大型空分制氧工程设计经验
【摘要】本文结合工程实际分析了大型空分制氧工程设计需要注意的一些问题，并根据笔者多年工作经验，就如何管理好一个大型空分制氧工程设计，给出了一些建议。
【关键词】空分制氧设计管理
1 前言
近些年，空分制氧设备在化工、冶金等企业得到越来越广泛的应用。空分制氧设备的良好运行是化工、冶金企业保证生产的必要条件。一套制氧设备要想充分发挥其功效，除了有性能可靠的设备、合理正确的安装、细心及时的维护，设计单位对于该制氧工程的工厂设计也是极其重要的。并且随着科技的进步、设备的不断更新，制氧站规模趋于大型化，多样化。
因而，对一个合格的制氧空分工程设计者提出了更高的要求。
2 大型空分工程设计需要注意事项
（1）总平布置总平布置要控制好安全距离。内部重点控制对象有：甲类车间、液氧贮槽、氧气球罐、变电站；外部重点控制对象有：重要公用建筑、铁路、可燃气体储罐、民用建筑。
设备及管线布置要以工艺流程舒畅、操作维护方便与站区整洁美观、符合安全规范为原则，布置方案要尽量满足流程顺序。
（2）主厂房主厂房跨度选择要考虑空压机冷却器的检修。在厂房跨度不能满足空压机冷却器检修，又不宜扩大跨度的情况下，可在厂房的墙上开门，但要避开厂房柱，或局部调整空压机所在位置的厂房柱距。主厂房设置吊车规格按照检修最重件或者设备安装时起吊最重件选择，设计师亦要考虑业主要求。轨面标高需要根据设备的高度和起吊件的特点计算确定。如果是汽轮机驱动的空压机，往往安装在比较高的二层平台，需要抬高轨面，以满足检修要求。如果需要的轨面标高很高，造成了投资的不合理增加，可考虑局部采用活动屋面。例如由中冶京诚工程技术有限公司设计完成的某钢厂40000Nm3/h空分，厂房屋面设计了可拆卸的检修孔，检修时使用汽车吊。
（3）空气过滤、压缩系统过滤器的反吹气源一般用仪表空气，压力0.5MPa，但要核实过滤器厂家资料。有的过滤器要求反吹压力为0.8MPa，仪表气压力不能满足，需要用满足压力要求的空气或氮气反吹。过滤器管口标高应与空压机入口标高一致，减小阻损。入口管道宜采用不锈钢管，防止管道锈蚀。空压机排气管道由于温度高、应力大，需要进行应力计算，避免出现排气管道上补偿器拉裂的情况。另外不同厂家的设备，其流程亦有不同，排气管路上的止回阀、流量计及空冷塔进口等的安装要求需要细心核实资料。
（4）氧压机系统氧压机的保安和试车用氮气管道必须除锈脱脂。氧压机放空阀与安全阀在配管时尽可能使排出气流的方向朝向放空消音器，减少弯头，以缓冲高速气流的冲击，消除安全隐患。氧压机放空消音器放散口的标高不宜低于10米，对于大型氧压机，氧气放散量大，在不利氧气扩散的大气条件下，会造成放空消音器附近氧气浓度大幅升高，形成安全隐患，因此放散口标高要现场情况进行适当的加高。
（5）空气预冷系统对于室内布置，一定要核实空、水冷塔的人孔、爬梯与屋面梁、构造梁的关系。分馏塔出来去水冷塔的氮气、污氮气管道往往比较大，
穿屋面、或墙面时需与厂房土建图纸细细核实，避免碰撞。空冷塔是压力容器，设计往往需要增设贴板以进行管道支架的安装，这就需要设计人员在设备审查阶段告知设备厂家。冷冻机冷却器需要定期抽芯检修，设计需留出足够空间。
（6）分子筛纯化系统分子筛吸附器的进出口空气、污氮管道尽可能对称布置，以均衡管道阻力。场地布置紧张的项目，建议提前跟业主沟通采用立式吸附器，节约占地。如果建设地点在冬季严寒地带，建议系统阀门设置在有采暖的厂房内，如严寒地区某钢厂15000Nm3/h空分，在分子筛吸附器下面设计成了封闭的房间，冬季有采暖，分子筛系统的阀门布置在该房间内。分子筛系统管道直径大（如6万空分为DN1400）、温度高（加热器后可达170℃以上）、应力大，因而设计时需要进行应力计算，达到管系的合理布置。分子筛系统管道支架多、型式多样，有滑动支架、单片支架、弹簧支架等，提土建任务和会签时一定要仔细、慎重。
（7）空分塔/膨胀机系统空分塔与主厂房的距离以方便操作为宜，一般情况下空分冷箱壁与厂房距离为3～4米。对于膨胀机布置在室外，且空分塔、膨胀机是垂直于厂房的情况，膨胀机系统与厂房间应留出2米左右通道。进出换热器冷箱的空气、氧气、氮气等管道如果有若干支管，配管时要尽量对称布置，保证气流均匀分配。换热器冷箱的配管不仅考虑外部管道变形量，亦要考虑内部管道变形量，进行管系的柔性计算，通过加设弹簧支架或者设置补偿器来解决。对于室外布置的膨胀机，要设计防雨棚。防雨棚可以设计成承重钢平台，作为空分系统的阀门操作平台，节省占地。
空分出来的低压氧氮产品进入氧、氮压缩机厂房的路由要提前考虑，与厂房吊车梁及辅助间屋面的设计有很大关系。
（8）液体贮存系统液氧贮槽的布置要考虑区域内外设施的安全距离。液体贮槽区要设置围堰，当发生液体泄漏时，尽可能把泄漏的液体控制在围堰内逐渐蒸发，避免引发事故。
（9）站区管线系统制氧站站区管线往往设计成管廊形式，首先根据工艺管道中大口径管道的跨距来确定管廊的跨距，以减少落地支架的数量，小口径管道由于跨距小，可通过增加管廊中的横梁数量来解决。但要注意的是管廊跨距如果选的过大，势必要加大管廊框架的杆件截面，增加钢材消耗。为了确保经济合理，可与钢结构专业协商，进行优化。
（10）氧气调压站氧气调压站应设防护墙，防护墙上方不宜设顶盖或雨棚，应保证一定的通风面积，氧气阀门的阀杆穿防护墙开洞的缝隙应用钢板封堵。电气仪表电缆不得穿越防爆墙。
3 空分制氧项目管理的几点建议
以往设计院面对的客户主要为钢厂、化工企业等，而近些年来我们的主要客户是各类气体公司。为了适应不同的客户需求，我们需要对自己提出更高要求，主要就体现在工程设计的项目管理上。
由于空分项目的工艺流程较为复杂，专业性强，所以体现在设计项目的管理上，最好的是由工艺负责人兼任设计经理，作为项目技术和管理的核心，专人从头负责到底。让合适的工艺负责人统领全局，基本上就有了胜算的把握，剩下就要各专业的积极协同配合。
其次重视与业主的沟通，一个优秀的设计是以对工艺流程的透彻领悟和与业主的良好沟通为基础，形成一个有业主特色的优秀设计理念，然后在各专业的协同配合下，将其转化成优秀的设计成果。
再次合理签订进度表，进度表有其严肃性，同时也有很大的局限性。当初按计划制订的进度表，难免会有事先的估计不足，在进度控制过程中必须要及时更新。进度表是综合内部、外部条件和需求的产物，有强制性也有灵活性。合理的进度表能够保证设计有序开展，而僵化的进度表会暗藏设计质量隐患。
做好成品的会签工作也很重要。工艺负责人在对各专业的设计图纸进行会签的同时，要确认各专业成品是否符合工艺设计思路，是否满足了甲方的要求，是否执行了会议纪要，把好成品发送的质量关。
