下载文档原格式
精馏塔的故障诊断方案设计背景介绍精馏塔是微观经济学、化学和化工领域中重要的基础设施。
它是一种用于将液体混合物分离成其组成部分的装置，特别是在石油及化工工业中广泛应用。
然而，由于其复杂的结构和重要性，精馏塔的故障诊断和维修对于保障生产是至关重要的。
故障诊断方案设计精馏塔常见的故障类型包括：物料堵塞、传热不良、海绵塞、泄露、结垢、过载或崩落等。
设计适当的故障诊断方案可以提高工作效率，降低生产成本，保障生产安全。
在对精馏塔进行故障诊断时，我们可以采用以下步骤：1. 取得运行数据首先，需要从在线监测设备和现场控制系统中获取精馏塔的运行数据，如温度、压力、液位等参数。
这些运行数据可以提供关于精馏塔内部状态的详细信息，有助于分析故障的类型和原因。
2. 分析运行数据通过对运行数据的分析，可以确定可能存在的故障类型。
例如，温度异常升高可能表明传热不良；液位异常升高或下降可能表明存在物料堵塞或海绵塞等。
3. 确认故障类型和原因接下来，需要对可能存在的故障类型进行进一步分析，以确定具体的故障原因。
例如，传热不良可能是由于管道内部结垢或风扇运行不良等原因造成的。
4. 制定维修方案最后，根据故障类型和原因，制定相应的维修方案。
例如，对于结垢问题可以使用清洗剂或高压水枪进行清洗；对于风扇故障可以进行定期维护和更换。
总结精馏塔是工业生产的重要设施，需要采取适当的故障诊断方案来确保生产安全和效率。
对于故障诊断方案设计，可以采用取得运行数据、分析运行数据、确认故障类型和原因和制定维修方案等步骤，以提高诊断效率和准确性。
最常见的精馏塔异常现象和错误操作看完彻底明白精馏塔是用于分离液体混合物的常见装置，它通过根据组分的沸点差异，使液体混合物以气液两相的形式进行分离。
不过，由于操作不当或设备故障，精馏塔可能出现一些异常现象和错误操作，影响分离效果和设备安全性。
本文将关注最常见的精馏塔异常现象和错误操作，并分析其原因和防范措施，以便深入了解精馏塔操作。
一、精馏塔异常现象：1.泡点现象：泡点是指在精馏塔中，由于液体过度气化或气体过度液化，导致塔内气液两相形成泡沫。
这会导致操作压力升高、分离效果下降、回流比不稳定等问题。
泡点现象的主要原因是进料流量过大、泵送不均匀、回流比过低。
2.噪声和振动：当塔内气体速度过大或设备存在故障时，会产生噪声和振动。
这可能是由于设备内部积聚了杂质、塔板损坏、塔冷却器堵塞等原因引起的。
噪声和振动问题会影响工作环境，降低设备寿命，甚至引发事故。
3.液滴夹带：在精馏塔中，液体和气体之间会形成界面，一些情况下，液体中的微小液滴可能会被气体夹带出去，引起传质和传热效率下降。
液滴夹带的原因是塔板上沉降、分布不均匀、加热器传热不良等。
4.空塔现象：在精馏塔中，如果塔底液位过低，塔板之间无液体相互连接，就会出现空塔现象。
这会导致回流比下降，塔板温度异常，分馏效果下降。
空塔现象的原因可能是进料流量不稳定、回流比设置错误、控制系统故障等。
二、精馏塔错误操作：1.进料流量过大：过大的进料流量会导致塔内液位骤升，引起塔顶气相流速过快、回流比不稳定等问题。
正确的做法是根据实际情况调整进料流量，保持合理的液位和回流比。
2.控制器调节不当：精馏塔通常采用控制系统进行测量和调节操作，如果控制器的参数设定不当或操作误差过大，都会导致设备运行异常。
正确的做法是合理设置控制器参数，经常监测控制器的工作情况，并根据实际需要进行调整。
