Каштанов А.А. , Жуков С.С. Оператор обезвоживающей и обессоливающей установки

Подождите немного. Документ загружается.

Работа электродегидратора не допускается (должна быть

прекращена):

а) если давление в электродегидраторе поднимается выше

разрешенного, несмотря на соблюдение всех требований, указан-

ных в инструкции;

б) при неисправности предохранительных клапанов, средств

контроля и автоматики, предусмотренных проектом для электро-

дегидраторов;

в) если в основных элементах сосуда обнаружены трещины,

выпучины, значительные утончения стенок, пропуски или поте-

ния в сварных швах, течи во фланцевых соединениях, разрывы

прокладок;

г) при возникновении пожара, непосредственно угрожающе-

го электродегидратору;

д) при неисправности манометра и невозможности определе-

ния давления по другим приборам;

е) при неисправности или неполном комплексе крепежных

деталей, крышек и люков;

ж) при неисправности указателя уровня жидкости;

з) при неисправности предохранительных устройств и в слу-

чаях, оговоренных технологической картой.

ТРУБЧАТЫЕ ОГНЕВЫЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ НЕФТИ

Для подогрева водонефтяных эмульсий и нефти в нефтяной

промышленности широко используются трубчатые огневые по-

догреватели.

ТРУБЧАТЫЕ ПЕЧИ БЕСПЛАМЕННОГО ГОРЕНИЯ

Трубчатая печь, как правило, состоит из радиантной части,

в которой сгорает топливо и размещаются радиантные трубы,

и конвекционной, в которую поступают продукты сгорания (ды-

мовые газы) и где размещаются конвекционные трубы и трубы

котла-утилизатора или пароперегревателя (если последние

требуются по условиям технологического процесса и процесса

регенерации теплоты).

В радиантной части печи трубы воспринимают теплоту, из-

лучаемую факелом сгорания, или радиантную теплоту, охлаж-

дая при этом дымовые газы примерно до 750—800 °С. В конвек-

ционной части трубы воспринимают теплоту конвекцией (непо-

средственное соприкосновение горячих газов и труб) и частич-

но радиацией.

Последовательность движения нефтяной эмульсии в печи

следующая. Поток нефти поступает в конвекционную камеру,

а затем в радиантную, где нагревается до заданной темпера-

туры, и отводится по специальному трубопроводу.

Применяют огневые подогреватели следующих основных ти-

пов: односкатные и двускатные однопоточные и многопоточные

трубчатые печи.

Институтом ВНИИнефтемаш разработаны печи беспламен-

ного горения с излучающими стенками топки (рис. 31). Новое

в этих печах•—-теплоотдача радиантными трубами от стенок

топки, целиком составленных из беспламенных панельных го-

релок (рис. 32), конструкция которых позволяет регулировать

теплоотдачу излучающего экрана.

ПУСК, ОСТАНОВКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПЕЧЕЙ

ТИПА ПБ

Пуск печи

Подготовительные работы. Перед пуском необхо-

димо произвести внешний осмотр блока.

Между горелками должны быть поставлены асбестовые лис-

ты. Щели между огнеупорными призмами соседних горелок

должны быть заделаны огнеупорной мастикой. Во избежание

сгорания концов распределительных трубок горелок последние

не должны выходить внутрь туннелей огнеупорных призм. За-

зоры между трубами и отверстиями в огнеупорных призмах

должны быть заделаны огнеупорной мастикой заподлицо с тор-

цами трубок.

В туннелях призм не должно быть строительной крошки, му-

сора и т. п.

6* 83

Необходимо проверить манометры, убедиться, что отводы

и манометры не забиты строительной крошкой, ржавчиной и т. д.

Все разъемные соединения должны быть плотно затянуты,

а вентили — плотно закрыты.

Заполнение топливным газом обвязочных

трубопроводов. При заполнении трубопроводов газом при-

сутствие людей в печи запрещается.

Заполнение топливным газом обвязочных трубопроводов раз-

решается после опрессовки рабочего змеевика печи.

Средства пожаротушения должны быть полностью уком-

плектованы, смонтированы и находиться в состоянии готовности.

Проверить работу шиберов и полностью их открыть.

Плотно закрыть воздушные заслонки на горелках.

Убедиться, что давление газа в подводящем трубопроводе

находится в пределах, указанных в режимной карте.

Открыть полностью вентиль от заполняемого коллектора

к продувочной свече.

Через дренажные вентили продувочной свечи спустить ско-

пившийся в коллекторе конденсат, после чего дренажные вен-

тили плотно закрыть.

Включить все манометры обвязки блока и плавно открыть

задвижку на стояке заполняемого и подводящего газопровода.

Газопровод и коллектор продуть на свечу не менее 10 мин,

после чего плотно закрыть задвижки на стояке заполняемого

коллектора и отводе к продувочной свече.

В описанном порядке последовательно один за другим за-

полнить топливным газом все коллекторы обвязки печи.

