گزارش کار سه ماهه ششم اصغر اسفندیاری واحد رفرمینگ مقدمه: این مدرک شامل دستورالعمل راهاندازی ، Drying Out ,نگهداری کوره ۲۰۰۱ , ابزارها و دستگاههای جانبی آن میباشد . افرادی که در کار راهاندازی کوره فعالیت دارندباید با مسائل ایمنی مرتبط با کار کوره آشنا باشند , همچنین باید آگاهی کامل از موقعیت دستگاههای کنترلی و حساس به منظور بهرهبرداری بهتر در زمان های مختلف را داشتهباشند . ۲٫ مراجع رجوع به لیست منابع پیوستی ۳٫ توضیحات کلی ۳٫ ۱ H-2001 از نوع Box با رادیانتهای عمودی است که بخش جابجایی ((Convection آن به صورت افقی است . دودکش این کوره به صورت Self-Support ورودی بخش Breeching قرار دارد . این کوره دارای ۲۱ مشعل از نوع JZ Coolburn-22-rm ( گازی ) میباشد . برای آگاهی از شرایط عملیاتی به( H-2001 Fired Heater Data Sheet ( 392-DDS-10Z مراجعه نمایید . ۳٫ ۲ جهت آگاهی از روشن بودن مشعلها تعداد ۶ عدد UV Scanner تعبیه شده است.همچنین یک Flame Amplifier Panel برای UV Scanner منظور شده است . هر مشعل هم بوسیله جرقهزن قابل حمل و سیار روشن میگردد . ۴٫ تعاریف آیتمهای مختلف ۴٫ ۱ Process Feed (خوراک ) سیال مشخصی که جهت گرم شدن در لولههای ( Tube) کوره جریان مییابد . ۴٫ ۲ Radiant Section ( بخش تشعشعی ) بخشی است از کوره که در آن انرژی تشعشعی شعلهها به صورت مستقیم به سطح لولههای کوره منتقل میشود. قسمت عمده گرمای منتقلشونده به سیال ( خوراک ) در این بخش انتقال مییابد . ۴٫ ۳ Convection Section ( بخش جابجایی ) حرارت باقیمانده خروجی از بخش تشعشعی در این بخش به شکل جابجایی به سیال منتقل میشود . لولههای موجود در این بخش به صورت ساده و یا Finدار ( Bare & Extended ) هستند . ۴٫ ۴ Bridge Wall Temperature این دما نیز همان دمای FLUE GAS ( گازی که به سمت دودکش میرود ) بعد از این که با انجام انتقال حرارت Radiation سرد شد, میباشد .که در خروجی Combustion Chamber اندازهگیری میشود . برای کورههای Updraft ( با درافت بالا ) این نقطه بالای بخش Radiation میباشد . ۴٫ ۵ Draft درفت درواقع مربوط به فشار ایجاد شده بوسیله نیروی بوینسی گازهای دودکش داخل کوره میشود. درفت با Draft Gauge اندازهگیری میشود . ۴٫ ۶ Excess Air هوای احتراق بیشتری از مقدار تئوری برای احتراق کامل لازم میباشد . ۴٫ ۷ Efficiently در واقع نسبت حرارت جذب شده بوسیله جریان سیال به حرارت آزاد شده بوسیله جریان سوخت میباشد . که معمولا” به عنوان حداقل مقدار انتقال حرارت تعریف میشود ۵٫ بازرسی و آمادهسازی قبل از Start Up قبل از Start Up اولیه کوره یک بازرسی دقیق میبایست بر اساس این دستورالعمل و دستورالعمل مرجع صورت پذیرد . – چک نمایید که لولهها ، ساپورت لولهها ,اتصالات و Refractory ها بصورت صحیح بر اساس نقشههای مرجع نصب شده باشند . – در حالتی که واحد برای مدت طولانی در حالت Shut Down قرار دارد, بازرسی و تستها میبایست قبل از راه اندازی مجدد انجام گیرد . – Burnerها P چک نمایید که اجزا Burner و جهت نوک ( Tip ) آنها بر اساس نقشهها باشد .