3.过度冷却：精馏塔的冷却器主要用于冷凝液体并将其返回塔中，如果冷却器冷却效果过好，将导致回流比增加，从而影响分离效果。
㊀第１０期㊀㊀收稿日期:２０２１－０３－２９作者简介:朱法厅(１９８６ )ꎬ山东聊城人ꎬ工程师ꎬ主要从事化工设计ꎮＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进朱法厅ꎬ杨向东(中海油石化工程有限公司ꎬ山东济南㊀２５０１０１)摘要:介绍了ＴＤＩ精馏塔再沸器的换热管易出现腐蚀速率较快㊁换热管泄露的问题ꎬ通过对换热器管程出口压力的测量及对再沸器㊁限流孔板进行现场拆解观察分析ꎬ确定了导致再沸器换热管腐蚀速率较快的主要原因为ＴＤＩ精馏塔入口处的限流孔板设计不合理ꎬ并针对这一主要因素进行了改造ꎬ从而使问题从根本上得到了解决ꎮ关键词:再沸器ꎻ汽蚀ꎻ限流孔板ꎻ改进中图分类号:ＴＱ０５１.８＋１㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０２１Ｘ(２０２１)１０－０１６５－０２㊀㊀ＴＤＩ(甲苯二异氰酸酯)是聚氨酯行业重要的基础化工原料之一ꎬ在汽车㊁建筑㊁电子等领域有广泛的应用[１]ꎮＴＤＩ精馏塔是ＴＤＩ精制分离系统中的最后一个精馏工序ꎬ该塔的作用是进一步除去少量的溶剂ＯＤＣＢ(邻二氯苯)及焦油ꎬ从而在ＴＤＩ精馏塔侧线采出纯度大于９９.９９％的ＴＤＩ产品ꎮＴＤＩ精馏塔再沸器通过加热塔釜物料ꎬ使其部分汽化并成为上升蒸汽ꎬ为物料在精馏塔内进行充分的气液传质提供能量ꎬ因此ＴＤＩ精馏塔再沸器运行状况直接影响着ＴＤＩ精馏塔分离效果的优劣ꎮ１㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器运行概况因ＴＤＩ属于热敏性物料ꎬ温度高时易发生自聚反应ꎬ使产品中焦油含量增加ꎬ为了节约能耗㊁控制副反应的发生ꎬＴＤＩ精馏塔采用负压操作的方式ꎬＴＤＩ精馏塔再沸器采用强制循环式再沸器ꎬ以增大循环量ꎬ降低气化率和出口温度ꎮ其流程示意图如图１所示ꎬ为了避免物料在再沸器内气化ꎬ产生汽蚀现象腐蚀换热器ꎬ在再沸器的出口靠近ＴＤＩ精馏塔入口处设计了限流孔板ꎬ以保证物料在再沸器内不汽化ꎬ从而增强传热效果ꎮ图１㊀ＴＤＩ精馏塔流程示意图㊀㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器为管壳式换热器ꎬ其管程和壳程具体操作参数及材质如表１和表２所示ꎮ表１㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器管程操作参数及材质进/出口操作温度/ħ操作压力/ＭＰａ介质材质设计温度/ħ设计压力/ＭＰａ１５８.８/１６８.５０.４ＴＤＩ及少量ＯＤＣＢ㊁焦油３０４１９８.５０.５表２㊀ＴＤＩ精馏塔再沸器壳程操作参数及材质进/出口操作温度/ħ操作压力/ＭＰａ介质材质设计温度/ħ设计压力/ＭＰａ１９５/１９４１.３中压蒸汽ＣＳ２１５２.０㊀㊀该换热器在初始运行的前６个月内运行状况良好ꎬ但半年后经常会听见换热器内部发出类似水击的异响ꎬ并且再沸器管程出口被加热物料的温度也出现异常ꎬ通过与现场操作人员进行交流与分析ꎬ怀疑换热管泄露或腐蚀穿孔ꎮ２㊀换热器故障原因分析通过对再沸器物料出口压力测量ꎬ发现再沸器物料出口压力为－０.０４ＭＰａꎬ由此可推出换热器管程内的操作压力为负压操作ꎬ严重偏离管程正常操作压力值０.