Убедиться, что газ не поступает в топку, для чего прове-

рить все вентили горелок на плотность закрытия. Вентили, про-

пускающие газ, легко обнаружить по характерному шипению.

Розжиг панельных горелок должны вести два че-

ловека.

Тщательно продуть топку паром в течение 15 мин после по-

явления пара из дымовой трубы.

Ввести зажженный растопочный факел и поместить перед

одной из горелок. Убедиться через смотровое стекло, что он го-

рит и находится вблизи панельной горелки.

Открыть вентиль подачи газа в разжигаемую горелку и убе-

диться через смотровое окно, что горелка зажжена.

Постепенно открывать воздушную заслонку до установлен-

ного опытным путем зазора между заслонкой и диффузором го-

релки (до появления светлого пламени).

От горящей горелки зажечь соседнюю с ней по ряду горелку

открытием вентиля газа, затем воздушной заслонки.

По принципу «последующая от предыдущей» последователь-

но зажечь все горелки блока.

При розжиге горелок постоянно следить за давлением газа

в коллекторах. При падении давления газа на коллекторах ни-

же 0,06 МПа или повышении более 0,25 МПа розжиг должен,

быть прекращен.

Эксплуатация блока. Систематически наблюдать за

процессом горения. Из дымовой трубы должны выходить совер-

шенно прозрачные продукты сгорания.

Следить за давлением газа в коллекторах, за температурой

наружных стенок распределительных камер горелки. Резкое

повышение температуры свидетельствует о том, что горение идет

в распределительной камере. При этом следует отключить го-

релку и продуть сопло. При возникновении хлопков необходимо

отключить горелку и прочистить сопло.

В процессе эксплуатации по цвету пламени необходимо про-

вести корректировку установленного зазора между заслонкой

и диффузором для каждой горелки.

Пламя горелки, подача воздуха к которой отрегулирована

правильно, должно иметь вид коротких голубоватых язычков.

Недостаточное открытие воздушной заслонки (мало возду-

ха) характеризуется желтым пламенем, иногда с копотью.

Появление у нормально отрегулированной горелки длинно-

го синего пламени свидетельствует о наличии в топливном газе

большого количества углеводородного конденсата.

Остановка печи

Для остановки печи необходимо закрыть задвижку на стоя-

ках и газовой линии перед печью и выключить каждую горелку

в следующем порядке:

плотно закрыть воздушную заслонку;

плотно закрыть газовый вентиль;

убедиться через смотровое окно, что доступ газа в горелку

прекращен.

Оставшийся в газовых коллекторах печи газ необходимо вы-

жечь в одной или двух горелках, после чего плотно закрыть вен-

тили на этих горелках.

Циркуляцию нефти через печь продолжать до снижения тем-

пературы нефти до 40 °С, после чего закрыть задвижки на входе

нефти в печь.

Аварийная остановка печи

Печь должна быть немедленно остановлена при:

внезапном прекращении подачи электроэнергии, сырья, во-

ды, пара;

выходе из строя ретурбенда, вальцовки или пробки;

прогаре труб, пропуске сварного шва на змеевике печи;

разрушении кладки печи.

Аварийная остановка печи производится в следующем по-

рядке:

закрываются задвижки входа газа;

Рис. 33. Схема гурьевской печи:

/ — корпус печи (кирпичная кладка); 2—

отражательный экран (из огнеупорного

кирпича); 3 — конвективные трубы; 4 —

радиантные крекинговые трубы; 5 —

взрывные клапаны; 6 — продувочная га-

зовая свеча; 7 — дымовая труба; 8 — ды-

моход; 9 — горелки ФГМ-95; 10 — газопро-

вод к горелкам; //— люк-лаз; 12 — смот-

ровая щель

подается пар в аварийную емкость;

закрываются задвижки на входе и выходе нефти из печи;

открывается линия сброса нефти со змеевика печи в аварий-

ную емкость;

в топку печи подается пар;

после снижения давления в змеевике ниже давления пара по

показанию манометра на паровой линии пар подается в змеевик;

закрываются газовые вентили и воздушные заслонки на го-

релках, открываются вентили на свечи.

ПЕЧИ «ЭМБАНЕФТЕПРОЕКТ» (ГУРЬЕВСКИЕ ПЕЧИ)

Печи этой конструкции нашли широкое применение в соста-

ве термохимических установок подготовки нефти (рис. 33).

Гурьевские печи служат для подогрева нефти до 60—90 °С. На

печи установлено четыре горелки среднего давления типа

ФГМ-95. В качестве топлива используется нефтяной или при-

родный газ.

Подготовка печи к растопке

Перед пуском печи в работу необходимо:

проверить внешним осмотром поверхность печи, запальник,

продувочную свечу, исправность контрольно-измерительных при-

боров;

убедиться в отсутствии посторонних предметов в топке;

проверить исправность подлежащего включению газопрово-

да и установленных на нем кранов и задвижек (краны должны

быть закрыты, а продувочные свечи открыты);

проверить плотность резьбовых, фланцевых и сварных соеди-

нений, а также герметичность кранов мыльным раствором; поль-

зоваться открытым огнем запрещается;

в течение 10 мин продуть подключаемый участок газопро-

вода через продувочную свечу.

