填料塔塔设备的操作与维护

填料塔是一种常见的气液接触设备，广泛应用于化工、石油、制药、环保等领域。它通过在塔内填充一定高度的填料层来实现气体与液体之间的传质和传热过程。下面详细介绍一下填料塔塔设备的操作与维护。

一、填料的安装

1. 填料安装前的处理：新填料表面有一薄油层，应弄清该油的物性，在开车之前将其除掉。碳钢填料应储存在干燥封闭处，不应提前除油，以防锈蚀。新陶瓷填料和重新填充的陶瓷填料应将其中的碎片筛掉，有时需用手工逐个除去，散装陶瓷填料在运输过程中难免有破碎，大块的碎填料仍可利用，其通量有所下降，压降有所升高，但分离效率不会下降。

2. 散装填料的安装：陶瓷填料和非碳钢金属填料，若条件允许，应采用湿法填充。采用湿法填充，安装支持板后，往塔内充水，将填料从水面上方轻轻倒人水中，填料从水中漂浮下落，水面要高出填料1m以上。湿法填充可减少填料破损、变形。湿法填充还增加了散装填料的均匀性，填料用量减少约5%，填料通量增大，压力降减小。

采用干法填充填料应始终从离填料层一定高度倒入，对于大直径塔采用干法填充，有时需人站在填料层上填充。应需注意人不可直接站在填料上，以防填料受压变形及密度不均，可在填料上铺设木板使受力分散。无论采用湿法填充还是采用干法填充，都应由塔壁向中心填充，以防填料在塔壁处架桥，填料不应压迫到位，以防变形密度不均。各段填料安装完毕应检查上端填料是否推平，若有高低不平现象，应将其推平。

3. 规整填料的安装  对于直径小于800mm的小塔，规整填料通常做成整圆盘由法兰孔装入。对于直径大于800mm的塔，规整填料通常分成若干块，由人孔装入塔内，在塔内组圆，无论整圆还是分块组圆，其直径都要小于塔径，否则无法装入。填料与塔壁之间的间隙应根据采用的防壁流圈形式而定，各填料生产厂家通常有自己的标准。

通常为防止由于填料与塔壁间隙而产生气液壁流，在此间隙加防壁流圈。此防壁流圈可与填料做成一体，也可分开到塔内组装。

二、填料塔的操作

1.填料塔操作与板式塔大体相同。

2.填料塔操作与板式塔主要不同之处在于；首先，填料塔应主要控制液体分布均匀，防止填料局部过流影响传质效果；其次要控制好压力变化，避免气相变化过大，造成填料压板的损坏。

三、填料塔的日常检查

1.操作工对填料塔进行的日常检查应该包括下列几项。

（1）定期检查、清理，更换莲蓬头或溢流管，保持不堵塞、不破损，不偏斜，使喷淋装置能把液体均匀分布到填料上。

（2）进塔气体的压力和流速不能过大，否则填料将会被吹乱或带走，严重降低气、液两相接触效率。

（3）控制进气温度，防止塑料填料软化或变质，增加气流阻力。

（4）进塔的液体不能含有杂物，太脏时应过滤，避免杂物堵塞填料缝隙。

2.定期检查、防腐，清理塔壁，防止腐蚀、冲刷、挂疤等缺陷。

（1）定期检查箅板腐蚀程度，如果腐蚀变薄则应更新，防止脱落。

（2）定期测量塔壁厚度并观察塔体有无渗漏，发现后及时修补。

（3）经常检查液面，不要淹没气体进口，防止引起振动和异常响声。

（4）经常观察基础下沉情况，注意塔体有无倾斜。

（5）保持塔体油漆完整，外观无挂疤，清洁卫生。

（6）定期打开排污阀门，排放塔底积存脏物和碎填料。

3.冬季停用时，应将液体排尽，防止冻结。

（1）如果压力突然下降，此时可能原因是发生了泄漏。如果压力上升，可能的原因是填料阻力增加或设备管道堵塞。

（2）防腐层和保温层损坏，此时要对室外保温设备进行检查，着重检查温度在100℃以下的雨水浸入处、保温材料变质处、长期经外来微量的腐蚀性流体侵蚀处。

4.填料塔设备运行期间的点检、巡检内容及方法：

（1）检查内容1：操作条件

检查方法 ：①查看压力表、温度计和流量计②检查设备操作记录  

问题的判断和说明：①压力突然下降：塔节法兰或垫片泄漏②压力上升：填料阻力增加或设备管道堵塞。

检查内容2：物料变化  

检查方法 ：①目测观察，②物料组分分析 

问题的判断和说明：①内或操作条件破坏，②混入杂物、杂质。

检查内容3：防腐、保温层  

检查方法 ：目测观察

问题的判断和说明：对室外保温设备，检查雨水浸入处及腐蚀瘤体侵蚀处。

检查内容4：附属设备

检查方法 ：目测观察 

问题的判断和说明：①进入管阀站连接螺栓是否松动变形，②管支架是否变形松动，③手孔，人孔是否腐蚀、变形，启用是否良好。

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检查内容5：基础  

检查方法 ：目测、水平仪

问题的判断和说明：基础如出现下沉或裂纹，会使塔体倾斜。

检查内容6：塔体  

检查方法 ：①目测观察，②发泡剂检查，③气体检测器检查，①测厚仪检查  

问题的判断和说明：塔体、法兰、接暂处，支梁处客易山现裂纹政泄漏。

四、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，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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

3.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。

填料塔常见故障及处理方法：

故障现象1：工作表面结垢  

产生原因：①被处理物料中含有杂质，②被处理物料中有晶体析出沉淀，③硬水产生垢，④设备被腐蚀，产生腐蚀物；

处理方法：①提高过滤质量，②清除结晶物、水垢物，③清除水垢，④采取防腐措施。

故障现象2：连接处失去密封能力；

产生原因：①法兰连接螺栓松动，②螺栓局部过紧，产生变形，③设备振动面引起螺栓松动，④密封垫疲劳破坏，⑤垫圈受介质腐蚀而损坏，⑥法兰面上的衬里不平，⑦焊接法兰翘曲；

处理方法：①紧固螺栓，②更换变形螺栓，③消除振动，紧固螺栓，④更换变质的垫圈，⑤更换耐腐蚀垫圈，⑥加工不平的法兰，⑦更换新法兰。

故障现象3：塔体厚度减薄；

产生原因：设备在操作中，受介质的腐蚀、冲蚀和摩擦; 

处理方法：减压使用或修理腐蚀部分或报废更新。

故障现象4：塔局部变形

产生原因：①塔局部腐蚀或过热使材料降低而引起设备变形；②开孔无补强，焊缝应力集中使材料产生塑性变性；③受外压设备工作压力超过临界压力，设备失稳变形。

处理方法：①防止局部腐蚀或过热，②矫正变形或割下变形处，焊上补板，③稳定正常操作。

故障现象5：塔体出现裂缝

产生原因：①局部变形加剧②焊接时有内应力③封头过渡圆弧弯曲半径太小④水力冲击作用⑤结构材料缺陷⑥振动和温差的影响⑦应力腐蚀

处理方法：裂缝修理 

故障现象6：冷凝器内有填料

产生原因：填料压板翻动

处理方法：固定好压板

故障现象7：进料慢

产生原因：进料过滤器堵塞

处理方法：拆卸、清洗

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