４ＭＰａꎬ由此可初步判断因换热管内的操作压力呈现负压异常状况ꎬ导致被加热物料在５６１ 朱法厅ꎬ等:ＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进山㊀东㊀化㊀工换热管内部分气化ꎬ产生汽蚀现象ꎬ使换热管破裂ꎮ现场操作人员对该换热器进行了拆解ꎬ发现换热管确实出现多处腐蚀穿孔ꎮ通过现场对换热管的外径及壁厚进行实际测量ꎬ发现换热管外径无明显变化ꎬ但换热管的壁厚减薄明显ꎬ由此可得出腐蚀发生在换热管内部ꎮ另外通过对ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板的拆解ꎬ发现限流孔板冲蚀严重ꎬ限流孔板的孔径由起初设计的１５５ｍｍ增大到约１８１ｍｍꎮ通过现场检测及拆解情况ꎬ经过进一步的分析讨论得出:由于ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板孔径及选材设计不当ꎬ导致限流孔板冲刷腐蚀严重ꎬ使限流孔板孔径增大ꎬ进而引起再沸器内管程的操作压力降低ꎬ物料在被加热的过程中因操作压力低于物料的饱和蒸汽压ꎬ使物料部分气化ꎬ形成一个个的小气泡ꎬ当气泡破裂时ꎬ周围的液体迅速填充ꎬ出现明显的水击现象ꎬ导致换热器产生异响和震动ꎬ周而复始下ꎬ严重时致使换热管穿孔破裂ꎬ设备损坏[２]ꎮ３㊀换热器故障解决方案针对限流孔板孔径及选材设计不当ꎬ导致再沸器出现汽蚀穿孔的问题ꎬ我们从如下几个方面进行了改进ꎮ３.１㊀重新核算限流孔板的结构参数３.１.１㊀限流孔板板数的确定根据精馏循环泵出口压力㊁流量㊁管道阻力损失等参数ꎬ经计算后确定限流孔板板前的压力为３１５.４ｋＰａＡꎬ孔板之后的压力为９ｋＰａＡꎮ因孔板前后压差әＰ＝３０６.４ｋＰａ小于２.５ＭＰａꎬ所以采用单板限流孔板[３]ꎮ３.１.２㊀限流孔板孔数的确定根据相关设计标准[３]及经验ꎬ当限流孔板所在的管道直径ɤ１５０ｍｍ时ꎬ一般选用单孔孔板ꎻ当限流孔板所在的管道直径>１５０ｍｍ时ꎬ选用多孔孔板ꎬ因该项目中限流孔板所在管道公称直径大于１５０ｍｍꎬ所以采用多孔孔板３.１.３㊀限流孔板孔径及孔流系数的确定雷诺数的确定Ｒｅ＝ｄｖρμ＝０.４４１ˑ１.４２ˑ１０６１.９/０.０００４９５＝１３４３４００其中:Ｒｅ:雷诺数ｄ:限流孔板所在管道的内径ꎬｍｖ:介质的流速ꎬｍ/ｓｐ:操作介质的密度ꎬｋｇ/ｍ３μ:介质的粘度ꎬＰａ Ｓ根据限流孔板孔径的计算公式:Ｑ＝１２８.４５ Ｃ ｄ２０әＰγ其中:Ｑ:工作状态下体积流量ꎬｍ３/ｈＣ:孔板流量系数ꎬ由Ｒｅ和ｄ０查图２求取ｄ０:孔板孔径ꎬｍәＰ:通过孔板的压降ꎬＰａγ:工作状态下的相对密度(与４ħ水的密度相比)将相关参数带入上式得出:７８０.８＝１２８.４５ Ｃ ｄ２０３０６４００１.０６１９ｄ２０＝０.０１１３２Ｃ设Ｃ＝０.５９８ꎬ则ｄ０＝０.１３７６ꎬｄ０/Ｄ＝０.１３７６/０.４４１＝０.３１查图２ꎬ查得Ｃ＝０.５９８ꎬ这说明ｄ０＝０.１３７６ｍ＝１３７.６ｍｍ有效ꎮ由此可得出原设计中ＴＤＩ精馏塔入口处的限流孔板孔径１５５ｍｍ偏大ꎬ导致部分物料在限流孔板之前就开始部分气化ꎬ使限流孔板腐蚀速率较快ꎬ从而使限流孔板的孔径逐渐变大ꎮ当孔径增大到一定程度后使再沸器管程内的操作压力降低ꎬ物料在再沸器管程内也出现部分气化ꎬ从而引起再沸器换热管汽蚀穿孔的现象出现ꎮ若选用多孔孔板ꎬ取孔径为０.