Давление газа перед горелками ФГМ-95 должно быть в пре-

делах от 0,05 до 0,1 МПа.

Пуск печи в работу

Открыть задвижки на линиях входа и выхода нефти из печи,

установить нормальный расход нефти через змеевик, убедиться

в герметичности змеевика и ретурбендов.

Перед зажиганием горелок провентилировать камеру сгора-

ния, в течение 20 мин при полном открытии шибера дымохода.

Разрежение в топке печи должно быть не менее 20—50 Па.

Зажечь переносной запальник.

Горящий запальник ввести через смотровое отверстие в топ-

ку, к выходному отверстию зажигаемой горелки. При этом воз-

душная заслонка должна быть закрыта.

Убедившись, что пламя переносного запальника горит устой-

чиво, плавно открыть рабочий кран перед горелкой и зажечь

газ, выходящий из горелки.

После воспламенения газа на горелке начинают подавать

воздух. Это осуществляется постепенным открытием воздушно-

регулировочной заслонки.

Подачу газа и воздуха следует регулировать до получения

устойчивого бездымного горения, факел горелки должен быть

спокойным, прозрачным и иметь синеватую окраску в ядре, жел-

тую— в конце факела. Увеличивая нагрузку на горелку, снача-

ла необходимо увеличивать подачу газа, а потом воздуха. Если

газ не загорелся, необходимо немедленно закрыть кран перед

горелкой и устранить причину неисправности.

Повторное зажигание горелки разрешается только после

устранения неисправности и повторного вентилирования топки.

Зажигание горелок производить последовательно.

При вводе запальника в топку и зажигании горелок следует

стоять сбоку смотрового окна во избежание ожога от случайно-

го выброса пламени.

Растопка печи должна производиться на малом горении

с последующим плавным увеличением нагрузки на горелку. По-

вышать температуру нагрева нефти следует постепенно на

20—30 °С в час.

Контроль за работой печи

В процессе работы печи дежурный персонал обязан сле-

дить за:

а) режимом горения газа;

б) температурой нефти на выходе из печи;

в) давлением нефти в змеевике;

г) состоянием труб змеевика, при наличии отдулин в тру-

бах работать запрещается;

д) состоянием ретурбендов — при наличии пропуска нефти

через них работать запрещается;

е) разрежением в топке по тягомеру и поддерживать его на

заданном уровне при помощи шибера;

ж) цветом дыма, из дымовой трубы в летнее время должны

выходить совершенно прозрачные продукты сгорания, а в зим-

нее время — дым белого цвета.

Для нормальной работы печи необходимо поддерживать оп-

ределенную температуру дымовых газов — она не должна пре-

вышать 500 °С. При более высокой температуре возможен пере-

жог жаровых труб. В зимнее время, во избежание конденсации

водяных паров, образования льда, ухудшения или полного пре-

кращения тяги, температура дымовых газов должна быть не ни-

же i2o°c:

Температуру уходящих газов следует контролировать по по-

казаниям термометров на дымовых трубах.

Если при работе печи погаснет одна из горелок, следует

немедленно прекратить подачу газа в горелки, провентилиро-

вать топку и дымоходы, установить причину нарушений режима

горения и снова разжечь горелки.

Исправность действия взрывных клапанов следует прове-

рять 1 раз в смену.

Необходимо систематически следить за герметичностью газо-

вой обвязки при помощи мыльной пены.

Нормальная остановка печи

Постепенно снизить подачу воздуха, а затем газа к горелкам

с таким расчетом, чтобы температура нефти на входе снижа-

лась на 20—25 °С в час.

При достижении температуры нефти на выходе 30 °G отклю-

чить горелки. Закрыть на газопроводах рабочие и контрольные

краны, открыть кран на продувочные свечи.

Закрыть задвижки по входу нефти. При снижении темпера-

туры нефти до 20 °С закрыть задвижки на выходе нефти. При

необходимости нефть из змеевика сбросить в аварийную

емкость.

Осмотреть состояние змеевика, ретурбендов, дымовых труб,

камеры сгорания, газовой обвязки.

Аварийная остановка печи

Оператор обязан немедленно остановить печи и сообщить об

этом начальнику установки или диспетчеру цеха в случае:

падения давления газа у горелок ниже допустимого предела

или полного прекращения поступления газа к горелкам;

яя

повреждения газопровода или арматуры на нем;

резкого повышения давления газа у горелок, что может быть

при неисправности регулятора;

самопроизвольного погасания горелок;

пожара на установке;

обнаружения течи в змеевике, ретурбендах;

прекращения циркуляции нефти в системе (отключение элек-

троэнергии, насосов).

При аварийной остановке необходимо:

немедленно закрыть задвижку на подводящем газопроводе;

открыть задвижку сброса нефти в аварийную емкость;

закрыть рабочие, контрольные задвижки печей и открыть

кран на продувочные свечи.

