尿素合成塔襯裡在線檢漏方法
2024-01-23 11:59:15
專利名稱：尿素合成塔襯裡在線檢漏方法
技術領域：
本發明涉及一種尿素合成塔襯裡在線檢漏方法。
背景技術：
目前我國主要的尿素生產工藝二氧化碳氣提法、氨氣提法、水溶液全循環
法、改良c法的核心設備尿素合成塔均為襯裡塔， 一般由內層尿素級不鏽鋼襯
裡、過渡層和承壓碳鋼殼體組成。由於受設備製造技術所限(主要是焊接殘餘 應力)，在塔內高溫高壓強腐蝕反應環境下，尿素合成塔始終存在洩漏的機率， 一旦不鏽鋼襯裡發生洩漏，高溫高壓強腐蝕性生產介質對碳鋼殼體會產生嚴重 腐蝕，最終釀成惡性事故。為此，尿素合成塔不鏽鋼襯裡外的碳鋼殼體均設計 有檢漏孔，通過檢漏來監測合成塔襯裡層是否洩漏。
尿素合成塔現有的檢漏技術主要有三種①試液吸收法；②人工定期檢漏； ③氨氮分析儀、氨紅外分析儀等基於電極電位原理的在線檢漏技術。前兩種檢 漏方法容易受到人或環境等客觀因素的影響，靈敏度和可靠性得不到保證，且 未能實現在線監測，對洩漏的發現和處理有明顯的滯後現象，容易造成事故擴 大乃至合成塔爆炸事故的發生。.
目前較為先進的尿素合成塔在線檢漏技術採用了以氨氮分析儀、氨紅外分 析儀等為核心設備對檢漏載氣氣體進行在線檢測的檢漏技術。國內有一尿素裝 置的合成塔採用了氨紅外分析在線檢漏系統，這種檢漏技術的缺陷在於對洩漏 介質響應時間較長，且載氣氣體的使用壓力沒有規定、是否符合尿素合成塔的 安全操作規程有待驗證；另一尿素裝置的合成塔採用無檢漏介質的氣體覆蓋抽 檢在線檢漏技術，這種檢漏技術的缺陷在於全系統真空操作容易造成水分、空 氣漏入檢漏槽道而造成腐蝕和形成爆炸性的混合氣體。另外，這些系統還存在 一些共性弊端①設計較為複雜；②應用於監測的核心儀表設備不夠成熟，可
靠性有待驗證；③採用的主體設備價格昂貴，項目投資較高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是如何提供尿素合成塔襯裡在線檢漏方法，該方 法簡單合理，能克服現有技術中所存在的缺陷。
本發明的所提出技術問題是這樣解決的提供一種尿素合成塔襯裡在線檢 漏方法，其特徵在於，包括以下步驟
① 將具有恆定壓力的載氣氣體從尿素合成塔的一側或者兩側連續通入不鏽 鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道；
② 再將流出檢漏孔的上述載氣氣體導入洗滌槽中用連續加入的載氣氣體洗 滌液吸收；
③ 採用電導值測量裝置測量出載氣氣體洗滌液的電導值並傳輸到尿素裝置 的DCS作業系統，DCS作業系統通過預設值對報警信息和檢測數據變化趨勢進 行分析，判斷尿素合成塔襯裡層是否發生洩露。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，在步驟 ①中，所述載氣氣體是通過設置在尿素合成塔內的多組載氣氣體管線進入不鏽 鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道；在步驟②中，流出檢漏孔的載 氣氣體是通過設置在尿素合成塔內的溢流管線被導入載氣氣體洗滌槽。
按照本發明所，供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，所述載 氣氣體壓力範圍控制在0.5 2.9Kpa之間，最佳為1.6Kpa或1.8Kpa或2.0Kpa。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，所述載 氣氣體為惰性氣體，如氮氣、—氦氣等不具有腐蝕性，與水不親和、不電離，與洩 漏介質不發生化學反應的或其它符合要求的惰性氣體。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，所述載 氣氣體洗滌液的加入量控制在0.5 2m3/h之間，最佳為0.8m3/h或l 0m3/h 1.2m3/h。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，所述載 氣氣體洗滌液為蒸汽冷凝液或者脫鹽水。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，所述電