０２ｍꎬ则总孔数为:Ｎ＝(０ １３７６)２/(０.０２)２＝４８个图２㊀限流孔板Ｃ－Ｒｅ－ｄ０/Ｄ关系图３.２㊀选择合适的限流孔板材质考虑到限流孔板腐蚀严重的现象ꎬ采用提高限流孔板材质等级的方式ꎬ减缓其腐蚀速率ꎬ根据ＴＤＩ㊁ＯＤＣＢ及焦油的物料特性ꎬ孔板材质选用Ｎ０６６００ꎮ３.３㊀在限流孔板之前加手阀鉴于限流孔板磨蚀较快ꎬ且限流孔板的限压作用只是粗略调节ꎬ因此在靠近ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板的上游又增设一手阀ꎬ当再沸器管程出口压力降低时ꎬ可采用关小手阀的方式来灵活调节再沸器出口管程的压力ꎬ防止换热器管程内物料气化ꎬ出现汽蚀ꎬ腐蚀换热管ꎮ通过以上多种措施的实施ꎬ从限流孔板的材质㊁孔径及添加手阀等一系列改造措施ꎬ解决了换热器管程腐蚀速率较快㊁易出现换热管破裂的问题ꎬ改造后经过一年以上的连续跟踪观察ꎬ再沸器运行状况良好ꎬ内部未出现类似水击的异响ꎬ也没有出现换热管腐蚀穿孔的现象ꎮ４㊀结语ＴＤＩ精馏塔再沸器腐蚀泄露的原因是多方面的ꎬ其中之一是ＴＤＩ精馏塔入口处限流孔板设计不合理ꎬ造成限流孔板腐蚀速率较快ꎬ孔径变大ꎬ从而引起再沸器管程内操作压力降低ꎬ使物料提前气化ꎬ造成再沸器换热管内出现汽蚀现象ꎮ通过减小限流孔板的孔径㊁提高限流孔板的材质等级等措施ꎬ收到理想的效果ꎬ目前换热器运行状况良好ꎮ汽蚀在化工生产中是一种常见的异常现象ꎬ它能导致设备出现震动和噪声ꎬ降低设备的使用性能ꎬ降低设备零部件的使用寿命等ꎮ因此了解汽蚀时的特征和产生汽蚀的根本原因ꎬ从根本上找出解决汽蚀的根本方法显得尤为重要ꎮ参考文献[１]王康ꎬ高澄ꎬ双建永ꎬ等.ＴＤＩ分离工艺控制方案优化设计[Ｊ].天津化工ꎬ２００９ꎬ２３(１):２４－２６.[２]汤忠民.稀释蒸汽发生器管口泄露原因分析和对策[Ｊ].石油化工技术与经济ꎬ２０１１ꎬ２７(１):４６－４９.[３]化工部工艺系统设计技术中心站.ＨＧ/Ｔ２０５７０－９５工艺系统工程设计技术规定－管路限流孔板的设置[Ｓ].北京:化工部工程建设标准编辑中心出版ꎬ１９９５.(本文文献格式:朱法厅ꎬ杨向东.ＴＤＩ精馏塔再沸器故障分析及改进[Ｊ].山东化工ꎬ２０２１ꎬ５０(１０):１６５－１６６.)６６１ ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年第５０卷。
精装修施工现场消防方案与精馏塔的故障诊断方案设计汇编精装修施工现场消防方案1、建立健全消防安全责任制，做到谁主管、谁负责。
2、成立消防领导小组，项目经理任组长并为第一责任人全面负责施工现场的消防工作。
定期检查工作每周召开一次消防工作例会,总结前一阶段消防工作情况，布置下一阶段的消防工作。
3、制定消防工作总体方案及绘制施工现场消防平面图，并根据冬雨季施工方案和工程进度，制定出易发生火灾部位的防火预案及灭火方案。
建立并执行消防工作检查制度，制定施工现场用火用电制度。
4、成立现场义务消防队，义务消防队员必须经过培训与定期进行演练及实行昼夜巡逻制度，当发生意外火情后可立即组织抢险灭火。
5、现场要设立明显的防火宣传标志。
消火栓处昼夜设有明显标志，消火栓周围3米以内，不得堆放任何物料。
消火栓上方悬挂警示牌，并保证消防通道的畅通。
6、施工现场，对所用木料及易燃材料必须加强管理，进场的材料要集中码放、整齐有序，并设专人看管及专门配备灭火器材。