БЛОК НАГРЕВА БН-5,4

Блок нагрева предназначен для нагрева нефтяных эмульсий

в процессе деэмульсации нефти термохимическим способом. Кро-

ме того, блок нагрева можно использовать для подогрева высо-

ковязких парафинистых нефтей с целью их нормальной транс-

портировки по трубопроводам. Техническая характеристика

БН-5,4 приведена ниже.

Номинальная производительность блока по жидкости, т/сут 2500—5000

Максимальная температура, °С gg До 80

Номинальная тепловая мощность, ГДж/ч , 22,7

Рабочее давление, МПа 0,6

Расход топливного газа при номинальной тепловой мощно-

сти, м

/ч, не более 800

Блок БН-5,4 (рис. 34) состоит из четырех последовательно

соединенных по нагреваемому продукту нагревательных элемен-

Рис. 34. Схема блока нагрева БН-5,4:

/ — эмульсия; // — топливный газ; / — жаровая труба; 2 —оребрение жаровой трубы}

3 — кожух жаровой трубы; 4 — линзовый компенсатор; 5 — дымовая труба; 6 — горелки

«9

тов, дымоходы которых выведены в общую дымовую трубу. Каж-

дый элемент представляет собой жаротрубный нагреватель типа

«труба в трубе», который включает в себя корпус, жаровую тру-

бу и блок газовых горелок БГ-2П. Со стороны горелочных бло-

ков нагревательные элементы помещены в укрытие, в котором

расположены узел регулирования топливного газа, приборы

КИП и А.

Нефтяная эмульсия нагревается в межтрубном пространстве,

образованном корпусом и жаровой трубой нагревательного эле-

мента, по которой проходят продукты сгорания, образовавшиеся

в результате сжигания топливного газа.

Любой из нагревательных элементов можно отключить без

остановки всего блока, т. е. можно направить нефтяную эмуль-

сию мимо любого из нагревательных элементов. Основным па-

раметром, подлежащим регулированию, является температура

нефтяной эмульсии на выходе из блока нагрева. Она регули-

руется датчиком температуры. Для регулирования давления

газа перед горелками применяют редуктор давления газа.

При чрезмерном повышении или понижении давления в газо-

вой линии, повышении температуры нефти и дымовых газов

система питания горелок отключается клапаном-отсекателем.

Усовершенствованной модификацией БН-5,4 является блок

нагрева БН-М, в котором обвязка нагревательных элементов

выполнена параллельно, что позволило снизить гидравлическое

сопротивление этого аппарата.

Обслуживание блочных нагревателей типа БН

Перед пуском блочных нагревателей необходимо проверить

Енешним осмотром и убедиться в исправности топок, горелок,

манометров, термометров, запорно-регулирующей арматуры,

трубопроводов, газового оборудования. После этого открывают-

ся задвижки на линии входа и выхода нефти в блок нагрева.

Запускается сырьевой насос и насос для подачи реагента.

Розжиг горелок

Перед розжигом горелок необходимо убедиться, что запор-

ный кран перед горелкой закрыт, а кран на продувочной свече

открыт.

За 10—15 мин до начала розжига полностью открывается

воздушная заслонка, чтобы топки и газоходы провентилиро-

вались.

После этого продувается газопровод, подводящий газ к го-

релкам, через продувочную свечу в течение 3—5 мин. После

продувки кран на продувочной свече закрывается.

Разжигается запальник и вводится в запальное отверстие.

После этого медленно открывается рабочий кран горелки

и зажигается горелка.

Запальник вынимается и тушится.

Обслуживание блоков нагрева во время работы

Обслуживание блоков нагрева сводится к наблюдению за

технологическим процессом по контрольно-измерительным при-

борам, к контролю за состоянием оборудования, насосов, за по-

дачей реагента.

Особое внимание во время работы блоков следует обра-

тить на: ..... .

а) поддержание нормального рабочего давления в нефте-

блоках;

б) поддержание температуры нагрева сырой нефти;

в) давление топливного газа в соответствии'с режимом горе-

ния и расходом;

г) нормальную работу, газовых горелок, обеспечивающих

полноту сгорания газа и устойчивость процесса горения.

Во время работы горелки необходимо контролировать нагрев

корпуса горелки, который не должен превышать 90 °С.

Остановка блоков нагрева

При остановке постепенно в течение 10—15 мин снижается

расход топливного газа.

При снижении температуры нефти на выходе из блоков до

30 °С прекращается подача газа к горелкам, закрываются рабо-

чая и контрольная газовые задвижки, открывается кран на.про-

дувочную свечу. Топка проветривается.

Прекращается подача нефти остановкой насосов и закры-

ваются задвижки на входе и выходе блока.