導值測量裝置為電導儀或者液相氨-氮分析儀。
按照本發明所提供的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，電導值
高報警限為30 45uQ/cm，最佳為30uQ/cm或35uQ/cm或40uH/cm。
本發明具有以下有益效果1、實現了尿素合成塔襯裡層是否洩漏的在線監 控。能夠有效克服傳統檢漏方法的滯後現象，並節省了人工操作，避免人為或 環境因素引起的洩漏滯檢、漏檢或誤檢。2、響應速度快，檢測精度高。採用電
導儀檢測載氣氣體洗滌液，其洩漏介質響應吋間非常短，並且能夠精確測量出
洗滌液中的微量洩漏組分。實際應用表明，當全塔氨洩漏量僅為1.25xl(T4mg/min 時，24秒時間內，電導儀就可檢測到組分的變化，使洩漏情況得以及時發現。3、 可靠性高。由於主體設備採用的是故障率極低的常規電導儀，因而檢測結果準 確可靠。4、投資省。本發明的工藝流程簡約且主體設備是價格較低廉的常規電 導儀並利用了尿素裝置現有的DCS作業系統，因而投資省。該技術是在尿素裝 置中的首次應用，具有良好的應用前景。
圖1為本發明所提供的工藝流程圖2是本發明一種實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
本發明提出了一種通過連續通入壓力恆定的載氣氣體並採用電導儀在線 監測載氣氣體洗滌液，以對尿素合成塔襯裡進行在線檢漏的，採用了故障率極 低、檢測精度極高的常規儀表以提高監控的響應速度和可靠程度，是一種低投 資的在線檢漏技術。
本發明的工作流程為將具有一定壓力的載氣氣體從尿素合成塔一側或兩 側連續通入不鏽鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道，流出檢漏孔的 載氣氣體被導入洗滌槽中用連續加入的蒸汽冷凝液洗滌吸收，採用電導儀測量 出洗滌液的電導值並送入尿素裝置的DCS作業系統，在此實現監測數據的自
動指示、記錄和報警，通過對報警信息和檢測數據變化趨勢的綜合分析，即可判斷尿素合成塔襯裡層是否發生洩漏。本發明的工藝流程由蒸汽冷凝液管線、
載氣氣體管線、載氣氣體洗滌槽、電導儀或其它液相在線分析儀、DCS操作系 統共五部分組成。載氣氣體鑹送管道採用不鏽鋼材料，以避免產生氧化鐵屑等 雜質堵塞尿素合成塔極其狹窄的檢漏通道。載氣氣體壓力穩定控制在0.5 2.9Kpa，符合尿素合成塔的安全操作規程，滌劑為蒸汽冷凝液(或脫鹽水)且 連續加入並控制穩定流量為0.5 2m3/h，電導值高報警限為30 45uO/cm。
本發明利用了尿素裝置現有的DCS作業系統，因而無需再增設信號處理 系統。載氣氣體洗滌液檢測儀推薦採用電導儀，也可採用其它液相在線分析儀 (如液相氨-氮分析儀)。
如圖2所示為本發明的一個具體實施例尿素裝置合成塔採用的在線檢漏 系統通入的載氣氣體為氮氣，並從合成塔兩側加入，在尿素合成塔的每一塔段， 由外界穩定提供的壓力為0.3 0.6MPa的氮氣，經截止閥控制其壓力為0.5 2.9Kpa，流量約為4 25m3/h，經合成塔兩側的檢漏孔，同時進入合成塔的松 襯間隙和檢漏槽道，並分別從引出塔體外的檢漏管收集至載氣氣體洗滌槽中， 在洗滌槽中以流量為0.5 2m3/h的蒸汽冷凝液洗滌吸收樣氣中的介質，洗滌後 的冷凝液送至電導儀測量其電導值，並將測量值送入DCS作業系統指示、記 錄和根據高報警限作相應的信號處理，經洗滌後的惰氣由洗滌槽放空管引出就 地放空。本系統的洩漏介質響應時間約為30秒，在線檢測自動報警限為全塔 氨洩漏量的1.25 7.5xl(T4mg/min，生產中若塔體襯裡有洩漏發生時，只要通 過電導值的變化趨勢和報警信號即可快速地判斷出洩漏發生的性質、程度等情 況，便於操作人員及時發現和消除事故隱患。