اطمینان حاصل نمائید که تمامی Burner ها بصورت صحیح نصب شده باشند همینطور اتصالات Piping سوخت . اگر Tip مشعل ها بصورت نادرست قرار گرفته باشند . ممکن است یک الگوی شعله تشکیل شده که موجب برخورد شعله به تیوپها و خراب شدن تنظیمات Refractory شود . P چک نمائید که داخل Burner ها تمیز شده باشد و عاری از خاکستر باشد . P چک نمائید عملکرد UV Scanner را برای شعلهBurner اصلی و شعله Burner و متعلقات آن ( ۲ ) و (۳ ) و ( ۵ ) در مورد عملیات Burner مراجعه نمائید به اسناد شماره no.392-DVD-430 مربوط به UV Scanner & Flame Amplifier Panel ۵٫ ۲ ابزار دقیق توصیه میشود رنج Set Pointهای ابزار دقیق ارجاع داده شود به Instruments Process Data ( ۳۹۲-DSP-801 ) بررسی نمائیدRecorderها, Gauge ها و ترانسمیترها عملکرد آنها صحیح باشد . مخصوصا”تمامی ولوهای Shut Down اضطراری میبایست بطور صحیح عمل نماید . ۵٫ ۳ Doors و Damperها چک نمائید تمامی درها بصورت صحیح بسته شدهباشند . چک نمائید تمامی Observation Door ها بصورت سفت و محکم بسته باشند . در غیر اینصورت هوای نشت کننده بر روی مقدار O2 گاز دودکش تأثیر میگذارد و در خواندن صحیح مقدار Excess Air مشکل ایجاد نماید . دبی مربوط به Stack راچک نمائید که براحتی بوسیله محرک( (Actuator دبی و Winchحرکت نماید و نیز موقعیت دبی را با نشانگر ( Indicator ) چک نمائید. ۵٫ ۴ ساختمان Structure بررسی نمایید که تمامی کارهای بیرونی تکمیل شدهباشد . ناحیه بحرانی ، نقاط اصلی انتقال میباشند .از قبیل Stack به عنوان پایه ، Convection Wall Truss ، اتصال قسمت Convection به Radiant و پایههای قسمت تابشی بررسی کنید تمامی اتصالات انبساطی بصورت صحیح ساخته شده و گرههای موقت حمل برداشته شده باشند, بطوریکه اتصالات آزادانه حرکت کنند . ۵٫ ۵ Heater Tubes & Headers بررسی کنید که تمامی Piping هاو متعلقات آن بطور صحیح و مطابق با نقشههای مربوطه نصب شده باشند و تمامی Blind Flung ها کاملا” خارج شدهاند . فاصله آزاد برای انبساط حرارتی لولهها میبایست درنظر گرفته شدهباشد . چک نمایید که تمامی فلنجها و اتصالات مربوط به نازلهای یدکی ( پوشیده ) مسدود باشند . داخل تیوپها میبایست تمیز شدهباشد و عاری از اجسام خارجی از قبیل Slag ,Waste , آب و غیره باشد . ۶٫ Initial Heater Drying Out ۶٫ ۱ کلیات این دستورالعمل اقدامات احتیاطی و Drying Outرا برای Refractory که شامل مقداری رطوب و هیدرات روی سطح و داخل Refractory میباشد ,که لازم است طی یک دستورالعمل کنترلی برای محافظت آستر Refractory در مقابل خراب شدن در هنگام Drying Out خارج شود . همچنین کم کردن سطح ترک خوردگی Refractory ۶٫ ۲ آمادهسازی مقدماتی برای Drying CURING ( پروراندن ) Castableها بعد از شکلگیری اولیه شروع میشود . حداقل ۲۴ ساعت زمان برای دوام لازمه و مدت طولانیتر دوره Cutting نیاز خواهد بود. در عمل Cutting یک واکنش شیمیایی است که بین باندهای مخلوط سیمان و آب جهت تشکیل یک ساختمان قوی و محکم رخ خواهد داد . در هوای خیلی داغ ، استحکام محصول نهایی بهبود خواهد یافت وقتی که Castable های تازه با Spray نمودن آب خنک شده یا بصورت دیگر بعد از ۲۴ ساعت جا میافتد. Spray تا زمانیکه مواد قالب اولیه خود رانگرفته