Аварийная остановка

Блоки нагрева аварийно останавливаются:

а) в случае сильного пропуска во фланцевых соединениях

нефтепроводов, пропуска нефти через корпус;

б) при превышении давления по нефти выше разрешенного,

когда давление продолжает расти, несмотря на принятые меры;

в) в случае прекращения расхода нефти через блочный на-

греватель;

г) при накаливании докрасна элементов горелки;

д) если падение давления газа у~горелок ниже допускае-

мого, при полном прекращении подачи газа, а также при по-

вреждении газопроводов и газовой арматуры;

е) при возникновении вблизи пожара, угрожающего блоку

нагрева.

При аварийной остановке блока необходимо:

перекрыть задвижку на газопроводе к блочному нагревате-

лю, а затем у каждой горелки;

плавно уменьшить подачу эмульсионной нефти и остановить

насос;

закрыть задвижки на входе и выходе нефти из блока.

ПЕЧЬ ТРУБЧАТАЯ БЛОЧНАЯ ПТБ-10

Блочная трубчатая печь ПТБ-10 предназначена для нагрева

нефтяных эмульсий и нефти при их промысловой подготовке

и транспортировании. Техническая характеристика ПТБ-10 при-

ведена ниже.

Нагреваемая среда . - . . . . • • > . Нефть, нефтяная эмуль-

сия

Тепловая мощность, МДж/ч ....... 42-10

Номинальная производительность при нагреве

нефтяной эмульсии, содержащей до 50% пла-

стовой воды, т/сут 10000

Максимальная температура нагрева среды, °С До 70

Рабочее давление среды в змеевиках, МПа . . 6,4

Число камер сгорания . . . . ... . 4

Топливо Природный или нефтя-

ной

газ

Расход топливного газа, м

/ч . . . . ... 1680

Давление топливного газа, МПа:

до регулятора давления ... . . . До 1

после регулятора давления 0,04

Тяго-дутьевое устройство Вентиляторы высокого

давления ВВД № 11

Число вентиляторов . 2

Основные данные вентилятора ВВД № 11:

подача, м

/ч До 24 000 .'

полное давление, МПа ...... 0,006

Блочная трубчатая печь ПТБ-10 представляет собой комп-

лекс, состоящий из двух основных блоков: печи трубчатой ПТ-10

и блока управления и сигнализации БУС-10.

Трубчатая печь ПТБ-10 поставляется и транспортируется

к месту ее монтажа в разобранном виде. В комплект поставки

входят два крупногабаритных блока: камера теплообменная

и блок основания печи, а также соединяющие их элементы тру-

бопроводов нефти, воздуха, отопления, монтажные детали, про-

кладки, крепежные и другие изделия (рис. 35).

Теплообменная камера, или собственно печь устроена сле-

дующим образом. Корпус теплообменной камеры образован кар-

касом и двумя коробами. Каркас теплообменной камеры пред-

ставляет собой пространственную металлическую сварную кон-

струкцию из профильного проката, имеющую с внутренней сто-

роны две металлические стенки, пространство между которыми

заполнено теплоизоляционным материалом. Короба снабжены

гляделками для осмотра внутренней части камеры при работе

печи. Наружная стенка выполнена из обычной листовой углеро-

дистой стали, внутренняя стенка (обшивка) — из жаростойкой

стали. Внутренняя обшивка служит для защиты теплоизоляци-

онного материала от разрушения. В качестве теплоизоляционно-

го материала использована вата каолинового состава, выдержи-

вающая рабочую температуру до 1100 °С.

В верхней части теплообменной камеры расположены два

откидывающихся предохранительных взрывных клапана.

Си

Рис. 36. Поперечное сечение теплообменной камеры печи ПТБ-10:

/ — запальник; 2 — подача газа; 3 ~ подача воздуха; 4 — корпус циклонной горелки

fi — сопло горелки; б — теплообменные трубы; 7 — теплоизоляция '

Внутри теплообменной камеры расположены четыре змееви-

ка, состоящие из стальных бесшовных труб диаметром 159 мм

со спиральным оребрением и двойников (калачей). Змеевики

расположены парами, симметрично, слева и справа от продоль-

ной оси теплообменной камеры. Змеевиковые трубы по концам

и в середине опираются на трубные доски из жаростойкой стали.

На нижней стенке (полу) теплообменной камеры установле-

ны четыре сопла-конфузора для ввода продуктов сгорания в ка-

меру и направляющие аппараты для улучшения инжекции ре-

циркулируемых дымовых газов. Для выхода дымовых газов из

камеры в нижней части боковых стенок каркаса предусмотрены

дымоходы, к фланцам которых крепятся дымовые трубы.

Принцип работы теплообменной камеры заключается в том,

что от горячих продуктов сгорания теплота через стенки труб

змеевиков передается подогреваемой среде.

Рабочий процесс в теплообменной камере проходит следую-

щим образом (рис. 36). Раскаленные продукты из камер сгора-

ния через четыре сопла-конфузора в виде плоских струй посту-

пают во внутреннее пространство теплообменной камеры. Ско-

рость струй у устья сопел-конфузоров составляет 100—120 м/с,,

температура струй достигает 1600—1700 °С. Струи инжектируют

уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон тепло-

обменной камеры, создавая интенсивную рециркуляцию продук-

тов сгорания, смешиваются с ними и охлаждаются.