最后良好的设计现场服务是很必要的。设计指导现场施工，而施工反馈的问题亦能有助设计，这是个相辅相成的过程。
4 结语
笔者是站在一个工艺负责人的角度结合多年的工作经验，就空分制氧分系统设计注意事项和项目管理给出了自己的看法。一个优秀的制氧工程项目，是需要各专业设计师、业主、施工方等群策群力共同完成的，要把项目当做是自己的作品，认真对待。希望本文对于刚涉足此领域的年轻同志有所帮助，也欢迎各位同仁提出诚恳意见及分享宝贵经验。
2 工艺流程 2 工艺流程总体概述 2.1 空气过滤及压缩 来自大气中的空气经自洁式过滤器S01101,将空气中大于1卩m的尘埃和机械杂质清除后，送离心式空气压缩机K01101，自洁式空气过滤器采用PLC控制，带自动反吹系统，反吹系统有时间、压差、时间和压差三种控制程序。 流量约168000Nm3/h、常温常压的空气在由电机驱动的单轴离心式空气压缩机K01101中, 经四级压缩，压力被提升到0.632MPa (A)。温度v 105C后进入空气预冷系统。空气流量由 空压机入口导叶B011101 的开度来调节，空压机K01101 采用3组内置段间冷却器冷却压缩空气；并在末级出口还设有一放空阀BV011121 ，在开车、停车期间，部分空气将由BV011121 放空，以防止压缩机喘振。 润滑油系统：空压机和增压机共用一个润滑油站T011101，油系统包括润滑油系统、事故 油系统( 2 个高位油箱和4 个蓄能器，空压机组和增压机组各1 个高位油箱，2 个蓄能器)。润滑油主要对机组各轴承起润滑、冷却及清洗杂质等作用。 油箱内的润滑油经润滑油泵加压后后送入润滑油冷却器E-011101A/B 中冷却，经温度调 节阀控制好油温后进入润滑油过滤器S-011101A/B ，过滤掉油中杂质后进入润滑油总管，然后送到各润滑点经机组润滑后返回油箱；润滑油泵出口有一总管压力调节阀，用于调节润滑油过滤器S- 011101A/B 出口总管油压。 该油路同时为增压机提供润滑油，在空压机供油总管和增压机供油总管上分别设置有蓄能器和高位油箱。以保证在主、辅油泵出现故障情况下向空压机、增压机供油，保证压缩机组的安全。 2.2 空气预冷系统 经空压机压缩后的压力为0.632MPa( A)、温度v 105C的空气由底部进入空冷塔C01201 内；空冷塔的水分循环冷却水和循环冷冻水两路，进入空冷塔的空气首先经循环冷却水泵 P01201A/B送至下塔顶部，流量为452t/h、32C的冷却水洗涤冷却，再经过循环冷冻水泵 P01202A/B送至上塔上部流量为100t/h、8C的冷冻水进行洗涤冷却后由塔顶出来，温度被降 至10C送进入分子筛纯化系统。 循环冷却水流量由V012004 (FIC012002 )控制，空冷塔C01201下塔的液位由V012038 (LIC012001 )控制，循环冷却水流量设有高、低流量连锁，当循环冷却水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷却水泵。正常情况下，空冷塔下塔的循环冷却水来自凉水塔，经与空气换热后再回到凉水塔。但是，在凉水塔加药期间，空冷塔发生液泛、拦液情况下，为防止空气将大量带水到分子筛纯化系统，此时，必须将循环冷却水的供水切换至新鲜水补水(新鲜水为补入凉水塔的生产水，来自生产水总管) 。另外，在空冷塔C01202 的底部有个排污阀 V012043，为确保空冷塔的水质良好，可以定期打开排污阀V012043，将部分污水排入地沟。 空冷塔上部的冷冻水为闭式回路，循环冷冻水流量由V012028(FIC012001 )控制，空 冷塔C01201 上塔的液位由V012030 (LIC012003 )控制，循环冷冻水流量设有高、低流量连锁，当循环冷冻水达到联锁值时将自动启停泵用循环冷冻水泵。空冷塔上塔的循环冷冻水来自水冷塔C01202,经与空气换热后回到水冷塔C01202。在水冷塔C01202中，循环冷冻水从顶部向下喷淋，由冷箱来的污氮、纯低压氮气进行冷却，污氮的量由V015105(FIC015105) 控制；水冷塔
一、事故经过 1996年7月18日，哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响，接着主冷凝器（以下简称“主冷”）液位全无、下塔液位上升，氧、氮不合格，现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来。断定为主冷爆炸。后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形，主冷四个单元中有一个单元局部烧熔，爆炸切口有碳黑，另一个单元发生轻微爆炸，下塔有一块塔板变形。 二、有关情况 该套空分设备1993年投入生产，产量和纯度都达到要求。该套设备是采用全低压板式换热器净化流程，没液空、液氧吸附器。爆炸前工艺指标未发现异常，主冷液位控制在2500~2900mm，主冷处于全浸操作，当时气相色谱分析仪带病运行，每周分析1次。造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近，化验分析碳氢化合物超标3倍多，有乙炔出现。 三、事故分析 1．空气污染 空气分厂与造气、甲醇、净化分厂较近，这三个分厂不正常排放对空分生产造成了威胁。主冷液氧中碳氢化合物超标时有发生。在爆炸前几天风向和气压都对空分生产不利，造成原料空气碳氢化合物含量上升。 2．碳氢化合物在主冷中积累 碳氢化合物经过液空吸附器和液氧吸附器吸附后，部分被排除，另一部分在液氧中积聚，使其在液氧中浓度升高。乙炔在液氧中局部浓缩而析出危险的固体乙炔，吸附器倒换周期长，液氧泵时开时停，导致碳氢化合物不能被及时排出，又未采取大量排液手段，导致超标。3．操作不当 在吸附器操作过程中，不按规程精心操作导致硅胶破碎，致使硅胶粉末进入主冷。 4．液氧中硅胶和二氧化碳颗粒随液体运动产生静电，是乙炔起爆的点火源。 四、教训和建议 1．空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源，加强对空气监测。2．防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔，加强操作管理，缩短吸附器倒换周期，液氧泵24小时运行，增大膨胀量集中排放大量液氧。 3．空分设备运行12个月，停车全面加温，彻底清除碳氢化合物和油脂。 4．对设备进行及时维护修理，防止带病运行。 5．