باشند, نباید بکار رود . ۶٫ ۳ Heating Curve For Heater Drying Out رویه Drying Out از Curve پیوستی تبعیت میکند . نیاز است که دمای گاز دودکش در طاق کوره ( خروجی بخش تابشی ) در کمترین مقدار کنترل شود . و تمامی نشانگرهای دما میبایست در طی عملیات Drying Out کنترل شود . . بعد از تکمیل عمل Curing مربوط به Refractory . وقتی که کوره مدت زمان زیادی ( ۶ ماه یا بیشتر ) مورد استفاده قرار نگرفته باشد. زمانیکه سطح Refractory ها در طی Shut Down توسط باران یا رطوبت مرطوب شده باشد . ۶٫ ۴ دستورالعمل Drying Out عملیات Drying Out توسط جریان طبیعی Natural Draft صورت میگیرد. دستورالعمل عملیات میبایست بر طبق آنچه در Section 8 ذکر شده باشد .( Heater Start Up Operation ) . به علت نرخ Firing خیلی پایین ، عمل Drying میبایست بوسیله عملیات دستی بدقت انجام شود . قبل از روشن کردن Burner عمل پرج نمودن میبایست به مدت ۱۵ min انجام شود . رجوع شود به جزئیات عملیات پرج ذکر شده در بخش ۸ Heater Start Up Operation Burner را بر طبق اطلاعات تهیه کننده ( Supplier ) روشن کنید. و بقیه پایلوت مشعلها را به نوبت یکی پس از دیگریمیبایست روشن شود. بعد از روشن شدن تمامی پایلوت Burner ها ، Burner اصلی را روشن نمایید و نرخ آتشگیری را افزایش دهید ، سپس دیگر burner ها را به نوبت روشن نمائید . تعداد burner ها با نرخ Firing حداقل بهتر است از تعداد Burnerهای کمتر با نرخ Firing بالاتر . در نخستین گام عملیات Drying Out نرخ Firing مشعلها براساس افزایش(BRIDGE WALL TEMPE) BWT تنظیم خواهد شد. به ازای هر ساعت ۳۰ ˚C تا ۲۰˚۱۲۰˚C . سپس در این دما به مدت ۲۴ ساعت نگهداشته شود. اگر سرعت افزایش دما خیلی زیاد باشد, (حتی اگر یکی از برنرها روشن باشد) دریچه هوای Burner های دیگری که خاموش هستند را باز می کنیم تا حرارت پایین بیاید. در مرحله دوم نرخ Firing افزایش خواهد یافت تا BTW به ازای هر ساعت به دمای ۳۰ ˚C تا ۲۰˚۳۵۰˚C برسد. سپس به مدت ۲۴ ساعت در این دما نگه داشتهشود . درمرحله سوم Burner را خاموش کنید و کوره را سرد کنید. با نرخ ۳۰˚C/Hr تا دمای BWT به ۱۲۰˚C- 100 برسد . ۶٫ ۵ بازرسی بعد از Drying Out بعد از Drying Out اولیه پیشنهاد میشود کوره را Shut Down داده , تیوپ ها , ساپورتها و Refractoryها بازرسی شود . اگر خرابی پیدا شود بایستی بطور صحیح تعمیر شود . قبل از ورود به کوره شرایط داخل کوره ( از قبیل دما ، O2 و غیره ) برای تأمین ایمنی میبایست چک شود . بعد از بررسی داخل کوره ، مخصوصا” Refractory Castable و Burner را ازنظرترک خوردگی بطور کامل بازرسی کنید. هر ترک خوردگی روی Castable که بیشتر از ۳mm پهنا داشته باشد, میبایستی با مواد Ceramic Fiber پر شود . ۷٫ General Heater Operation ۷٫ ۱ Burner Burner ها میبایست بطوری تنظیم شود که هیچ برخوردی روی تیوپها در هیچ زمانی مشاهده نشود . دانسیته حرارتی بالاتر باعث برخورد شعله و منتج به تشکیل کک داخل تیوپ و اکسیداسیون بیش از حد تیوپها توسط افزایش بار حرارتی موضعی روی تیوپ میشود . برخورد شعله عمر تیوپهارا کاهش خواهد داد. ممکن است باعث شکست لولهها شود . ۷٫ ۲ Excess Air Excess Air در Operation بین %۳۰-۱۰ میباشد (طراحی %۲۰ )اما نسبت Excess Air به ازای شرایط عملیاتی تنظیم خواهد شد . Excess Air بیش از حد, راندمان حرارتی کوره را کاهش میدهد و کم بودن Excess Air مقدار Dust، CO افزایش خواهد داد و منجر به After Burning شده و در بدترین حالت ممکن است منجر به خرابیهایی در کوره شود. هوای اضافی بوسیله دمپر هوا کنترل خواهد شد. ۷٫ ۳ کنترل Draft مکش آیتمی مهم میباشد که میبایست بدقت به آن توجه کردتا عملیات بهرهبرداری از کوره به صورت ایمن وبهینه انجام گردد. این کوره برای مکش طبیعی تحت فشارمنفی حدود ۲٫۵mmH2O در قسمت طاق طراحی شده است. مهم است که شرایط مکش در قسمت طاق در جایی که بالاترین فشار ظاهر خواهد شد ,به دقت کنترل شود. کوره تحت فشار مثبت نباید مورد بهرهبرداری قرار گیرد. ۷٫ ۴ After Burning به علت نامناسب بودن مقدار هوای احتراق ، After Burning ممکن است در بالای دودکش و جائیکه هوای محیط به کوره به علت اختلاف فشار نشت میکند ، بوقوع بپیوندد . اثر After Burning به شکل افزایش سریع در دمای گاز دودکش که قسمت Convection را ترک میکند, نمایان خواهد شد . After Burning ممکن است به قسمتهای داخلی و ساختمان کوره بطورجدی آسیب برساند. علاج فوری ، ورود هوای احتراقی بیشتربوسیله بازنمودن دمپرها میباشد . سپس نرخ Firing را کم کرده و دمپر کنترل هوای مشعل را باز کنید. بعد از اینکه After Burning متوقف شد نرخ Firing را بطور تدریجی با در نظر گرفتن Excess Air افزایش دهید. استارت کوره پس از چک کردن لاینهای خارجی و طبق روشی که در فصل ۵ آمده انجام می گیرد . بازرسی و آمادهسازی قبل از استارت اولیه: قبل از استارت کوره تمام سیستمهای کنترلی کوره باید به حالت دستی Reset شود و به حالت Manual Mode باشد. پرج کردن محفظه احتراق کار بسیار مهمی است که قبل از روشن کردن برنرها برای جلوگیری از انفجارباید انجام گیرد.-تخلیه (پرجکردن ) باید زمانی انجام گیرد که Stack و Damper مشعلها به مدت ۱۵ دقیقه باز شدهباشد. اگر تخلیه به کمک بخار باید صورت گیرد، بخار خشک باید وارد محفظه شده در نتیجه هیچگونه آسیبی به پوشش سرامیک فایبر وارد نخواهد شد . اگر در روشن کردن برنر مشکلی ایجاد شود محفظه باید قبل از روشن کردن دوباره تخلیه گردد . قبل از روشن کردن مشعل موقعیت دمپرها باید مطابق وضعیت ذیل باشد : Full Open : دمپراستک ( حتما”باید با تأییید Vendor برنر باشد )Open%25 : دمپر برنر یا Air Register پیلوت برنرها بوسیله یک جرقهزن الکتریکی متحرک روشن میشود و بقیه پیلوتها باید نوبتی روشن شوند . بعد از اینکه تمام پیلوتها روشن شد ، تمام Main Burner ها طبق stepهای ذیل روشن میشود . سیستم Fuel و Steam و فشار مورد نیازآن چک شود Stop Valveها برای سوخت و Steam باز شود و برنرهای اصلی روشن شود. سپس برنرهای دیگر روشن شود. در هنگام روشن کردن برنرهای اصلی درافت را در حدود ۲٫۵mmH2O یا بیشتر در قسمت Arch کوره نگهدارید . تمام برنرها را در حالتی قرار دهید که شعلهها کمترین سطح را داشته باشند سپس Rate آتش را به آرامی افزایش دهید هنگامی که دمای arch توسط Fuel Gas به دمای Operation