Таким образом, трубы змеевика омываются охлажденными

продуктами сгорания с температурой 700—900°С.

Блок основания печи представляет собой конструкцию, пред-

назначенную для установки на нем теплообменной камеры, мон-

тажа камер сгорания, горелок, трубопроводов топливного газа,,

дутьевых вентиляторов, воздуховодов, приборов контроля и ре-

гулирования.

Рама-основание блока представляет собой пространственную

металлическую конструкцию, сваренную из профильного прока-

та. На верхние блоки правой части рамы-основания устанавли-

вается теплообменная камера и крепится к ним болтами.

В пролетах правой части основания на кронштейнах уста-

новлены четыре камеры сгорания, к которым крепятся горелки.

Здесь же располагаются воздуховоды и трубопроводы подачи

топливного газа к основным и запальным горелкам.

Левая часть рамы основания служит для размещения утеп-

ленного укрытия, состоящего из отдельных стеновых панелей

и панелей крыши, в котором размещаются узел регулирования

топливного газа, регулятор соотношения «газ — воздух», щит ма-

нометров. На раме-основании блока размещены два вентилято-

ра ВВД № 11.

Камера сгорания является источником-генератором тепловой

энергии для технологического процесса подогрева за счет высо-

коскоростного потока продуктов сгорания с высокой температу-

рой. Камера сгорания состоит из корпуса и горелки, присоеди-

ненной к его нижней части.

Для визуального контроля за пламенем корпус снабжен

смотровым стеклом.

Для установки фотодатчика камера имеет второй штуцер.

Для защиты от атмосферных воздействий контрольно-изме-

рительных приборов и оборудования блок основания печи име-

ет утепленное укрытие, состоящее из отдельных металлических

панелей.

Отопление укрытия в холодное время года осуществляется

подогретым воздухом. Для этой цели одна из дымовых труб

имеет металлический кожух с днищами, расположенный кон-

центрично к вертикальной оси трубы. В пространство между на-

ружной стенкой трубы и внутренней стенкой кожуха подается

воздух из воздуховода, подводящего воздух к камерам сгорания.

Проходя в межтрубном пространстве трубы-подогревателя, этот

воздух подогревается, а затем поступает в воздухораспредели-

тели, установленные на перегородке в помещениях утепленного

укрытия.

Блочная трубчатая печь оснащена устройствами, приборами,

обеспечивающими дистанционное управление, контроль и регу-

лирование параметров технологического процесса, защиту обо-

рудования печи и аварийную сигнализацию при отклонении па-

раметров процесса подогрева нефти от их заданных значений.

Блок управления и сигнализации БУС-10 предназначен для

размещения в нем распределительного устройства, станций уп-

равления электродвигателями привода дутьевых вентиляторов,

пульта управления.

При помощи приборов, находящихся в указанных устройст-

вах и на пульте управления, осуществляется дистанционное уп-

равление пуском и остановкой электродвигателей привода вен-

тиляторов, розжиг газовых горелок, контроль за параметрами

технологического процесса, защита и блокировка оборудования

печи и сигнализация при отклонении параметров процесса по-

догрева нефти от их заданных значений.

Помещение блока управления и сигнализации представляет

собой утепленное укрытие размером 2X3,1X2 м, собранное из

металлических каркасных панелей и установленное на раме.

Трубчатая печь работает следующим образом.

Холодная нефтяная эмульсия или нефть насосом подается во

входной коллектор теплообменной камеры. Из коллектора неф-

тяная эмульсия поступает в нижние ветви четырех змеевиков,

расположенных параллельными рядами в теплообменной каме-

ре, проходит по ним и собирается в выходном коллекторе.

При своем движении ^по змеевикам нефтяная эмульсия или

нефть нагреваются за счет теплоты продуктов сгорания топлив-

ного газа, сжигаемого в камерах сгорания.

Подогретая до необходимой температуры нефтяная эмульсия

из печи поступает в трубопровод и далее в отстойные аппараты.

ПУСК, ОСТАНОВКА И ОБСЛУЖИВАНИЕ ПЕЧИ ПТБ-10

Подготовка к пуску

Перед пуском блочной трубчатой печи в работу необходимо

тщательно проверить техническое состояние всех ее элементов

и настроить приборы системы контроля, автоматического регу-

лирования, защиты, блокировки и сигнализации.