加强分析管理，严格控制碳氢化合物不超标。 看了楼上的帖子，感觉比较郁闷。大家说的都有道理，但都不全面。这几家的设备我都接触过，浅谈自己的看法：0 y, _; t, @# i7 M& q1 v: H. Z 1. 流程的组织设计没有大的差距，无论哪一家都差不多。只是细节上有不同罢了。如：APCI 通常使用3个氩塔（2个粗氩，一个精氩），但是普莱克斯则选用2个氩塔；APCI使用降膜式主冷较多，能耗较低，但夜空和林德则认为这种主冷不安全，倾向于全浸式主冷，这样的话能耗会高一些； 2，最关键的还是核心设备，如空压机，氧压机，膨胀机等。目前国内的设备还稍微差一些。为了保证可靠性，杭氧经常采用双膨胀机策略（一台进口的运行，一台杭氧的备用。当进口的膨胀机需要除霜或者检修时，运行国产的备机）。但是老外的设备，林德，夜空，APCI等经常就是一台膨胀机，不要备机。。。, s9 ^ b1 G4 x 3. 最能体现差距的是自动控制这一块，国外的厂家比较大面积的使用串级控制和优选控制，
一、空压机组增压机高压缸轴瓦温度高 1、问题描述 某系统增压机在原始安装结束第一次试车时，出现高压缸止推轴承TI4721/TI4722温度高，满负荷是最高102℃，但因在设计指标范围内，制造厂家认为属于正常现象，所以，没有进一步检查。 2010年2月份，轴承温度急剧恶化，在高压三段操作压力最高只有60bar是(设计69bar)，轴瓦温度最高已达109℃，严重制约着空分高负荷生产。 1、可能原因分析 (1)油质、油量等存在问题。 (2)轴瓦本身存在制造质量问题。 (4)油温高、轴瓦间隙小 （5）赃物进入轴承磨坏轴瓦，造成轴瓦磨损 （6）轴瓦破损 原因总结：设计原因，空压机采用846号透平油（中新为ISO VG 46相当于30#透平油），油质，油量、轴瓦外观检查并无问题，可能是轴瓦本身或设计有问题。 1、处理措施和建议 2010年2月份，利用停车机会，对空压机组高压缸轴瓦进行了检查，发现轴瓦厚度不均，间隙小。对瓦块进行了刮瓦修复，并将油压由原来的0.98bar调整至1.5bar，检查结束后，3月份开
车，在90%生产负荷下，轴瓦温度最高76℃，取得了不错的效果。 沈鼓制造的压缩机普通存在轴瓦温度有一个偏高，建议对机组油质，油压，轴瓦进行检查，若以上没有问题，联系厂家解决。 二、分子筛蒸汽加热器泄漏 1、问题描述 2009年1月31号上午，某系统操作人员发现在分子筛蒸汽加热器 E4201的底部水侧管子与壳体的间隙有水流出，为进一步确认，将 蒸汽加热器底部保温全部拆除，打开蒸汽加热器底部壳侧盲法兰 处有大量空气排出，而且还随着所加工空气的流量变化而变化， 由此判断，蒸汽加热器管侧有漏点。 2、可能原因分析 (1)分子筛蒸汽系统超压，超出材料承受范围。 (2)运行中，蒸汽加热器管壳侧温差过大，产生应力。 (3)蒸汽加热器后汽水分离器无液位，产生水击。 (4)冬季停车期间，防冻不彻底，冻坏设备。 最终原因：在装置运行期间，严格控制蒸汽加热器的操作压力和 温度，分离器液位控制在250mm以上，没有发生过水击现象。蒸 汽加热器在2008年11月份停车以后，管侧已经用仪表空气彻底 吹除，说明设备本体存在设计缺陷。 3、处理方法 (1)2009年2月21日，蒸汽加热器进行抽芯检查，发现漏点为
空气分离制氧技术的研究
摘要：近年来,随着社会工业的发展，化学工业、冶金工业等部门中大量应用氧气，氧气是气体工业中数量最大的品种。本文首先介绍了空气分离制氧气的三种方法：深冷法、变压吸附法(PSA)、膜分离法，并比较了各自的优缺点，最终选用变压吸附法进行研究。随着新型吸附剂的开发、工艺不断改进以及控制手段的逐步完善，PSA制氧工艺的技术已有明显提高。本文又对变压吸附工艺的改进和吸附剂的改进和选型等方面进行介绍，最后对PSA空分制氧技术的发展前景进行展望。 关键词：氧气；深冷法；变压吸附；膜分离；吸附剂；PSA-MS联用 在过去的几个世纪里，物质生活水平不断提高和人口不断增长，人类对资源的需求日益增大，同时对环境的破坏也日趋加剧。如何以最低的环境代价确保经济持续增长，同时还能使资源可持续利用，已成为所有国家新世纪经济、社会发展过程中所面临的一大难题。我国实施了“科教兴国”和“可持续发展”两大战略，明确了依靠科技、资源节约、生态环境友好、人与自然协调的可持续发展道路，并提出了建设资源节约型与环境友好型社会的重要战略举措。从物质形态来说，可供人类使用的资源可以分为固体、液体、气体三大资源，其中气体资源是在常温常压条件下表现为气态的物资资源，它包括自然的空气资源、生物气体资源以及工业排放的尾气资源。气体资源的开发的主导意识主要是空气分离以及根据应用要求直接制备气体。空气是一种主要由氧、氮、氩气等气体组成的复杂气体混合物，其主要组成有氮气、氧气、氩气、二氧化碳、氖气、氦气等，除了固定组分外，空气中还含有数量不定的灰尘、水分、乙炔，以及二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、一氧化二氮等微量杂质。 一、研究意义 随着国民经济的飞跃发展和技术进步，工业上对氧的需求与日俱增，应用领域不断扩大。冶金、化工、环保、机械、医药、玻璃等行业都需要大量氧气。就冶金来说，无论钢铁冶金或者有色金属、稀有金属、贵金属的冶金，如果用富氧取代空气供氧，冶金炉（或浸出槽）的产量必将大幅度提高，能源消耗显著降低，冶炼（或浸出）时间大大缩短，产品质量提高，这将使生产成本大幅度降低，还可以节约基建投资。1993年世界工业气体交易的市场价值估计超出200亿美元。如果将最终用户直接在现场生产的气体包括在内，估计数字则超过300亿美元。世界各国气体市场的传统增长率比本国生产总值高出1.5～2.0倍。继续促进这一增长的关键因素包括工业气体在加工业质量和效率改进上所起的重要作用，如节约能量的、环境治理和气体的新应用等。该市场主要集中在已高度发达的国家和新兴的工业化经济区域。未来十年预计在亚洲和南美洲的新兴发展中的经济区域有大的市场出现。1993年世界氧气市场需求统计见图1。