拆模后的木料要及时清运至专用木料周转场地，并严格管理。
废旧木料要及时清运出场，严防火灾事故发生。
7、施工现场内的供、用电线路、电力设备须由正式电工统一安装，严禁私接电线和私自使用大功率电器设备，线路接头必须良好绝缘，不许裸露，开关、插座须有绝缘外壳。
现场用电要符合规定，严格控制电源，宿舍区内严禁乱拉、乱接和使用电炉子、高功率电热器等。
8、施工现场按施工、生活区域划分消防责任区，各区设专人负责，责任包干，负责日常消防管理工作。
9、实行逐级防火安全责任制，与各劳务队和专业分包队签订防火安全协议及治安保卫协议，组织各队学习消防知识，对所有员工进行防火安全知识考试，班组长为兼职消防负责人，负责班组的各项防火工作。
10、在建工程内不准设材料仓库及住人，现场材料库必须使用防火材料支搭，禁止使用可燃材料，情况特殊须报上级严格审批，强化管理，确保安全。
11、各种明火作业尤其是电气焊前，必须有消防安全交底，严格用火审批。
收稿日期:2006201204;修回日期:2006203222作者简介:陈自强(1960— ),男,技师,检修班长,现在中国工程物理研究院从事制氮设备的检修工作。
FN 220Y 型精馏塔故障分析与处理陈 自 强(中国工程物理研究院,四川省绵阳市718信箱 621907) 摘要:针对制氮设备配套FN 220Y 型精馏塔出液不足的现象,分析原因,采取拆塔大修,从而保证液氮产量。
关键词:制氮设备;精馏塔;泄漏中图分类号:T Q116115 文献标识码:BAnalysis and treatment of malfunction in FN 220Y rectification columnChen Z i 2qiang(China Academy o f Engineering Physics ,P 1O 1Box 718,Mianyang 621907,Sichuan ,P 1R 1China )Abstract :Based on cause analysis of insu fficient liquid output from the rectification column affiliated to FN 220Y air separation unit ,the system was disassembled for heavy repair to ensure liquid nitrogen output.K eyw ords :Nitrogen producing system ;Rectification column ;Leakage1 故障现象FN 220Y 型精馏塔工作不正常,液氮产量下降,精馏塔联动试车时发现4#、5#U 形管在5～8min 内压差不正常。
当蒸发器有液体时,1#、2#和3#U 形管内水柱(压力)波动很小,在规定115～2h 切换时间内没有液体流出,而且6#U 形管的负压差是原压差的几倍,阻力增加。
精僧设备常见的操作故障与处理措施精镭是通过加热或减压使液体混合物成为气液两相而达到分离的操作。
精僧装置通常由核心设备精储塔、辅助设备再沸器、塔顶冷凝器及输送机械泵、原料储槽和产品储槽等组成。
精储设备操作的常见故障有液泛、塔压偏高偏低、塔顶温度过高、加热器结垢超压等。
1、板式精储塔常见的操作故障与处理1）液泛液泛的结果是塔顶产品不合格，塔压差增高，釜液减少，回流罐液面上涨。
