بخشی از مقاله
چکیده
مبدل هاي پوسته و لوله بخار ساز در واحدهاي فرآیندي پتروشیمی و پالایشگاهی، در جریان هاي گرم خروجی از کوره ها و راکتورها به منظور استفاده از گرماي آنها جهت تولید بخار و افزایش بهره وري انرژي به کار گرفته می شوند. چگونگی عملکرد این مبدل ها نقش مهمی در تولید بخار این واحدها و بازدهی انرژي دارد. بنابراین پایش عملکرد و تعمیرات پیشگیرانه آنها از مواردي است که همواره تاثیر زیادي در کاهش مصرف سوخت و افزایش تولید بخار خواهد داشت. در این مقاله به بررسی مشکل راندمان پایین یک مجموعه مبدل پیش گرم کن آب خوراك و تولید بخار در یک مجتمع پتروشیمی و وجود ایراد در طراحی وساخت توسط شرکت سازنده خارجی آن ها پرداخته می شود. همچنین بروز نشت از محل جوش تیوب به تیوب شیت این مبدل ها که باعث ورود جریان گاز به داخل جریان آب خوراك و بخار تولیدي این مبدل ها گردید موردکاوي شده است. مراحل رفع ایراد طراحی بیان گردیده و نیز تعمیرات جوش هاي دچار آسیب دیدگی اتصال تیوب به تیوب شیت و دلیل وقوع آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
واژه هاي کلیدي : مبدل بخارساز، خطاي طراحی، جوش تیوب به تیوب شیت
مقدمه
در واحدهاي آمونیاك مجتمع پتروشیمی پردیس سه مبدل وظیفه بخارسازي را عهده دار هستند. مجموعه مبدل هاي هَBَAذذتصسغ ، BَAلذتذسغ و تذتذسغ که دو مبدل اول گرماي حاصل از واکنش گرمازا در خروجی راکتورها و مبدل سوم گرماي حاصل از احتراق کوره را بازیابی و به بخار تبدیل می نمایند. واحدهاي آمونیاك پس از در سرویس قرار گرفتن به صورت مستقل تولید کننده بخار بوده و مقداري از بخار تو.لیدي خود در حدود 55 تن بر ساعت را به واحد اوره نیز ارسال می نمایند. از ابتداي راه اندازي واحدهاي آمونیاك 1 و 2 مجتمع پتروشیمی مشکل تولید بخار کمتر از مقدار طراحی در آن ها وجود داشته است. بررسی ها ي انجام شده در این زمینه نشانگر وجود مشکل عملکرد در مبدل هاي هَBَAذذتصسغ بوده است.
این مبدل ها یک گروه مبدل بخار ساز بوده که به صورت سري نصب شده اند. مبدل هاي هَBذذتصسغ مبدلهاي پیش گرم کن و مبدل Aذذتصسغ مبدل بخار ساز بوده و در حدود 27 درصد از آب تغذیه ورودي به خود را به بخار تبدیل می نمایند. جریان دو فازي خروجی از این مبدل وارد یک درام بخار شده و مابقی آب تغذیه در سیکل گردشی آب مابین این درام و تذتذسغ به بخار تبدیل می گردد.جریان گرم ورودي به گروه مبدل هاي 3011 گازهاي حاصل از واکنش راکتور سنتز آمونیاك با دماي 445 C می باشد. این مبدل ها علاوه بر تولید بخار در تنظیم دماي گازهاي ورودي به راکتور سنتز آمونیاك نیز نقش داشته و هر گونه مشکل در نحوه عملکرد آنها بر روي عملکرد این راکتور نیز اثر می گذارد. در واقع این مبدل ها با راکتور به صورت یک سیکل در ارتباط بوده و در نتیجه کنترل عملیاتی آن ها ، بویژه در زمان راه اندازي و یا بروز نوسانات در واحد را سخت می نماید.
-1 مشخصاتهاي عملیاتی مبدل E-3011A/B/C
مبدل هاي بخارساز هَBَAذذتصسغ واحدهاي آمونیاك منطقه 1 و 2 مجتمع پتروشیمی پردیس ساخت شرکت ععغععغB ایتالیا می باشند. این مبدل ها در خروجی گازهاي راکتور سنتز آمونیاك قرار گرفته و وظیفه آن به کارگیري گرماي حاصل از واکنش گرمازاي سنتز آمونیاك براي تولید بخار می باشد. در این گروه مبدل ها، مبدل هاي هَBذذتصسغ پیش گرم کن آب تغذیه بویلر بوده و مبدل Aذذتص‐غ کار تبدیل به بخار نمودن در حدود %27 از آب ورودي به خود را انجام می دهد.
-2 شرح مشکل عملکرد E-3011A/B/C و اقدامات انجام گرفته
از ابتداي راه اندازي بررسی ها ي انجام گرفته برروي این مبدل ها و نیز مبدل هاي BَAلذتذسغ نشان دهنده آن بود که راندمان این مبدل ها بر طبق طراحی نبوده و مغایرت هایی وجود دارد. از نظر طراحی جانمایی این مبدل ها براي استفاده از گرماي حاصل از واکنش به ترتیب راکتور سنتز آمونیاك و راکتور شیفت آب و گاز در دماي بالا می باشد. با توجه به ارتباط این مبدل ها با شرایط فرآیندي راکتورهاي ذکر شده و سایر بخش هاي واحد، همواره این تصور وجود داشت که مطابق طراحی نبودن شرایط عملیاتی برخی از سایر پارامترهاي فرآیندي واحد و تاثیر آن ها بر روي این مبدل ها باعث کمتر از طراحی بودن راندمان آن ها می باشد.
لذا تمرکز بر روي در بازه طراحی قرار دادن آن پارامترها قرار داده شد و در مواردي جهت تست و بررسی عملکرد این مبدل ها شرایط عملیاتی واحد به گونه اي تنظیم شد که حتی کاهش تولید و برهم خوردن شرایط کنترلی سایر بخش ها را به دنبال داشت. با این حال نتیجه خاصی حاصل نشد و این مشکل تداوم داشت.در یکی از تعمیرات هاي اساسی کپ تمامی این مبدل ها باز شد و بازرسی در مورد رسوب گیري و فولینگ آنها انجام و مورد خاصی مشاهده نشد. شستشوي تیوب ها با جت آب صورت گرفت. پس از راه اندازي نتیجه اي حاصل نشد. شبیه سازي با نرم افزار حلاحلاد و حً1د صورت گرفت. شبیه سازي با نرم افزار حً1د با وارد کردن اطلاعات مکانیکی مبدل و سپس گرفتن گزارش حرارتی از نرم افزار نشان دهنده آن بود مشکل طراحی از نظر مقدار سطح انتقال حرارت مورد نیاز جهت تامین