有限空间事故案例分析及防范措施 有限空间是指封闭或部分封闭、进出口较为狭窄有限，未被设计为固定工作场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间(国家安全生产监督管理总局宣教中心编，有限空间作业安全培训教材，团结出版社，2010)。有限空间作业涉及的行业领域非常广泛，如服务业、公共设施管理业、电力、燃气、水生产供应业、制造业、建筑业、餐饮住宿等。有限空间作业环境复杂，不确定的危险因素多，如果防范措施不到位，就有可能发生中毒、窒息、淹溺、燃爆等事故。 根据国家安全监管总局统计，2001年至2009年8月，我国在有限空间作业中因中毒、窒息导致的一次死亡3人及以上的事故总数为668起，死亡人数共2699人，每年平均300多人。2011年全国冶金、有色、建材、机械等工贸行业企业发生有限空间作业较大事故15起、共死亡57人，分别占工贸企业较大以上事故起数和死亡人数的37．5％和35％。2012年以来发生较大事故10起、共死亡37人，分别占工贸企业较大以上事故起数和死亡人数均占37％，同比分别上升66．7％和76．2％(国家安全监管总局关于开展工贸企业有限空间作业专项治理的通知安监总管四C2012)93号)。 1有限空间典型案例 1．1“2．20”水封罐缺氧窒息事故 (1)事故经过。 2006年2月20日，黑龙江省大庆市中国石油天然气集团公司某球罐分公司经理马某、副经理余某、技术员赵某及工人史某按照该石油管理局化工集团甲醇分公司的安排，到合成氨装置火炬系统检查蒸汽伴热系统冻堵情况，当检查卧式水封罐(?2．4mx8．9m)罐内是否有漏点时，余某与赵某将罐顶人孔盖(中480mm)卸开，余某先下到罐内进行检查，因罐内充满氮气(未投入生产)，晕倒在罐内。赵某发现后钻进罐救人又晕倒在罐内，马某随后拴上绳进到罐内再次救人，也晕倒在罐内。随同在场的工人史某立即呼救，施工现场附近的两名司机赶到施工现场将马某拖出，同时报警。医院和消防队员先后到达现场，将余某和赵某抬出，经现场抢救无效，3人全部死亡。 (2)事故原因分析。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 空分冷箱珠光砂爆炸事故的原因分析和预防(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3701-37 空分冷箱珠光砂爆炸事故的原因分 析和预防(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 问题的提出 随着空分设备大型化，空分冷箱随之加大、升高，有的高达60余米。冷箱内充填的珠光砂容量随之增多，冷箱内珠光砂装卸的事故时有发生。 （1）1972年，连源钢厂在装珠光砂时，装珠光砂的人从装砂人孔掉入冷箱，经奋力抢救，但是，抢救出来的人已窒息死亡。 （2）1972年12月，鞍钢氧气厂在冷箱卸珠光砂时，珠光砂突然倾泄下来，其中1人被埋，抢救出来已窒息死亡。 （3）1984年4月，本钢氧气厂，抢修空分调阀的检修工，因被氮气窒息，后掉入珠光砂中死亡。 （4）1990年，某化工厂10000m3/n空分设备因
漏液需停车检修。按正常操作规定进行排除液体、加温除，然后、卸珠光砂时，不是打开珠光砂卸砂专用孔，而是卸下冷箱最下部的检修用的冷箱人孔盖板，人孔板打开后没有多长时间，就听到一声巨响，珠光砂喷出约8m远，整只高40m的方冷箱变成圆冷箱，280号的工字钢、槽钢全部向外弯曲，鼓了出来。 （5）20xx年8月21日，江西萍乡钢厂空分设备组织人员在扒珠光砂，另一台空分设备开着排放液氧，液氧随地沟汽化，由于电动机冒火花，引起爆炸，22人丧生。 （6）20xx年某钢厂6000m3/h空分设备，液空进粗氩塔冷蒸发器调节阀严重漏液，大量液空进人冷箱内的珠光砂中。经停车、排液、加温后卸砂，从冷箱下部的珠光排放口卸砂，没有多久，一声巨响，板式冷箱顶盖全部掀开，方冷箱变成了圆冷箱。 （7）20xx年10月，马钢2万m3/h空分设备冷箱内进行检修，冷箱中的珠光砂喷泄下来，造成1人死亡。
制氧站生产工艺流程一、制氧/制氮系统工艺流程及主要设备 空气
二、工艺流程中各步骤工作原理及用途 1、空气过滤器 空气过滤器的净气室出口与空气压缩机入口相连接，当空气压缩机启动后，内部气压低于大气压，在负压作用下，从大气中红吸入加工空气。空气经过过滤筒，灰尘灰尘会被滤网阻挡，无数小颗粒粉尘会吸附在过滤筒上，干净的空气进入空气压缩机中，所以过滤器中的滤筒需要经常吹扫。此外空气过滤器外安装有一层粗滤网，起到初步过滤的作用。 2、空气压缩机 空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。 空气压缩机类型为离心式空气压缩机，一个空压机车间里有两台空气压缩机，当空气压力不够的时候会启动另外一台增加压力。 ⑴EZ45-2+1空压机工作原理（简图如图1所示） 空气走向为： 过滤器 冷却
图 1
⑴ 47YD112空压机工作原理 图2 相同颜色代表管径相同 3、空冷塔和水冷塔 工艺流程如图3所示。自空压机压缩后的高温空气②进入空冷塔压缩空气在空冷塔上升过程中，与塔上部喷入低温冷冻水⑧、中部喷入的循环冷却水①进行直接接触换热，将空气冷却后③送入分子筛。从空冷塔中出来的冷却水④返回到冷却水循环系统中。 进入水冷塔的冷却水⑤与从水冷塔底部进入的干燥空气⑥进行逆流接触，干空气吸收水分达到饱和从塔顶释放⑦，冷却水温度降低形成冷冻水⑧，该冷冻水由泵打入空冷塔上部对空气进行冷却。
4、分子筛 分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作。由空冷塔来的空气，经吸附器除去其中的水分，CO2及其它一些碳氢化合物后，除一部分工作仪表之外，其余均全部进入分馏塔及增压机。当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生，冷吹备用。由分馏塔来的污氮，经两台电加热炉加热至180度后，入吸附器加热再生，解析掉其中的水分和CO2，后经放空消声器派入大气。 5、换热器 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备 6、膨胀机 增压透平膨胀机，由分子筛吸附器来的洁净空气一部分进入增压器，消耗掉由膨胀机输出的能量，同时使压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器，被常温水冷却到38左右，入主换热器冷却到一定温度167K 后入透平膨胀机膨胀，然后经膨胀后换热器进一步冷却入上塔参与精馏。其余空气直接入主换热器冷却到露点100K附近出主换热器，入塔底部参与空气分馏。 7、空气分馏塔 空气分馏塔是一种采用精馏的方法，使各组份分离。从而得到高纯度组份的设备。 空气被冷却至接近液化温度后送入分馏塔的下塔，空气自下向上与温度较低的回流液体充分接触进行传热，使部分空气冷凝为液体。由于氧是难挥发组份，氮是易挥发组份，在冷凝过程中，氧比氮较多的冷凝下来，使气体中氮的纯度提高。同时，气体冷凝时要放出冷凝潜热，使回流液体一部分汽化。由于氮是易挥发组份。因此，氮比氧较多的蒸发出来，使液体中氧纯度提高。就这样，气体由下向上与每一块塔板上的回流液体进行传热传质，而每经过