可能的原因有气液相负荷过大,进入了液泛区；降液管局部垢物堵塞，液体下流不畅；加热过于猛烈，气相负荷过高；塔板及其他管道冻堵等。
实际生产过程中需找准发生液泛的原因，对症处理。
如果是由于操作不当导致液泛发生，应及时调整气液相负荷、加热量等，精用塔会很快恢复正常。
此时塔顶凝液回流量不能过大，以免引起恶性循环，可以通过加大采出量以维持液面。
如果由于冻堵引起压差升高，则釜温并不高，此时只有加解冻剂才有效。
先要分段测压判断冻堵位置，再注入适量解冻剂，观察压差变化，若压差下降，说明有效，否则要改变位置重来。
若解冻剂不起作用，就可能是垢物堵塞,只有减负荷运行或停车检修。
2）加热故障加热故障主要是加热剂和再沸器两方面的原因。
用蒸汽加热时可能是蒸汽压力低、存在不凝性气体或凝液排出不畅等。
用液体介质加热时，多数是因为堵塞、温度不够等。
再沸器故障主要有泄漏、液面过高或过低、堵塞、虹吸遭破坏、强制循环量不够等。
3）泵不上料若回流泵不上料，可能的原因有回流泵的过滤器堵塞、液面太低、出口阀开度小、轻组分浓度过高等。
若是进塔原料泵不上料，则可能是原料预冷效果不好,物料在泵内汽化所致。
若是釜液泵不上料，最大可能是液面太低、过滤器堵塞、轻组分没有脱净。
4）塔压超高加热过猛、冷却剂中断、压力表失灵、调节阀堵塞、调节阀开度漂移、排气管冻堵等都有可能引起塔压超高。
但不论何种原因，首先应加大排气量，同时减少加热量，把压力控制住再作进一步处理。
5）塔压差升高可能是负荷升高，可从进料量判断；如果不是负荷升高，则要分段测压差，找出压差集中部位。
最常见的精馏塔异常现象和错误操作精馏塔是化工工业中常见的分离设备，用于将混合液体中的组分通过蒸馏分离的方法分离开来。
然而，在实际操作过程中，常常会出现一些异常现象和错误操作，影响分离效果甚至会导致安全风险。
以下是最常见的精馏塔异常现象和错误操作。
一、异常现象1.称量误差：在进行精馏塔的操作过程中，如果所添加物料的称量不准确，会导致组分比例的偏差，进而影响到分离效果。
2.过度加热：过度加热会导致精馏塔内的液体产生过多的蒸汽，以至于蒸馏过程无法正常进行。
过度加热还可能引起精馏物质的裂解，导致产品质量下降。
3.塔底温度过高：精馏塔底温度过高可能是由于进料量过大，或者回流比例不当造成的。
这会导致精馏塔内的液体出现沸腾现象，影响分离效果。
4.塔釜压力异常：塔釜压力异常可能是由于操作不当或设备故障引起的。
例如，溢流阀未调整到适当位置，或者干式蒸汽过热器未及时排除空气导致的。
5.液位异常：精馏塔液位过高或过低可能是由于流量控制不当、泄漏或其他故障引起的。
液位异常会直接影响分离效果和设备运行安全。
6.负荷变化：如果在精馏过程中负荷突然变化，可能会导致设备操作不稳定，影响分离效果和产品质量。
7.中间物料产生：在精馏过程中，有时会出现一些中间物料的产生，这可能是由于操作不当或者进料组分的变化引起的。
中间物料的产生会影响分离效果和产品纯度。
二、错误操作1.操作参数设置错误：精馏塔的操作参数设置错误可能会导致分离效果不佳。
例如，回流比例设置不当、蒸汽进料量过大或过小等。
2.不按标准操作：不按照操作规程进行操作是最常见的错误之一、例如，操作人员未经过充分的培训和授权，或者由于疏忽大意没有严格按照操作规程进行操作。
3.进料控制不当：进料量的控制非常重要，如果进料量过大或过小，都会影响到分离效果。
