جستجو در تالارهای گفتگو

نويسنده: كارجي اينكويست از شركت پليمرهاي بورآليس مترجم: محمد خدائي، كارشناس امور بين‌الملل شركت ملي صنايع پتروشيمي دانش نفت: بررسي مواد شيميايي خورنده موجود در BFW، معيوب بودن سيستم‌هاي تجزيه و نقص در دستگاههاي تصفيه بخار به خرابيهاي جدي خط انتقال مبدل منجر مي‌شوند، بروز يك سلسله از حوادث در موارد فوق به بررسي‌هاي كامل علل اصلي اين قبيل حوادث انجاميد. تركيبي از ادوات ناقص كنترل كيفي BFW؛ مقادير ناكافي مواد شيميايي در توليد BFW، سيستم ناقص تصفيه شيميايي در شركت بورآليس منجر گرديد. حداقل صدمه چنين خرابي‌ها، افت توليد و تعميرات بسيار پر هزينه‌اي را در برداشت. در بدترين شرايط، اين يك خطر جدي ايمني بود كه نتيجتاً سوء‌شهرت را براي اين شركت در پي داشت.همچنين زماني كه خرابي مبدل خطي به سر ريز شدن BFW از برج كوره كراكينگ بخار به سمت واحد فرآيندي منجر شد، اين مسئله آلودگي زيست محيطي را به همراه داشت. سرريز شدن BFW باعث افزايش شديد فشار و باز شدن شيرهاي دوراني قسمت گرم گرديده و بخار سنگين روغن به فضا تخليه شد. هرچند به نظر مي‌رسد كه نفوذ گاز كلر حاوي مواد شيميايي عامل اصلي مشكلات باشد، بررسي‌هاي بيشتر حاكي از نقايص متعدد در سيستم‌هاي تجزيه BFW، روش‌هاي عملياتي و تصفيه‌هاي شيميايي بود كه مي‌توانست دير يا زود به مسائل و مشكلاتي به همان گستردگي دامن زند. طرح توليد‌ BFW واحد توليد الفين شركت Exxon درسال 1969 راه‌اندازي شد و هم ا كنون شش كوره اصلي اين شركت فعال هستند. چهار كوره از اين شش كوره در انحصار تكنولوژي شركت Exxon LRT مجهز به سيم‌پيچي‌هاي U شكل بوده و دو كوره ديگر جزو كوره‌هاي سنتي مجهز به سيم‌پيچي‌هاي مارپيچي مي‌باشند. در سال 1991 يك كوره ساخت شركت MWKellogg بنام )MS(Millisecond اضافه گرديد و در سال 2000 دو كوره ساخت شركت Webster ِ Stone مجهز به سيم‌پيچي M در اثناي اجراي طرح توسعه نصب شدند. خطوط انتقال مبدل كوره) )TLES‌ با فشار 110 بار بخار توليد مي‌كند. بخار توليدي كوره‌ها تقريباً با دو سوم نياز كلي مطابقت داشته و باقيمانده آنها توسط 3 بويلر كمكي با فشار 85 بار تأمين مي‌شود.تقريباً %30 مقدار BFW از بازيافت ميعانات بدست مي‌آيد و %70 باقيمانده از آب تركيبي توليد مي‌شود. براي توليد BFW تركيبي، واحد الفين داراي تصفيه خانه آب خام و واحد آب بدون املاح مي‌باشد. در اين مرحله، ميعانات بازيابي شده و پس از انجام اصلاحات لازم به آب بدون املاح اضافه مي‌شود. به هر حال از زمان توسعه ظرفيت توليدي اتيلن در سال 2000، واحد آب بدون املاح توانائي تأمين نيازهاي رو به تزايد بخار را نداشته و به مدت طولاني با آخرين ظرفيت يا بالاتر از آن كار كرده است. اين معضل با انتقال واحد آب بدون ا ملاح از نيروگاه مجاور واقع در همان منطقه صنعتي مرتفع شد؛ ولي واحد فوق در تملك يك شركت ديگر بوده و توسط آن شركت مورد بهره‌بردراي قرار مي‌گيرد. از آنجائيكه امروزه اين نيروگاه برق صرفاً براي اهداف اضطراري در پايين‌ترين ظرفيت خود كار مي‌كند، عمل انتقال واحد آب بدون املاح يك راه حل مقرون به صرفه براي هر دو طرف بشمار مي‌رود. تنها سرمايه‌گذاري انجام شده در اين