第一部分：行业事故案例 1、液氧槽车事故 事故经过：2011 年4 月24 日下午2 点35 分左右，扬溧高速上，一辆槽罐车正从镇江开往扬州，眼看就要到瓜州收费站，谁知就在还有一公里时，让人意想不到的事故发生了。“砰！”一声巨响，槽罐车撞上了前面一辆小型吊车，在惯性作用下，槽罐车侧翻，尾部重重地撞上了高速右侧的护栏，护栏严重变形。由于惯性巨大，槽罐车并没有因此停下来，横着向前滑行了好长一段距离。滑行过程中，车里燃油发生泄漏，引燃了车后轮胎，并烧到了驾驶室。 事故发生后，槽罐车的驾驶员李师傅很快就从驾驶室里跑了出来，当他惊恐地拍打自己腿上的火时，突然想到押运员还被困在里面，李师傅又冲回现场，用尽全力将同伴从副驾驶位置上拉了出来，并帮他把身上的火扑灭。之后两人被紧急送往扬州市苏北人民医院救治。押运员烧伤面积达60%，幸好驾驶员无大碍。不过，由于受到撞击，罐体上出现两个漏洞，液氧大量泄漏，为了排除险情，扬州各部门现场排氧，26吨液氧全部放空。 事故处理：下午4 点左右，记者在现场看到，槽罐车罐体前后部位都发生了泄漏，白色的“烟”不断冒出。据介绍，经过20 分钟左右的扑救，明火被基本控制，不过由于油箱温度过高，还是发生了爆炸，所幸有惊无险。火控制住了，但液体一直在泄漏。为了排除险情，消防员分别对前后两个漏洞进行强制堵漏，并将随身携带的衣服一并用上，覆盖在漏洞处。 该槽罐车厂家派出的工程师赶到了现场，大家现场研究决定，先现场将罐体的液氧放掉，然后再对罐体实施转移。但排放液氧是有条件的，就是方圆500米范围内的车辆发动机必须熄火，否则会造成液氧爆炸等危险事件发生。情况紧急，在交警部门的配合下，现场方圆500 米范围内的所有车辆发动机全部熄火。厂方工程师见安全措施到位后，立即戴着面罩来到罐体尾部，把阀门打开，只见一股白色液体笔直从尾部冒了出来，喷到高速下面的绿化带中。在排液的过程中，消防员同时出动水枪，从各个角度对液体进行稀释，防止出现意外。晚上12 点现场险情才完全解除。记者从医院了解到，驾驶员没有什么大碍，押运员被烧伤，面积达60%，另有两处骨折，尚未脱离生命危险。 排液现场 2调压站氧气阀门更换时发生燃爆事故 事故经过： 4月14日上午10时左右, 安徽省某公司机动科组织有关人员（总调度、机动科长、仪表负责人、生
空分制氧工艺流程 空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同，经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧/氮产品。空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。 流程简述：原料空气由吸入塔吸入，经滤清器去除灰尘和机械杂质，在离心式空压机中被压缩，压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃，然后进入自动切换使用的分子筛吸附器，以清除H2O、CO2和C2H2，出分子筛的空气为12℃~4℃，然后进入分馏塔。在分馏塔中，空气首先经过主换热器与返流气体换热，然后被冷却至接近饱和温度（-172℃）进入下塔。另一部分空气作为作为膨胀气体，经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。这部分气体被冷却至-103℃左右，从主换热器中抽出进入透平膨胀机，膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器，在热虹吸蒸发器内，被从主冷引出的液氧冷却至-175℃，进入上塔中部，部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷，形成液氧自循环，进一步除去液氧中的碳氢化合物。少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。在下塔，空气被初步分离成氮和负氧液空，在塔顶获得99.99%N2的气氮，进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。另一部分液氮，经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。下塔负液38% O2的液空
经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。以不同状态的四股流体进入上塔再分离后，在上塔顶部得到纯氮气，经过冷器、主换热器复热后出分馏塔；上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发，其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔，其余部分作为上升蒸汽参加精馏。在上塔冲中部抽出污氮气，经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。从分馏塔出来的污氮气分为两路，一路进入纯化系统作为分子筛再生气，其余的污氮气进入预冷系统，进入其中的水冷塔中，以进一步回收污氮中的冷量。从分馏塔出的的合格氧气出分馏塔后，送至压氧系统。部分液氧作为产品抽出。 附：流程图
特大制氧事故案例分析 制氧机主要应用于钢铁企业和石化企业，它的安全运行对于企业的生产经营起着极为重要的作用。以下就五起事故，简要地进行原因分析，并提取可吸取的经验和教训。 一.从表一可以看出这五起特大事故，主要分两大类： (一)是空气透平压缩机事故： 1.97年2月28日，钢铁公司一万四制氧机刚刚检修完毕，第一次启动过程中，突然发生一声巨响，高速旋转的一级叶轮破碎，飞出的碎片打穿了空压机的蜗壳，并使在场的两位同志受伤。事故发生后，各方专家到现场进行勘察，但对事故的具体原因，未能达成一致意见。有人认为是空压机制造质量问题，也有人认为是空压机的检修质量问题。 2.98年5月1日，涟源钢铁公司一万制氧机正在稳定运行中，突然发生一声巨响，操作工立即进行停车，发现低速轴在齿轮根部断裂，一级蜗壳破碎，轴瓦严重损坏，机座变形，压缩机组除冷却器尚能使用外，其它机体部分，需全部更新。到目前为止，还没有看到具有权威性的分析结果。 (二)是空分设备爆炸事故： 1.96年3 月2 日凌晨3：44，新余钢铁公司6000制氧机在不发现异常征兆的情况下，空分塔突然发生爆炸，空分塔保冷箱被炸开，并且整体倒向主操作室厂房，将厂房局部损坏。事故没有造成人员伤亡。 2.97年5月16日9：05，石化公司进口6000制氧机空分塔发生剧烈爆炸，空分塔保冷箱钢结构框架倾斜，冲击波波及方圆500米，造成4人死亡，31人受伤。 3.97年12月25日，马来西亚滨鲁图壳牌石油公司从法国进口的73000制氧机发生爆炸，爆炸碎片崩飞到周围100米，爆炸声传播200公里，5公里以的门窗玻璃被震碎，事故没有造成人员死亡，受伤情况不详。 对以上情况的分析，作为使用单位需要吸取以下经验教训： 1.一定要严把检修质量关，对高速运转机械转子，若要进行动平稳校验，一 定要找具有校验的资格的单位。