操作人员需要根据实际情况进行进料量的调整。
4.清洗不彻底：在精馏塔进行切换操作或者更换物料的时候，如果清洗不彻底，会导致不同组分之间的交叉污染，影响产品的纯度和质量。
填料塔常见故障诊断与处理填料塔达不到设计指标统称为故障。
填料塔的故障可由一个因素引起,也可能同时由多个因素引起,一旦出现故障,工厂总是希望尽快找出故障原因,以最少的费用尽快解决问题。
故障诊断者应对塔及其附属设备的设计及有关方面的知识有很深的了解,了解得越多,故障诊断越容易。
故障诊断应从最简单最明显处着手,可遵循以下步骤:（1）若故障严重,涉及安全、环保或不能维持生产,应立即停车,分析、处理故障。
（2）若故障不严重,应在尽量减少对安全、环境及利润损害的前提下继续运行。
在运行过程中取得数据及一些特征现象,在不影响生产的前提下,做一些操作变动,以取得更多的数据和特征现象。
如有可能还可进行全回流操作,为故障分析提供分析数据。
（3）分析塔过去的操作数据,或与同类装置相比较,从中找出相同与不同点。
若塔操作由好变坏,找出变化时间及变化前后的差异,从而找出原因。
（4）故障诊断不要只限于塔本身,塔的上游装置及附属设备,如泵、换热器以及管道等都应在分析范畴内。
（5）仪表读数及分析数据错误可能导致塔的不良操作。
每当故障出现,首先对仪表读数及分析数据进行交叉分析,特别要进行物料平衡,热量平衡及相平衡分析,以确定其准确性。
（6）有些故障是由于设计不当引起的。
对设计引起故障的检查应首先检查图纸,看是否有明显失误之处,分析此失误是否为发生故障的原因;其次,要进行流体力学核算,核算某处是否有超过上限操作的情况;此外,还需对实际操作传质进行模拟计算,检查实际传质效率的高低。
填料塔常见的故障诊断与处理方法如下所述。
原因一：液体分布不均匀。
（1）分布器设计不合理；（2）分布器堵塞、腐蚀漏液；（3）分布器安装水平度差；（4）超过操作弹性；（5）分布器液体入口分布不良。
现象：塔的效率差，压降与设计差异不大。
通常可根据塔各段的分离效率确定那个分布器分布不良。
由于2、4、5引起的效率低，通常增加回流并不能使效率提高；由1、3、4引起的效率低，增加回流可使效率提高。
( 安全技术 )
单位：_________________________
姓名：_________________________
日期：_________________________
精品文档 / Word文档 / 文字可改
精馏塔的故障诊断方案设计(最
新版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
精馏塔的故障诊断方案设计(最新版)
1引言
精馏塔在石油化工行业中占有很重要的地位，是化工企业和炼油企业生产过程中应用极为广泛的传质传热设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，而汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的，因此精馏装置操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。
精馏塔的故障诊断成为化工生产的重要环节，由于影响精馏塔生产操作和产品质量因素很多，关系特别复杂，这就影响了石油化工企业的安全生产。