میرسد فشار و شرایط درافت در حالت ۲٫۵ mmH2O یا بیشتر نگهداشته میشود . در این مرحله اولویت اول نگهداشتن شعله در حات ثابت است . بنابراین درصد High-Level مربوط به Excess Air مورد قبول میباشد، اگر شعله کورهها ثابت باشد . آتش برنرها باید طبق نمودار ظرفیت برنرها بالا برده شود . در هنگام Operation ,خواندن گیجهای گازهای خروجی مربوط به دما و فشار و هوای اضافی و سیال درون کویل ها و مقدار Rate آن همچنین دمای آن باید با دقت مشاهده شود اگر ولوهای غیر نرمال پیدا شد ، باید به سرعت تنظیم شود و به سرعت پس از چک کردن دلیل آن مشکل آن برطرف شود . خاموش کردن کوره ۹٫ ۱ خاموش کردن بطور نرمال : خاموش کردن کوره برعکس عملیات راهاندازی کوره باید انجام شود . در طی این عمل باید تمام سیستمهای کنترلی از حالت اتوماتیک به حالت دستی برگردانده شوند و نرخ سوختن برنر را باید به آهستگی کاهش داد . نرخ سوختن برنر را کاهش دهید و دمای گازهای خروجی را به آرامی کم کنید . فشار سوخت را باید تا حدی که بتوانیم شعله پایدار داشته باشیم ، بایدکاهش یابد و سپس شیر سوخت هر برنر ، تک به تک بسته شود . وقتی که دمای گازهای خروجی از قسمت تشعشع به زیر ۲۵۰ ˚ C رسید ، دمپرهای برنر باید بسته شود . ۹٫ ۲ خاموش کردن اضطراری ( Emergency Shut Down ) : الف ) در مواردیکه خاموش کردن اضطراری را در پی خواهیم داشت ، تا حد امکان و خیلی سریع باید برنرها را خاموش نمود . انفجار یا احتراق ناخواسته در کوره ترکیدگی یا خسارت سنگین بروی تیوبهای کوره احتراق غیر معمول برنرها مانند ناپایداری شعله ، لرزشهای شدید ، دود زیاد از تنظیم خارج شدن سیستمهای کنترلی کوره توزیع بد سیال فرایندی ب ) مراحل بعدی که برای خاموش کردن برنر در شرایط اضطراری است, به صورت زیر میباشد . خاموش کردن اضطراری که بر اثر انفجار و یا خسارت سنگین وارد شده به تیوبها می باشد: – همه Stop Valve ها را محکم ببندید – چرخش سیال فرایندی را متوقف کنید – همه دمپرها را کاملا” ببندید . اشکالات برنر و درست کار نکردن سیستمهای کنترلی ابزار دقیق : – همه Stop Valve ها را روی مسیر سوخت ببندید. – برنرها و سیستمهای کنترلی و سوخت را چک نمایید . اگر Flam Detector برنر فعال شد آنگاه ولو ورودی سوخت برنر را ببندید و علت خاموش بودن برنر را چک نمائید . و پس از ایمنی کامل مجددا” برنر را روشن نمائید . توزیع نامناسب سیال فرایندی در هر مسیر ورودی به کوره : – سیستم کنترلی سیال فرایندی را چک نمائید . ۱۰٫ عملیات پیشنهادی و نحوه نگهداری ۱۰٫ ۱ عمومی برای اطمینان از عملکرد ایمن کوره ، نه تنها بررسی های روزانه، بلکه در حین از سرویس خارج شدن نیز باید بازرسی و نگهداری متناوبا” انجام گردند . ۱۰٫ ۲ نحوه بازرسی روزانه توصیه شده برای عملیات خوب – الگوی خوب شعله : طول شعله باید در حدود ۲/۱ تا ۳/۲ فاصله از کف تا طاق قسمت تشعشعی ( Radiant Arch ) باشد . به هیچوجه نباید شعله با تیوبها تماس داشته باشند . – هوای اضافی : متناوبا” هوای اضافی را چک کنید و آنرا با هوای اضافی مشخص شده یا کمتر از آن مطابقت دهید. – مکش (Draft ) : مقدار مکش را در قسمت طاق تشعشعی متناوبا” چک کنید . فشار