制氧厂岗位职责 一.制氧空分工段长岗位职责 1.工作职能范围： 在厂长的领导下，负责本机组的生产经营管理及行政事务工作。 2.工作质量与数量： 每天检查所属的机械设备运转情况，及时了解生产和所要处理的任务。抓好产品质量和设备检修质量，不断降低消耗。 3.服从厂领导的统一安排与指挥，认真检查本机组各项规章制度标准，贯彻落实情况并及时向厂内汇报。 4.具备制氧空分压缩机岗位的应知内容。 5.掌握制氧工艺全过程中各部位的调节及参数变化时对其它部位工艺参数的影响。 6.掌握制氧工艺全过程中各个部位的工作原理，设备结构技术要求，遥控自控及其工作状况。 7.应会组织新安装或大、中修全套设备的验收、试车、调试工作。 8.应能提出设备及制氧工艺中合理化建议或改进措施。 9.应提出重大事故或故障的分析判断理论分析的正确处理方案。 1 0."组织全制氧系统开、停车及紧急事故处理等工作。 1 1."参与修订安全技术规程，生产技术操作规程和设备的使用维护规程。 1
2."总结技术操作经验，推广使用新技术，抓好职工的技术培训工作，具备讲授技术理论与技术操作课的能力，培训新工人。 1 3."负责本工段的常规工作。 二.制氧工班长岗位职责 1.工作能职范围： 负责本班安全生产，行政管理工作，负责落实上级交给的各项任务及制氧班组的生产任务。 2.工作质量与数量： 按时完成生产计划和各项生产技术指标，观察调整制氧机各部位温度、压力、阻力、液面、流量、纯度等，使设备达到最佳运行情况。 3.工作协作关系；了解供水、供电等情况，与化验配合做好纯度分析、对使用设备进行维护，发现问题及时联系机修检查处理。 4.具备制氧机空分操作岗位及压缩机岗位的应知内容。 5.掌握制氧工艺过程中各部位的工作原理，设备结构技术要求，遥控、自控及其工作状况。 6.掌握制氧工艺全过程中各部位的调节及参数变化对其他部位工艺参数的影响。 7.组织制氧全系统开，停车及紧急事故的处理工作。 8.提出制氧工艺中的合理化建议或改进措施。 1 9."具有重大事故或故障的分析判断能力，提出正确处理方案。 1
第三部分空分工艺流程的组成 一、工艺流程的组织 我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革： 第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质； 第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环； 第三代：可逆式换热器； 第四代：分子筛纯化； 第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环； 第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩； ○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品； ○内压缩流程：化工类：5~8 ：临界状态以上，超临界； 钢铁类：3.0 ，临界状态以下； 二、各部分的功用
净化系统压缩冷却纯化分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统） 液体：贮存及汽化系统； 气体：压送系统； ○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质； ○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力； （热力学第二定律） ○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性 有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻 了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用； ○纯化：防爆、提纯； 吸附能力及吸附顺序为： ； ○精馏：空气分离 换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件； 制冷系统： 维持冷量平衡
液化空气 膨胀机 方法 节流阀 膨胀机制冷量效率高：膨胀功W； 冷损：跑冷损失 Q1 复热不足冷损 Q2 生产液体产品带走的冷量Q3 第一节净化系统 一、除尘方法： 1、惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离； 2、过滤除尘：空分中最常用的方法； 3、离心力除尘：旋转机械上产生离心力； 4、洗涤除尘：
整体解决方案系列 有限空间事故案例分析防 范措施 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-81182有限空间事故案例分析防范措施 Case analysis and precautionary measures for limited space accidents 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 有限空间是指封闭或部分封闭、进出口较为狭窄有限，未被设计为固定工作场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间(国家安全生产监督管理总局宣教中心编，有限空间作业安全培训教材，团结出版社，2010)。有限空间作业涉及的行业领域非常广泛，如服务业、公共设施管理业、电力、燃气、水生产供应业、制造业、建筑业、餐饮住宿等。有限空间作业环境复杂，不确定的危险因素多，如果防范措施不到位，就有可能发生中毒、窒息、淹溺、燃爆等事故。 根据国家安全监管总局统计，20xx年至20xx年8月，我国在有限空间作业中因中毒、窒息导致的一次死亡3人及以上的事故总数为668起，死亡人数共2699人，每年平均300多人。20xx年全国冶金、有色、建材、机械等工贸行业