خصوص، اجراي پروژه لوله‌گذاري از محل نيروگاه برق تا محل واحد الفين بوده است. تاريخچه TLE و حوادث اخير در اواخر دهه 1970 به دليل آلودگي BFW با آب دريا، خوردگي شديدي در تيوب TLE واحد اتيلن ايجاد شد و منشاء آن ورود آب دريا، نشت تيوب موجود در تهويه كندانسور سيستم بخار بود. تمامي TLE‌هاي كوره شركت Exxon در اواخر دهه 1980 به دلايل تعميراتي و عملكرد فرايند، جايگزين شدند. اين كوره‌ها داراي چهار TLE معمولي مجهز به تيوب دوبل با قطرهاي بزرگتر مي‌باشند. در قسمت پايين‌سري TLE هاي موجود، يك سرد كننده روغن تزريقي براي هر كوره وجود دارد. از زمان طراحي جديد TLE و دستور‌العمل اصلاح شده كك‌زدايي، ديگر نيازي به برطرف كردن مكانيكي كك وجود ندارد. در نوامبر سال 2000، زمانيكه شير يك طرفه‌اي كه سيستم آب تازه و سيستم آب آتش‌نشاني را به هم متصل مي‌كند، در مسير آب تازه/ خام دچار اشكال شد، واحد اتيلن شاهد وقايع عمده‌اي در كيفيت BFW بود. ضمناً اين سيستم، آب مورد نياز واحد توليد آب بدون املاح را تأمين مي‌كند. سيستم آب آتش‌نشاي به طور معمول از آب تازه تغذيه شده ولي در موارد اضطراري از آب دريا تأمين مي‌گردد. زماني كه پمپ آب دريا بصورت آزمايشي راه اندازي شد، شير يك طرفه دچار اشكال گرديده و كل واحد آب بدون املاح، BFW و سيستم توليد بخار با ورود آب دريا آلوده شدند. اين مسئله سريعاً مورد توجه قرار گرفت و پس از چندين ساعت، اقدامات اصلاحي صورت پذيرفت. واحد توليدي دچار توقف توليد شد و متعاقب آن با ميعانات گازي و BFW به دقت مورد شستشو قرار گرفت. تجهيزات توليد بخار كاملاً مورد بازديد قرار گرفته و چندين تست تيوب از TLE ها جدا شدند. هيچ علائمي از صدمه به تجهيزات مشاهده نشد. پاكسازي شيميايي براي TLEها در نظر گرفته شد ولي بر اساس نتايج بازديد و مشاوره كارشناسي، اين كار ضرورت آنچناني نداشت. بمنظور حصول اطمينان، تصميم صحيحي اتخاذ شد و در نتيجه دو سال پس از اين ماجرا، چندين تيوب TLE جهت بازديد خارج گرديد و هيچ نشانه‌اي از خوردگي مشاهده نشد. شكل ظاهري لايه‌هاي مغناطيسي تيوبهاي بازديد شده در وضعيت مطلوبي قرار داشت. كوره‌هاي جديد در سال 1991 كوره جديد MS شركت MWK راه اندازي شد. اين كوره داراي 40 مبدل اوليه سردسازي مجهز به تيوب دو جداره و يك مبدل سردسازي ثانويه مجهز به يك پوسته و تيوب مي‌باشد. در سال 2000 طرح توسعه‌اي اساسي در واحد توليد اتيلن به اجرا درآمد. خرابي در TLE و لوله‌هاي بويلر در سالهاي 2004-2003 در بهار سال 2003، يك سري خرابي در TLE كوره‌هاي شركت Exxon بوجود آمد و تا بهار سال 2004 ادامه پيدا كرد. در مجموع 12 مورد نقص در TLEها مشاهده و در بيشتر موارد، بلافاصله نشتي‌هايي در چندين تيوب ايجاد شد. هر مورد خرابي باعث مي‌شد كه كوره جهت تعميرات از سرويس خارج شود. در بعضي موارد بمنظور حفظ ميزان معقول توليد، تا جائيكه تفكيك آب برج خنك كننده اجازه مي‌داد ضرورتا كوره با همان TLE نشتي در مدار عملياتي نگه داشته مي‌شد. در همان زمان مشابه خرابي‌هاي TLE، خرابي‌هاي متعددي در تيوب بويلر كمكي نيز بوجود آمد. در طي 30 سال عمليات، اين اولين مورد بود كه نشتهاي تيوب در كوره سه بويلر كمكي بوجود