空分装置冷箱泄漏分析与处理

2020年06

月设备运维空分装置冷箱泄漏分析与处理任新娟（玉门油田分公司炼油化工总厂动力车间，甘肃酒泉735000）摘要：空分冷箱泄漏将严重影响空分装置长时间运行的安全性和稳定性，使其在运行中产生风险，冷箱内参数产生变化能够反映出冷箱内泄漏与否和泄漏量。冷箱内设备以及管道泄漏情况是否对空分装置运行安全性产生影响。文章结合实际案例，对空分装置冷箱泄漏情况里进行分析首先分析其泄露会产生的风险，并针对泄露原因提出合理地应对策略，对这一情况进行有效处理，处理方案存在一定风险性，在借鉴过程中应该充分考虑自身装置实际运行状况，制定合理的处理方案。关键词：空分装置冷箱；泄漏；温度0引言某日，工作人员在例行检查时发现冷箱壁西面上部有结冰情况，面积在1m2左右，和前一段时间相比冷箱密封气压力稍有上涨。对此进行分析可知，冷箱内密封气有25%左右氧含量、1.5%左右氩含量，冷箱温度保持在0℃以上，没有明显的变化，没有呼吸阀跑砂以及冷箱壁鼓包变形、开裂等情况出现。根据泄漏点数据和位置进行分析，最后得出粗氩塔顶部的出口管道连接其上部回流液管道之处铝钢接头或焊缝有泄漏，富氧粗氩气是主要泄露介质，存在DN25mm回流管直径这一判断。因为没有产生大量泄漏，能够控制其安全风险，最终决定采取采用合理方法对运行加以监视，并及时合理的制定处理方案，如果泄漏面积扩大将停车处理。1冷箱泄漏风险分析1.1冷箱壁低温冻裂当低温气体泄漏对冷箱壁和支撑进行冲刷，极易冻裂冷箱壁和损坏支撑。当低温液体泄漏时，液体极易沿着珠光砂流到下面的冷箱基础上，快速降低基础温度，使基础冻坏。液体极易从四周向冷箱其他位置流动，冷箱壁及支撑被冻坏。1.2富氧危险如果富氧、气氧和液氧是泄漏介质，那么将不断提升冷箱内的氧含量，富氧区域将陷入危险，在有明火和静电火花时容易发生爆燃。1.3冷箱超压鼓包和喷砂液体在泄露后流动时会受热不断气化，冷箱内压力不断提高，极易使冷箱出现超压喷砂情况，甚至会时冷箱局部出现鼓包及破裂情况。当气体有着较大的泄漏量时，也会使冷箱超压。1.4冷箱砂爆如果泄漏液体量增加，并且延长持续时间，冷箱内珠光砂中汇集很多低温液体，因为珠光砂没有良好的传热效果，短时间内不会急剧气化，但在遇到热源或流动时，将会快速膨胀，其体积将增加超过600倍，将使冷箱内压力迅速提高，呼吸阀没有及时泄压，会产生砂爆情况，破坏冷箱，严重时会整体垮塌。1.5珠光砂冲刷珠光砂受到泄漏介质流动影响而产生“气锯”，将会冲刷周边设备管道，造成其损伤[1]。1.6设备内部进入珠光砂珠光砂极易在漏点部位管线和设备内部，从而形成污染以及对堵塞管道和换热器形成堵塞。2控制和处理冷箱泄漏风险的对策2.1防控冷箱富氧风险的对策使用纯氮气代替冷箱中的污氮气，将冷箱密封的气含氧量尽可能降低，应确保控制在23%以下。将分析冷箱密封气的氧含量的频率增加，从原本的每月1次分析变成每周1次分析，同时做好相关记录。如果氧含量存在没有规律的增加情况，应该及时将分析频率加大。在条件允许的情况下可在泄漏点附近开孔进行取样分析，以对泄漏情况进行准确判断。2.2防控冷箱超压对策结合具体要求打开冷箱呼吸阀，利于冷箱置换和泄压，定期检查冷箱呼吸阀是否正常。控制冷箱合理充入密封气，始终控制冷箱密封气的压力在指标范围内，禁止大于1kPa，避免冷箱呼吸阀起跳产生喷砂现象，也要避免冷箱产生负压进入潮湿空气。