近年来随着计算机和人工智能、神经网络技术的发展及精馏过程的理论(例如塔的工艺计算、塔板力学计算以及塔
的附属设备的计算等)日趋成熟，如何将计算机和精馏过程的理论有机结合应用到精馏塔的故障诊断中去，是炼油企业关注的问题之一。
正因为如此，国内外对精馏过程的故障诊断进行了广泛的研究，多数采用了建立数学模型的方法。
本文详细地讨论了精馏塔的故障诊断的设计方案。
2精馏塔故障诊断的方案设计
2．1建立精馏塔故障诊断专家系统
该方法主要包括四个部分：故障输入、基于解释学习模型、定量深层知识库和结果输出到领域知识库。
首先输入一个故障，然后调用定量深层知识库，启动基于解释学习模型的学习模型，获得一条学习，该描述直接用于故障诊断，最后将该描述存到领域知识库，其中定量深层知识库需要不断地更新，补充新的故障诊断方法。
2．2诊断步骤
2．2．1建立设备档案
无论任何设备都存在潜在的故障，而设备的使用过程就是一个由潜在故障向功能故障转化的过程，其故障发展曲线如图3所示。
为了对精馏塔进行经济而有效的维护，有必要建立设备档案，对精馏塔运行状况跟踪记录，了解精馏塔各部件的历史记录隋况及其运行状态，从而采用定期检测及相应的故障诊断方法，在精馏塔发生功能故障之前检测出其潜在的故障，避免功能故障的发生。
2．2．2确定检测方法
其主要故障有塔板效率低、塔底温度低、回流温度高和液泛等。
针对以上故障，应用7射线现场扫描检测技术，可以诊断和消除故障、优化操作条件和延长操作周期等，并且为炼油和化工企业指导生产提供重要数据或科学依据。
2．2．3确定精馏塔检测周期及维修时间
对精馏塔各个部件的监测周期的确定要依赖于精馏塔本身的寿命，在这里取精馏塔的平均极限寿命为T，则检测周期Tc=T／nd，其中nd为离散度系数。
nd的确定取决于设备运行的环境状况。
精馏塔的维修时间要视检测后的精馏塔状况来确定，在这里规定精馏塔的最大运行状态为精馏塔在发生故障前各参数能够达到的最大值，当其中的一个或几个参数超过该值时，即认为精馏塔已经达到极限
寿命，需要修理。
2．2．4建立性能预测及档案管理
在精馏塔每次进行检测之后，要对检测的情况作档案记录，同时确定设备的可用度(即设备的剩余寿命)以及下次检测的时间，所以必须进行性能预测，设备性能预测的数字建模如下：
设X{X1，X2，…，X。
}是长度为N反映精馏塔N个时刻运行状态的时间系列，X；为描述机械设备运行状态的某一特征参数，Xi∈Rn(i_1，…，N)，现要预报k步以后的机械设备的运行状态，即求出xN+k。
将第(N+k)个时刻的状态xN+k与前N个状态间的内在联系用函数关系F表示：
XN+k=F(Xl，X2，…，X。
)
(1)则精馏塔的寿命预测可表示为通过建立数学模型找出F，使得任给∈>0，有
||FF(X)一FF(X)||=||xN+k—XXN+k||
(2)中F(X)=xN+k实际状态值，FF(x)=xN+k预测模型值。
档案管理系统包括精馏塔整体状态、精馏塔各组件性能以及经
济技术评价，其系统流程如图4所示。
3结论
随着现代科技的迅速发展，现代化的故障诊断系统不断完善，如人工智能、神经网络和动态仿真软件在故障诊断的应用，能够及时准确地预防和避免事故的发生，因此将维修技术、敬障诊断技术和计算机远程监测技术有机的结合，是今后炼油和化工企业故障诊断发展方向。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。