آمده بود. در سال 2001 بويلرها مورد بازديد قرار گرفته و وضعيت تيوبها از نظر سلامت ضخامت ديواره در حد مطلوبي گزارش شده بود. به هرحال پس از اندازه‌گيري، ضخامت لايه مغناطيسي m230-115 بوده و نتيجتاً پاكسازي شيميايي پيشنهاد گرديد. علل مطرح شده براي خرابي لوله‌ها مشابه علل عيوب TLE و بويلرهاي كمكي بود. يك نوع خوردگي حاد در محل جريان آب در نقطه‌اي كه تيوب TLE داخلي به لوله رابط BFW متصل مي‌شود به وجود آمد.پس از بوجود آمدن خرابي‌هاي اوليه، تحقيقات منسجمي توسط يك گروه كاري زبده داخلي شروع شد. - نمونه تيوبهاي آسيب ديده به آزمايشگاه متالورژي ارسال شد. - تحقيقات لازم بر روي كيفيت آب بدون املاح و BFW انجام پذيرفت. - داده‌هاي عملياتي جمع آوري و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. -روش‌هاي تعمير با فروشنده TLE مورد بحث و گفتگو قرار گرفت. - از متخصصين فروشنده مواد شيمياييBFW و شيمي آب نيروگاه برق درخواست شد تا وضعيت موجود را مورد ارزيابي قرار دهند. در محل‌هاي عبور جريان آب در هر نقطه آسيب ديده، يك لايه ضخيم ضايعه خوردگي مشهود بود. با بكارگيري روش‌هاي اسپكترومتري اشعه X و ميكروسكوپي الكتروني)SEM( در محل ضايعه خودرگي، تركيباتي از آهن )Fe( و اكسيژن)O( مشاهده شد. بر اساس نسبت درصد عناصر، قشر اكسيدي خاصيت مغناطيسي داشت. همچنين تجزيه و تحليل ضايعه خوردگي در محل آب، آثاري از آلومينيوم )Al( و روي)Zn( را نشان مي‌داد، در صورتيكه تجزيه و تحليل انجام شده بر روي سطح مشترك فلز تيوب و ضايعه خوردگي علاوه بر عناصر آهن )Fe( و اكسيژن)O( مقادير ناچيزي از منگنز)Mn( و سيليكون)Si( را نيز نشان مي‌داد. هيچيك از اين عناصر، مكانيسم خوردگي را تشريح ننمودند. وجود روي موجود درمحل خوردگي مربوط به تجهيزات بكار رفته براي حفاظت از خوردگي حاصله روي )Zn(‌بود كه جهت خطوط انتقال آب بدون املاح از نيروگاه برق همجوار به واحد الفين بكار رفته بود در صورتيكه وجود آلومينيوم، در محل خوردگي به مواد شيميايي منعقد كننده نسبت داده شد. هرچند كه شبهاتي در موارد فوق وجود داشت. در تجزيه و تحليل‌‌هاي بعدي ضايعه خوردگي، آثار كلرايد نيز مشاهد شد و در اين رابطه ترديدي وجود داشت كه ممكن است اثرات كلرايد از زمان حادثه سال 2000 آب دريا در آن محل باقي مانده باشد. بنظر مي‌رسيد كه حادثه سال 2000 آب دريا موجبات معضلات مذكور را ببار آورده است، ولي تست تيوبها، نتايج بازرسي‌ها و سه سال عمليات بدون ا شكال از زمان حادثه، علاوه بر نتايج اوليه تجزيه و تحليل ضايعه خوردگي مبين چيز ديگري بود. به هر حال، متخصصين خوردگي نيروگاه برق و شيمي آب شركتSwedepover AB سناريوي ديگري را مطرح كردند. به اصطلاح تئوري خوردگي حاصله از آب داغ بر اساس تجارب مشابه در ساير نيروگاههاي برق بمنظور شروع كار اين وضعيت خوردگي نيازمند وجود رسوب ضخيم يا لايه مغناطيسي در محل جريان آب و حرارت بالا و يا جريان سيال پر حرارت مي‌باشد. در اين مرحله دو سناريوي ديگر مطرح بود ولي بنظر مي‌رسيد هركدام داراي نقطه ضعف‌ها و ويژگي‌هايي باشند كه قابل توجيه نبودند. بر اساس تجزيه و تحليل معمول BFW همه چيز تحت كنترل بوده و يا هنوز در كنترل مي‌باشد