企业发生有限空间作业较大事故15起、共死亡57人，分别占工贸企业较大以上事故起数和死亡人数的37.5%和35%。20xx年以来发生较大事故10起、共死亡37人，分别占工贸企业较大以上事故起数和死亡人数均占37%，同比分别上升66.7%和76.2%(国家安全监管总局关于开展工贸企业有限空间作业专项治理的通知安监总管四C2012)93号)。 1有限空间典型案例 1.1“ 2.20”水封罐缺氧窒息事故 (1)事故经过。 20xx年2月20日，黑龙江省大庆市中国石油天然气集团公司某球罐分公司经理马某、副经理余某、技术员赵某及工人史某按照该石油管理局化工集团甲醇分公司的安排，到合成氨装置火炬系统检查蒸汽伴热系统冻堵情况，当检查卧式水封罐(2.4mx8.9m)罐内是否有漏点时，余某与赵某将罐顶人孔盖(中480mm)卸开，余某先下到罐内进行检查，因罐内充满氮气(未投入生产)，晕倒在罐内。赵某发现后钻进罐救人又晕倒在罐内，马某随后拴上绳进到罐内再次救人，也晕倒在罐内。随同在场的工人史某立即呼救，施工现场附近
1.氧气和氮气的生产 原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.52MPa左右,经空气冷却塔预冷，冷却水分段进入冷却塔内，下段为循环冷却水，上段为低温冷冻水。空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸附器，空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生，纯化器的切换周期为240分钟。 空气经净化后，分为两路：大部分空气在主换热器中与返流气体（纯氧、纯氮、污氮等）换热达到接近液化温度约-173℃进入下塔。另一路空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷，然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。 在下塔中，空气被初步分离成氮和含氧38-40%的富氧液空（下塔底部），顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮，同时主冷的低压侧液氧被汽化。部分液氮作为下塔回流液，另一部分液氮从下塔顶部引出，经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝侧的冷源。下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液参与上塔精馏。 氧气从上塔底部引出，并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入氧气压缩机加压后送往用户。 污氮气从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外，大部分作为分子筛的再生气体（用量约21000/h）。小部分进入水冷
塔中作为冷源冷却循环水。 氮气从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后出冷箱，经氮气压缩机加压后送往用户。 产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。从液氧贮槽中排出的液氧，用液氧泵加压后的进入汽化器，蒸发成氧气然后进入氧气管网送用户。
仅供参考[整理] 安全管理文书 空分事故应急预案 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共5 页
空分事故应急预案 一、高压电停 1、可能原因：供电中断、工艺故障跳闸、电器故障跳闸。 2、可能造成后果：全系统停车，空压机停车，氧压机、氮压机停车，低压停电。 3、处理方法：1）全系统停车，按系统停车处理，要仪表气，注意膨胀机油压适当降低，关膨胀机进出口，关冷箱充气，放空动设备内气体并盘车，关预冷泵进出口，保持塔内压力，视情况处理纯化；2）空压机停车，放空并停氧、氮压机后按1）处理；3）氧压机、氮压机停车，先开放空然后倒用备机。 4、相关检查：询问供电中断原因，检查电机，检查工艺原因，检查励磁等，向上级汇报。 二、低压电停 1、可能原因：供电中断、变压器故障、低压断路器故障等。 2、可能造成后果：所有或部分低压设备停运，引起供油、供水、加热、抽风、励磁、氩泵停，引起高压设备部分跳车。 3、处理方法：1）循环水中断，按系统紧急停车处理；2）空压机供油中断、励磁中断，空压机联锁停，按高压停电方法处理；3）氩泵、多级泵、冰机、纯化电加热器、风机停，按部分停车视情况处理。4）相关检查：检查高压供电，变压器，低压供电等。 三、仪表气中断 1、造成事故的可能原因：1）、仪表管路故障，仪表气断裂，吹除阀打开，供气阀关闭；2）、因AC停机或分子筛放空引起的故障，造成气源中断；3）、因6000或熔三仪表管网问题，引起仪表气异常。 第 2 页共 5 页
2、事故产生的后果：1）、仪表气中断时，引起纯化切换阀不能切换，气开阀全关，气闭阀全开，被迫停车；2）、仪表气异常时，引起纯化系统切换伐开换不灵活，气动调节阀随仪表气压力波动而误动作，引起工况严重波动，直至停车；3）、引起ET、AP密封气中断或波动而导致ET、AP异常；4）、导致6000备用仪表气中断或异常。 3、处理事故的对策1）、纯化系统打手动操作；2）、倒用备用仪表气源（6000或熔三）；3）、如影响巨大，应进行紧急停车。 4、相关检查 1、仪表总管及各支路有无断裂，相关阀门是否误操作或损坏； 2、应当检查V1015阀对仪表气的影响； 3、6000空分及熔三仪表气管网是否有问题。四、DCS失控 1、造成事故的可能原因：1）、使用环境温度、湿度的影响，温度过高不利于散热，湿度过大对器件绝缘不利，在低温时也宜产生凝结水形成短路；2）、使用环境灰尘过大，形成较强静电，干扰DCS运行，造成死机等现象；3）、雨天、雷电的干扰；4）、周围强电设备的电磁干扰；5）、DCS软件的设计缺陷及老化；6）、DCS软件缺陷；7）、DCS电源故障；8）、DCS通信故障；9）、DCS接地系统故障；10）部分模块坏。 2、事故产生的后果1）、DCS人机界面对话中断，不能操作DCS；2）、DCS数控采集系统因干扰会产生工艺假值，导致操作失误，自关锁误动作；3）、DCS程序控制系统不工作，造成各联锁失效，阀门不能再行动作等；4）、DCS程序控制系统失控，造成联锁误动作，纯化工作异常，阀门乱动作；5）、死机。 3、处理事故的对策1）、前四项应进行紧急手动停车，查出原因进行排除后重新下装DCS系统软件；2）、第五项应根据情况判断处理，例： 第 3 页共 5 页