В процессе подготовки печи к пуску необходимо:

а) проверить состояние фланцевых соединений трубопрово-

дов печи;

б) проверить плавность закрытия и открытия задвижек, кра-

нов, вентилей, состояние их сальниковых устройств;

в) проверить исправность манометров;

г) настроить регулятор давления газа на поддержание дав-

ления топливного газа после регулятора 0,04 МПа;

д) настроить регулятор температуры на поддержание необ-

ходимой температуры нагрева нефти;

е) установить стрелки подвижных контактов электроконтакт-

ных манометров и мановакуумметров на необходимые пределы

получения электрических сигналов;

ж) вставить во вторичные приборы измерения расхода, тем-

пературы диаграммную бумагу и заправить чернилами перья

их записывающих устройств;

з) настроить сигнальные устройства вторичных приборов из-

мерения расхода, температур;

и) подать напряжение на пульт управления и проверить его

работу;

к) подать напряжение на блоки управления электродвигате-

лями, включить поочередно в работу дутьевые вентиляторы

и проверить силу тока электродвигателей при открытой и за-

крытой воздушной заслонке;

л) проверить настройку регулятора соотношения «газ — воз-

дух» и степень открытия воздушной заслонки при розжиге за-

пальных и основных горелок при малом расходе топливного га-

за и работе горелок при максимальном расходе топливного газа.

Пуск

При пуске трубчатой печи в работу необходимо:

открыть вентили и трехходовые краны, расположенные на

импульсных трубах перед манометрами, мановакуумметрами на

щите манометров и на трубопроводах подачи газа к горелкам

камер сгорания;

открыть задвижки на трубопроводах ввода и вывода эмуль-

сионной нефти из печи и проверить давление по показаниям

манометров;

при помощи рубильника подключить к электрической сети

шкафы распределения электрической энергии;

включить в сеть питания пульт управления;

7—1

из

открыть вентили, установленные на импульсных трубах,

и уравнительный вентиль дифференциального манометра, затем

вентили на трубах его плюсовой и минусовой камер;

закрыть уравнительный вентиль дифференциального мано-

метра;

проверить наличие циркуляции нефти через змеевики печи по

показаниям вторичного прибора (дифференциального мано-

метра), установленного на пульте управления;

продуть на свечу трубопровод подачи газа к основным и за-

пальным горелкам камер сгорания;

открыть заслонки на воздуховодах перед камерами сгорания

и зафиксировать их в открытом положении; степень открытия

заслонок должна быть различной с таким расчетом, чтобы рас-

ход воздуха и его давление перед каждой камерой сгорания

были одинаковыми;

открыть задвижку и вентили на коллекторах подачи газа к

основным и запальным горелкам;

подать напряжение на блоки управления электродвигателя-

ми вентиляторов и включить поочередно в работу электродвига-

тели дутьевых вентиляторов; после включения в работу вен-

тиляторов розжиг запальных и основных горелок осуществляет-

ся автоматически;

после розжига визуально через гляделки камер сгорания не-

обходимо визуально убедиться в наличии пламени запальных и

основных горелок.

Остановка

Для остановки трубчатой печи необходимо:

понизить точку настройки регулятора температуры с тем,

чтобы снизилась температура нагрева среды в змеевиках печи;

понизить точку настройки регулятора давления газа с тем,

чтобы понизить скорость горения топливного газа до минимума;

по показаниям термометра убедиться в постепенном сниже-

нии температуры нагрева нефти;

уменьшить расход подогреваемой нефтяной эмульсии, при-

крывая задвижку на трубопроводе ввода ее в печь;

закрыть полностью вентили на коллекторе подачи газа к го-

релкам камер сгорания и вентили ца трубопроводах подачи га-

за к запальным горелкам;

остановить вентиляторы;

закрыть задвижку на трубопроводе топливного газа;

открыть вентили и сбросить остатки газа из газопровода на

продувочную свечу;

закрыть задвижку на трубопроводе ввода нефти в печь;

после снижения температуры нефти закрыть задвижку на

трубопроводе вывода ее из печи;

отключить от сети питания блоки управления электродвига-

телями и пульт управления.

Аварийная остановка

Работа блочной трубчатой печи должна быть немедленно

прекращена в следующих случаях:

а) если давление в змеевиках печи поднимется выше разре-

шенного, несмотря на соблюдение всех требований и принятие

мер, указанных в инструкции по безопасному обслуживанию;

б) при неисправности взрывных предохранительных кла-

панов;

в) при неисправности манометров и невозможности опреде-

лить давление по другим приборам;

г) если в змеевиках, коллекторах, трубопроводах будут об-

наружены течи, потения в сварных швах, фланцевых, резьбо-

вых соединениях;

д) при неполном комплекте крепежных деталей фланцевых

соединений;

е) при неисправности в системе защиты и блокировки печи;

ж) в случае пожара, непосредственно угрожающего печи;

з) в других случаях, предусмотренных в инструкции по без-

опасному обслуживанию печи.

При аварийной остановке печи необходимо:

перекрыть задвижку на трубопроводе подачи газа к печи и

вентили к горелкам каждой камеры сгорания;

открыть вентили на продувочную свечу;

остановить двигатели привода вентиляторов;

уменьшить подачу нефти к змеевикам постепенным перекры-

тием задвижки на трубопроводе подачи нефти в печь;

после охлаждения змеевиков полностью закрыть задвижки

на трубопроводах ввода и вывода нефти из печи.

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ

Теплообменные аппараты делятся на следующие группы:

1) погружные холодильники; 2) теплообменники типа «труба в

трубе»; 3) кожухотрубчатые теплообменники; 4) аппараты воз-

душного охлаждения; 5) теплообменники непосредственного

смешения.