本發明還可做出各種不同的變通方式，主要是用於尿素合成塔，也適用於 所有具有內筒或松襯襯裡結構的壓力容器，以上通過由附圖所示實施例的具體 實施方式，是對本實用新型的上述內容作出的進一步詳細說明，但不應將此理 解為本發明上述的主題的範圍僅限於所描述的實例。在不脫離本發明上述技術 思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換和變更，均 應包括在本發明的範圍內。
權利要求
1、一種尿素合成塔襯裡在線檢漏方法，其特徵在於，包括以下步驟①將具有恆定壓力的載氣氣體從尿素合成塔的一側或者兩側連續通入不鏽鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道；②再將流出檢漏孔的上述載氣氣體導入洗滌槽中用連續加入的載氣氣體洗滌液吸收；③採用電導值測量裝置測量出載氣氣體洗滌液的電導值並傳輸到尿素裝置的DCS作業系統，DCS作業系統通過預設值對報警信息和檢測數據變化趨勢進行分析，判斷尿素合成塔襯裡層是否發生洩露。
2、 根據權利要求1所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於， 在步驟①中，所述載氣氣體是通過設置在尿素合成塔內的多組載氣氣體管線 進入不鏽鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道；在步驟②中，流出 檢漏孔的載氣氣體是通過設置在尿素合成塔內的溢流管線被導入載氣氣體 洗滌槽。
3、 根據權利要求1或2所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵 在於，所述載氣氣體壓力範圍控制在0.5 2.9Kpa之間。
4、 根據權利要求1或2所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵 在於，所述載氣氣體為惰性氣體。
5、 根據權利要求1所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於， 所述載氣氣體洗滌液的加入量控制在0.5 2m3/h之間。
6、 根據權利要求1或5所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵 在於，所述載氣氣體洗蜂液為蒸汽冷凝液或者脫鹽水。
7、 根據權利要求1所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於， 所述電導值測量裝置為電導儀或者液相氨-氮分析儀。
8、 根據權利要求1所述的尿素合成塔襯裡在線檢測方法，其特徵在於，電導值高報警限為30 45uΩ/cm。
全文摘要
本發明公開了一種尿素合成塔襯裡在線檢漏方法，其特徵在於，包括以下步驟①將具有恆定壓力的載氣氣體從尿素合成塔的一側或者兩側連續通入不鏽鋼襯裡與殼體間的松襯間隙層和環狀檢漏槽道；②再將流出檢漏孔的上述載氣氣體導入洗滌槽中用連續加入的載氣氣體洗滌液吸收；③採用電導值測量裝置測量出載氣氣體洗滌液的電導值並傳輸到尿素裝置的DCS作業系統，DCS作業系統通過預設值對報警信息和檢測數據變化趨勢進行分析，判斷尿素合成塔襯裡層是否發生洩露。本發明的在線檢漏方法的優點在於響應速度快；檢測精度高；可靠性強；投資省。
文檔編號G01M3/16GK101201285SQ200710050938
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月21日 優先權日2007年12月21日
發明者寧忠培, 勇 李, 偉 陳 申請人:四川瀘天化股份有限公司