工业制氧原理及流程 空气中含氮气78%，氧气21%。由于空气是取之不尽的免费原料，因此工业制氧/制氮通常是将空气中的氧气和氮气分离出来。制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。本专题将详细介绍制氧/制氮的工艺流程，主要工艺设备的工作原理等信息。 【制氧/制氮目的】：制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。 【制氮原理简介】：以空气为原料，利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。 Ａ：深冷空分制氮 深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。 Ｂ：分子筛空分制氮 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。 Ｃ：膜空分制氮 以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维
空分事故案例！ 2008年6月25日凌晨4时22分左右，七氧调压站发生氧气管道燃爆事故，造成送炼铁的氧气专管停运。8时，氧气公司召开专题会，讨论恢复生产及送氧方案。通过堵板隔断受损管道将七氧调压站前没有受损的氧气管道恢复运行，送炼钢管网。12时20分，氧气调度室通知I台氧压机压氮气对恢复的氧气管道进行吹扫，13时20分，氧气管道吹扫完毕后，关闭15#和19#阀门。14时10分，氮气压力升至1.5MPa，氧气公司调度室安全运行五车间向管道送氧，同时通知二车间管维班班长王智军稍微开启19#阀，A号、B号阀，用氧气置换氮气。15时55分在A点化验结果含氧量97%。16时15分左右，班长王智军通知班员曾繁昌、黄贝一起前往万立制氧机区域大门口，并安排曾、黄二人上氧气主管道阀门操作平台，检查19#阀门的开度，并要求将操作19#阀门的F型扳手从阀门上拿下来。16时20分，曾、黄二人在平台上用F型扳手操作阀门时，氧气管道发生燃爆，二人均被烧伤，曾繁昌从约8米高的平台坠落，黄贝从操作台的直梯爬下。事故发生后，两人被迅速送往武钢二医院急救。曾繁昌头部严重挫伤，耳鼻口多处出血，身体皮肤大面积烧伤，经医院全力抢救无效，于16时47分死亡。17时5分，黄贝经武钢二医院紧急救治，全身85%面积皮肤烧伤，后被及时送往武汉市三医院继续治疗。 事故发生后，我公司迅速成立了事故调查组，对事故现场进行了勘察，对事故原因进行初步分析如下： 1.用氮气对管道进行吹扫时，管道内残渣未吹干净，新投产的I台制氧机德方调试人员（制氧机系德国进口，故有德方人员负责调试工作）未经允许擅自将系统压力从 2.14 Mpa升到2.65Mpa，导致管道内压力波动过大，而此时管网维护工曾繁昌和黄贝在接到班长王智军检查19#氧气阀门开度时，擅自操作氧气阀门，导致残渣与管道阀门产生摩擦，造成管道燃爆。 2. 送氧方案未严格执行，安全措施、安全确认制未落实。 一起空分开车冰堵事故的判断与处理 安阳钢铁集团公司信阳钢铁公司KDON—1500／1500—Ⅲ型制氧机系90年代初产品，为切换板翅式换热器流程，上、下塔分开，主冷在下塔顶部，靠液氧泵与上塔联接。该制氧机配置一套加温系统，大加温时由两只干燥器产生的干净空气通过罗茨风机加压后送人空分系统进行加温，在整个大加温过程中，两只干燥器需相继投入使用。 1 事故经过 2000年6月底以来，该制氧机运行很不正常，现象是冷损增大，经常靠两台膨胀机运行来维持冷量平衡，氧产量大幅度下降。根据有关现象怀疑液空吸附器泄漏，停车检查，发现两个硅胶排放口法兰漏，处理好后，进行大加温，然后重新启动。 启动后运行至第二阶段时，发现氧液化器阻力增大，有冻堵的现象，随即板翅式换热器氧通道也被冻堵。于是停车后对氧液化器和板翅式换热器进行单体加温。吹通后，继续开车。下塔产生液空，液空节流进上塔，上塔底部液面至1．6米时，启动液氧泵，主冷开始工作，空气大量进塔，下塔阻力由4kPa增至lOkPa，但上塔底部阻力一直满表(大于25kPa)，主冷氧侧压力达0．07MPa，居高不下，不久上塔底部液位急剧下降，只得开大旁通阀，加大回流量，以维持液氧泵运转。此时，主冷氧侧压力降至0．03kPa，下塔阻力降至4kPa，进塔空气量减少，主冷停止工作，上塔阻力仍满表，再过不久，上塔底部液位又涨高，主冷恢复工作，但不久主冷又停止工作，约4分钟波动一次，这是典型的上塔液悬现象，因处于开车阶段，主冷液位低，所以对下塔工况影响较大。 2 事故原因分析、判断 开车至此，感觉问题严重，无法运行下去。首先，板翅式换热器中部温度紊乱，无法调整，说明氧通道仍堵塞；其次，上塔底部塔板堵塞，严重液悬。对于塔板堵塞物，要么是冰、干冰，要么是硅胶粉末等杂质。联想氧液化器、板翅式换热器氧通道冰堵，认为冰堵的可能性大。原因可能有三种： (1)开车第一阶段操作不当，造成含水空气进入精馏系统，然后在第二阶段冻堵。 (2)干燥器硅胶失效或有效工作时间缩短，加温气带水。 (3)板翅式换热器氧通道内漏(投产以来板翅式换热器多次出现问题)，致使开车第一阶段大量带水空气漏进氧通道，进入氧液化器与上塔。而进入开车第二阶段，再被冷却、结冰，冻堵这些地方。加温吹通后不再冻堵，说明氧通道内漏处在冷端，渡过水分冻结区后，漏进的空气不再含有水分。 我们分析认为第一种可能性不大，因为这套制氧机自投产以来，多次开车，操作工每次都严格按操作规程进行，顺利出氧达产。第二、三种可能性比较大，但无法确定是哪一种。另外，这次开车，冷损仍很严重，说明设备仍存在着外漏点。 3 扒塔检查及事故原因确定 综合上述分析我们认为有必要扒塔进行彻底检查，找出原因，排除故障。于是停车、排液、扒塔，清扫干净后，进行如下检查工作： (1)板翅式换热器四个氧通道检查结果不漏。 (2)氧液化器氧通道检查，内有大量积水，检查结果也不漏。