Погружные теплообменники представляют собой

заполненные водой металлические ящики, в которых располо-

жен один или несколько змеевиков. По змеевикам движутся

охлаждаемые пары или жидкость. Эти аппараты занимают мно-

го места, имеют низкий коэффициент теплопередачи. Погруж-

ные теплообменники применяются в качестве конденсаторов па-

ров ректификационных колонн и концевых холодильников, на

установках, запроектированных и построенных в начале 50-х го-

дов. В частности, такие аппараты в настоящее время есть в со-

ставе установок комплексной подготовки нефти в объединении

«Башнефть». Впоследствии эти аппараты будут полностью за-

менены более совершенными конструкциями.

Рис. 37. Теплообменник типа «труба в

трубе»:

/ — теплоноситель движется по трубам; // — на-

греваемое вещество движется по межтрубному

пространству; / — двойник; 2 — внутренние тру-

бы; 3 — наружные трубы

Рис. 38. Теплообменник с плавающей головкой:

/, 10 — крышки; 2 — перегородка; 3 — патрубок для ввода нефтяной эмульсии; 4 —

трубная решетка; 5 —патрубок для ввода теплоносителя (пара или обезвоженной

нефти); 6 — отбойник; 7 — корпус; 8 — трубки; 9 — плавающая головка; // — патрубок

для вывода теплоносителя; 12 — опоры; 13 — патрубок для вывода подогретой нефтяной

эмульсии

Теплообменники типа «труба в трубе» (рис. 37)

легко разбираются для чистки и используются при любой разно-

сти температур теплообменивающихся сред. Эти аппараты кон-

структивно предельно просты и состоят из двух труб большего и

меньшего диаметра, расположенных концентрически.

Такие теплообменники широко применяются в практике

благодаря следующим преимуществам перед другими устрой-

ствами:

1) позволяют осуществить полный противоток;

2) допускают работу при больших скоростях движения по-

токов, что обеспечивает более высокие коэффициенты теплопе-

редач;

3) устойчивы при работе с агрессивными и загрязненными

рабочими средами.

Теплообменники типа «труба в трубе» применяются обычно в

составе установок подготовки нефти небольшой мощности — до

3 млн. т нефти в год.

t лл

Наибольшее распространение получили кожухотрубча-

тые теплообменники. Существуют кожухотрубчатые теп-

лообменники жесткотрубного типа и с плавающей головкой.

1. Теплообменники кожухотрубчатые жест-

кого типа, выполняемые в вертикальном и горизонтальном,

одноходовом или многоходовом вариантах. Особенность таких

теплообменников — приваренные к корпусу аппарата трубные

решетки. Трубки развальцовывают в решетках. Во избежание

температурных напряжений в корпусе и трубках область при-

менения этих теплообменников ограничивается разностью тем-

ператур между средами в 50 °С. К числу недостатков следует

также отнести невозможность чистки наружной поверхности

трубок, т. е. теплообменники жесткого типа можно использовать

лишь в средах, которые не загрязняют стен трубок.

2. Теплообменники кожухотрубчатые жесткого типа с лин-

зовым компенсатором, отличающиеся от предыдущих тем, что

на корпусе монтируется линзовый компенсатор (иногда два и

три в зависимости от температурных удлинений).

Линзовые компенсаторы устанавливают при высоких терми-

ческих напряжениях трубок. Теплообменники с линзовым ком-

пенсатором ограничены по давлению.

3. Основными теплообменными аппаратами в установках

подготовки нефти являются теплообменники с пла-

вающей головкой. Они используются для подогрева сырой

нефти за счет теплоты отходящей подготовленной нефти, а так-

же в качестве водяных конденсаторов-холодильников и подо-

гревателей нефти перед ректификационными колоннами на ус-

тановках стабилизации нефти (рис. 38). Благодаря подвижной

решетке (иначе она называется плавающей головкой) в корпу-

се исключены температурные напряжения. Кроме того, труб-

ную решетку вместе с пучком в любое время можно извлечь

из корпуса или заменить при износе. Возможна также замена

отдельных трубок пучка.

На установках подготовки нефти применяются теплообмен-

ники, с плавающей головкой, имеющие поверхность теплообме-

на 300—900 м

и длину трубок 6 и 9 м. Коэффициент теплопе-

редачи в этих аппаратах равен 400—600 кВт/(м

-ч-°С).

Для охлаждения нефти и конденсации паров легких углево-

дородов используется сырая нефть, поступающая с промыслов,

а также вода. Качество воды при этом, как правило, невысокое,

в ней содержатся посторонние примеси, она достаточно минера-

лизована. Поэтому в трубках теплообменников отлагаются на-

кипь и органические осадки, трубки подвержены коррозии. Эти

недостатки полностью устраняются при использовании аппара-

тов воздушного охлаждения. Строящиеся и проектируемые в

настоящее время установки стабилизации нефти оснащаются в

основном конденсаторами и холодильниками воздушного охлаж-

дения.