬度高，较IJ类型泵叶轮损坏率低，降低备件费用,这是技改的偶然收获。

3.2 碳钢管线改为球墨铸铁管、尼龙钢复合管

碱液管线材质使用20#流体碳素无缝钢管(GB/T8163-2008, 碳 C 0.17%～0.2%)。因为纯碱生产要求精盐水浓度大于103.5 tt，所以纯碱液浓度一般控制在55～70 tt,质量浓度大于14%，碱液温度大于90 ℃。碱液管线配套蒸汽伴热管，因而造成管线局部升温，容易在焊缝处形成碱脆，所以碱液对碳钢管有较强的腐蚀性。因为焊接时局部存在焊接残余应力，根据应力性质有拉应力、热应力及流体作用的横向应力。碱液管线属于常规管道，焊接时不做特别控制，所以在管线的焊缝区域泄漏频繁出现。在实际生产中，考虑到碱液泵进口管线处于常压状态，技改为DN100球墨铸铁管线；碱液泵出口管线采用广东科进公司生产的DN80×1000及DN80×2000尼龙钢复合管。泵进出口阀由DN80球阀改为Z73X-10DN80浆液阀，避免阀杆脱落。

3.3 碱液槽出口总管全部采用铸铁部件

两台碱液泵中心距2 280 mm，碱液槽出口总管与1#碱液泵进口管中心线AB距离230 mm，DN100铸铁三通法兰距400 mm，单侧长200 mm，所以无法使用铸铁三通连接，先后使用碳钢、不锈钢材质管线制作钢制三通，经生产检验，人工焊接制作的三通焊缝处不耐碱液冲刷，30～40天左右肯定泄漏。

2017年系统停车大修时，改动碱液槽出口管位置，在1#碱液泵进口管线使用DN100铸铁三通加DN100铸铁弯头，碱液槽出口全部采用铸铁管线，有效避免碳钢管线容易冲刷泄漏的难点。

3.4 加盲板隔离解决频繁盘车

碱液泵要求一开一备，碱液泵一台运行时，另一台泵每间隔1 h盘车一次，或者打开进出口阀门试车，避免碱液泵及管线结晶坐死，确保管线畅通。同时，备用泵进出口阀门一直处于承压状态，温度降低时碱液易在管线、阀体内结晶；阀门的频繁操作，也是其损坏的次要原因。我们结合生产需要，将备用泵与运行泵的连接的远端，进口加DN100盲板，出口加DN80盲板各一片，备用泵排空液体后，三个月切换一次，这样避免了每小时盘车时阀门的开关、磨损；因为新碱液泵额定流量40 m3/h，所以出口阀门开度较大，减少阀门密封面的损坏。操作方式调整以来，碱液泵进出口阀门使用周期达到一年以上，极大节约了阀门、管件更换费用，检修频次降低非常明显，现在基本不检修，可以稳定运行12个月以上。

4 结 语

从2013年5月碱液出口管使用尼龙钢复合管，到 2014年新碱液泵的投用，再到2017年碱液槽出口管改造，运行六年多来，从未出现过漏点，也没有检修过，节约大量材料费、检修费用；新碱液泵扬程、流量的大幅度降低，有效消除了管线震动，减少了管线、阀门的冲刷腐蚀泄漏。原碱液泵转速高，叶轮磨损变软，备件更换频次高，新碱液泵叶轮硬度高，叶轮使用周期长；碱液槽出口管与碱液泵进口管使用铸铁管件连接，杜绝了原来钢制三通泄漏的缺陷；在碱液泵运行中，执行新的加盲板、放空操作制度，减少阀门损坏几率，使用周期大于12个月，也起到了较好的效果。通过一系列技术改造，碱液输送系统安全稳定，每年节约检修费用15万元，节约电费约2万元。