2.3防控冷箱冻裂损坏对策使用适量热氮气来置换冷箱中的部分冷气，应用低压蒸汽对冷箱结冰处进行吹扫使其冰块及时融化掉，运用望远镜对冷箱壁是否有冻裂等情况进行观察。2.4提升巡检监控力度（1）巡检时操作人员应该2人1组，对冷箱附近是否存在异常情况进行检查。每组监测冷箱结霜结冰面积是否扩大，使用测温枪对冷箱结冰处温度加以监测，并做好记录工作。如果冷箱结冰结霜面积扩大或是冷箱钢板有跑砂及冻裂等情况出现，应及时向车间报告。（2）主控加强巡检冷箱参数，将上塔压力控制在33kPa左右，加强巡检冷箱基础温度、主冷液位及冷箱密封气压力等。如果冷箱密封气压力突破100Pa或瞬间增长50Pa，基础温度减少5℃，以及冷箱密封气之中含氧量增大等情况应及时向车间报告。（3）对冷箱珠光砂沉降高度定期进行测量，对珠光砂结块以及浸入液体情况加以检查，有利于判断是否泄露了低温液体。如果泄露了低温液体，那么珠光砂容易出现沉降，基础温度随之降低。2.5防控冷箱泄露液氮及氮气的对策如果冷箱泄露氮气或液氮，应将冷箱内供密封气及时停止或减小，避免氮气和液氮消失，冷箱内压力快速提升，会出现砂爆情况。应严格控制冷箱内积累液氮，如果积累了过多液体将会十分危险，要进行停车处理[2]。2.6防控冷箱内含有过高氧气的对策如果冷箱内含有过高的氧气，为了避免明火和静电等引发爆燃情况，应该及时切断冷箱有关电源，冷箱附近10m范围内不应出现明火。采取以上对策后，冷箱密封气成分以及压力逐1462020年06

月设备运维渐稳定，冷箱壁结冰面积未增长，也未产生冻裂及跑砂等情况，能够控制这一风险。当泄漏情况没有明显变化时，应对运行进行监视。为避免泄漏面积扩大，合理制定检修方案，并做好停车检修的准备。2.7停车加温对策装置根据计划停车，排液使用时间为8h。分馏塔加温应严格根据加温规程进行。加温前，将冷箱顶部人孔盖和呼吸阀打开，设置防护网及挡雨棚。加入少量分子筛空气进到分馏塔，结合冷箱密封气得出压力以及冷箱开人孔喷砂情况确定空气导入量。应缓慢开展加温工作，避免冷箱超压和跑砂。在分馏塔通气一定时间后，结合具体情况逐渐通入冷箱密封氮气，珠光砂加温。在塔内设备和管道温度与人孔密封气温度为标准值时，结束加温。3应急处理冷箱泄漏扩大风险的对策（1）当冷箱泄漏增大时，出现以下情况时应停止空气压缩机和冷箱的运行：泄漏大量液体及冷箱内基础温度降低速度加快，并小于-50℃；检查冷箱壁后发现冻裂及基础损毁等情况；冷箱密封气含有的氧量超过40%以上；冷箱的密封气压力快速增长；制冷量加大后主冷液位依旧无法正常维持。（2）如果冷箱泄露面积较大时，有危急人员出现、出现设备安全问题以及工艺异常变化等问题，比如上塔、下塔以及冷箱密封气等压力突然变化、冷箱喷砂和产生低温蒸汽云等现象应该及时停下运行的空气压缩机和冷箱[3]。（3）应急处置对策：停下空气压缩机，将进塔空气及时切断，避免泄漏面积不断扩大出现冷箱破裂和砂爆事故，在液体大量泄漏的情况下应该将冷箱密封气的充气阀及时关闭，避免液体气化加快冷箱超压，禁止任何热源通入冷箱；停下运行的空分装置后，冷箱通过放空阀泄压，但应保证塔内压力比冷箱密封气压力大10kPa以上，防止珠光砂向塔内漏入；将塔内液体及时排放出去，安全排放液体至液氧喷射蒸发器，对喷射蒸汽量加以调整；在冷箱周围无动火的条件下排放；重视现场操作安全，注意操作的规范性；严格根据设备加温操作规程给分馏塔加温，避免过快加温使冷箱超压。