در این نقطه باید در حدود ۲٫۵mmH2O کنترل گردد . – بار اضافی : وقتی بار اضافی یا احتراق اضافی مشاهده میگردد علت را بررسی کنید . راهبری باید فقط در قالب طراحی رعایت گردد . و در صورت لزوم با سازنده مشورت کنید . ۱۰٫ ۳ برنامه بازرسی و نگهداری در حین از سرویس خارج کردن بازرسی چشمی اجزاء کوره از جمله تیوبها ، فیتینگها ، مشعلها ، کاشیهای مشعلها (burner Tiles ) ، دریچه هوا ( Damper ) ، Soot Blower ، تمامی اتصالات انبساطی و علیالخصوص دیواره نسوز کوره ( Refractory )باید انجام گردد . در صورت پیدا شدن صدمات جدی از قبیل Hot Spot روی تیوبها ، خمش تیوبها ( Tube Bowing ) یا صدمات جدی دیگری باید علت آن را روشن ساخت و در حین از سرویس خارج بودن کوره آنها را برطرف نمود . از عملکرد مناسب ابزاردقیق اطمینان حاصل کنید . کارآیی کوره باید توسط مقایسه دادههای عملیاتی که متناوبا” بدست میآید چک گردد ، باید شامل سرعت جریان فرآیندی و دمای آن ، دمای گاز دودکش و فشار مکش ، آنالیز گاز دودکش ( محتوی O2 ) ، فشار و سرعت جریان گاز سوختی و بازدهی محاسبه شده کوره باشند . بعضی اتفاقات و علتهای احتمالی در حین عملیات و تیوبهای کوره در جدول شماره ( ۱ ) آمده است . اگر از علت مشکل اطمینان ندارید و یا ناشناخته است با سازنده مشورت کنید ، در صورت مشورت با سازنده او را از چگونگی عملیات ، مدت زمان عملیات و جزئیات مشکل آگاه سازید . الف )در حین عملیات کوره مشکل علت احتمالی پیدایش فشار مثبت در قسمت قوس تشعشعی کنترل نامناسب دمپر , احتراق بیش از حد , مقدار زیاد هوای اضافی , تجمع کک روی سطوح فین در قسمت جابجایی زیاد شدن دمای گاز خروجی در قوس تشعشعی آزاد شدن حرارت بیش از حد , شعلههای با طول بلند در اثر سوختن ناکامل سوخت فشار سوخت بالا بسته شدن نوک برنر , سوختن بیش از حد دمای متفاوت خروجی از pass های کوره توزیع بد سیال فرایندی بر اثر عملکرد نامناسب ابزار دقیق و کنترل ولوها , گرفتگی لولهها بدلیل ککگرفتگی و تبخیر شدن ناهماهنگ سیال افت فشار زیاد سیال فرایندی دبی زیاد سیال , ککگرفتن درون تیوبها , تبخیر سیال در تیوبها ب ) تیوبهای کوره ضخامت دیواره تیوب ها باید بطور دوره ای چک شود . ضخامت را به روش غیر مخرب و با ابزار صوتی یا رادیواکتیوی اندازهگیری می نمایند . مشکل علت احتمالی اکسیداسیون سطح خارجی زیاد باشد حرارت دادن بیش از حد در اثر ککگرفتگی _ برخورد شعله به تیوپ کثیف شده یا پوسته پوسته شدن سطح خارجی و یا برنرها احتراق ناکامل _ حرارت بیش از حد _ برخورد شعله فرورفتگی و افتادگی حرارت بیش از حد _ دمای تیوبهای فلزی مناسب نباشد _ ساپورت تیوبها خراب شده باشد . خمشدگی ککگرفتگی و یا حرارت بیش از حد فقط در یک طرف خوردگی خارجی به علت سولفید و یا اکسید وانادیم که در خاکستر رسوبات میباشد Refractory : یکی از دلایل عمده خرابی ریفرکتوری کوره بعد از خشک کردن آن , ورود باران و یا رطوبت به داخل کوره به روش های مختلف در هنگام باز بودن در زمان خاموش بودن کوره صورت میپذیرد . بنابراین کوره را به روش مناسب باید ایزوله نمود و همچنین قسمت باز دودکش را بایدبا یک صفحه بپوشانیم . منبع:انجمن مهندسی شیمی