如果有液体泄漏，禁止向分馏塔迅速加温，可先自然复温，保证有足够的复温时间，接着逐渐加温，复温速度标准是冷箱壳体不超压。4结语文章所探讨的空分装置冷箱泄漏问题因及时发现，并进行准确分析判断，采取了合理的风险控制措施，能够保障装置运行的安全性和稳定性。在停车检修后能够消除泄漏点，使冷箱壁结冰情况消失，恢复冷箱密封气氧含量，满足了预期要求。参考文献：[1]朱致欣,江福,叶向忠,等.空分装置冷箱泄漏分析与处理[J].大氮肥,2020,43(01):3-6.[2]侯祥斌,王磊.关于空分冷箱泄漏分析与应急处理[J].化工设计通讯,2017,43(10):142+147.[3]张准,吉星.大型空分冷箱内泄漏危害及分析处理[J].化工管理,2017(20):114.作者简介：任新娟（1980-），汉，女，甘肃酒泉人，

技师，大专，气体深冷分离。浅谈汽轮机结垢的影响及预防措施李蕾高荣（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西渭南714000）摘要：压缩机做为化工生产企业核心设备，配套设备以汽轮机驱动多为常见，汽轮机的稳定运行直接决定整个化工工艺装置的运行正常与否，而汽轮机结垢情况是汽轮机在运作的过程中较为常见的一种情况，结垢的产生会在较大的程度上降低汽轮机的运作质量，甚至会造成安全隐患。文章针对汽轮机结垢的影响，产生因素以及预防措施展开分析与讨论。关键词：汽轮机；结垢；影响；预防措施0引言2019年8月，渭化集团在一二期合成氨、尿素、甲醇装置大检修过程中，多台汽轮机在拆检过程中发现叶片结垢严重，认真梳理近来年几台汽轮机检修情况，特别是S2蒸汽驱动汽轮机，动静叶片结垢、腐蚀日益加剧，该问题严重影响汽轮机的使用效率、使用寿命，甚至于对其的使用安全性产生影响。本文主要针对于汽轮机结垢情况进行分析并具有针对性的提出响应的解决方案，能够在最大程度上提升其的使用效率以及使用安全性，让其能够长时间高负荷的进行运转，为企业发挥应有的经济效益。1汽轮机结垢的影响汽轮机在化工生产、火力发电等行业有着十分重要的地位，其在应用的过程中出现结垢情况则会造成以下几个方面的影响。第一，汽轮机在使用的过程中出现结垢情况会造成其内部的通流面积减小，从而造成汽轮机整体的工作效率降低，影响汽轮机的正常使用。以及根据有效的数据可知，汽轮机的动静叶在运转中，结垢的厚度每增加0.11毫米，汽轮机的工作效率将会降低3%～4%。第二，造成设备的损坏。汽轮机在应用的过程中其所产生的结垢中有部分侵蚀性的结垢，这些结垢会对汽轮机本身产生侵蚀，损坏设备[1]。第三，造成一定的安全隐患，结垢累计过程会造成汽轮机运作过程中转子轴向力增大、推力轴承过载出现设备故障，若紧急切断系统或调节系统结垢，则可能造成调节阀、速关阀卡涩，在运行调整或需要紧急停车时不能快速动作而造成意外事故。所以结垢不仅对设备整体的使用产生影响，甚至造成安全隐患。2汽轮机结垢清理方法汽轮机结垢的清除是保证机组设备正常运行、消除隐患的必要前提，常用清除结垢有以下三种方法。2.1饱和湿蒸汽在线清洗这种方法要求汽轮机转子能够承受较强冲击能力，一般多用于化工行业小功率、高转速的汽轮机清理。在汽轮机运转的工况下进行清洗，湿蒸汽的比重大，对叶片的冲击力很强，特别是末级叶片的进汽湿度会更大，甚至可能产生大量明水。为了减小对末级叶片的冲击，必须对进入汽轮机的蒸汽温度进行合理控制，保证过热度20～25℃为宜。汽轮机进行在线清洗时的147