(西部礦業股份有限公司鉛業分公司氣體制造廠。青海西寧810001)
(摘 要) 在試生產期間空分設備啟動過程中。發生分子篩純化器、空分塔和主換熱器大量進水凍結。介紹了分子篩的脫水活化、空分設備加熱解凍的處理方法。
(關鍵詞) 空氣分離設備;分子篩;主換熱器;空分塔;進水I解凍;處理方法
KZON一3600/3600型空分設備采用分子篩凈化帶增壓透平膨脹機流程,并且采用DCS控制系統。全套裝置經過試車及試生產,運行情況良好,并且經過幾次開停機并排放塔內液體,熱態啟動和冷態啟動均正常。但在2006年1月13日啟動時,盡管前兩天停車時排放了塔內液體,但塔內及主換熱器平均溫度仍在一160℃左右,在啟動空壓機開始升壓及啟動常溫泵后2 h內,分子篩純化器、主換熱器空氣通道、膨脹機增壓端、增壓冷卻器以及空分塔下塔進水,導致停車。
1 進水原因
(1)操作嚴重失誤·
造成進水的原因是操作出現重大偏差,在常溫泵啟動后將控制空冷塔水位的回水閥Vl162投入自動控制,但沒有把此閥的前后手動閥打開,致使水位急劇上升,當啟動報警位時操作工沒有給予關注,還在進行啟動膨脹機的工作,導致膨脹機增壓端及冷卻器進水。
(2)報警及聯鎖裝置末投入使用
從啟動空壓機到發現分子篩進水,在切換分子篩吸附器均壓后,MSll01及MSl102兩只吸附器均已進水。在此期間下塔壓力下降,空壓機排氣壓力自動升高,仍在一味開大放空閥及防喘振閥,當空冷塔水位超過1 600mm 時有字牌報警及聲光報警,但操作工沒有給予足夠重視,在操作中將V1162自動閥的旁通閥開了一次,水位也降至正常,但隨后又將旁通閥關閉,水位再次升高,在此期間沒有檢查V1162的前后閥Vl161及V1163閥;另一關鍵問題是,冷卻水位,吸附器壓差。V101空氣人塔閥沒有投入聯鎖,造成空分設備嚴重進水,主熱交換器被水凍結,下塔凍結。
(3)操作人員經驗不足
我廠操作人員經過短期培訓后上崗,新人新設備,操作經驗不足也是造成這次事故的主要因素。
2 解凍方案
2.1 分子篩浸水后的脫水、干燥及活化首先關閉空氣進分餾塔V101閥,開啟V1250閥,加熱時間和冷吹時間延長20min,按程序對分子篩進行脫水及干燥,活化經過4次,1號及2號冷吹峰值均達到135℃ ,二氧化碳冷量大于1 X 10~ ,露點達- 65℃ ,活化完畢.
2.2 解凍主換熱器殛上塔
(1)空氣走向一一開VIOl閥 一進塔法蘭加盲板GA·l04
—G —l02空氣管線一一D 325×4—一開加臨時閥DN2OO一一
G0一l0l氧氣管線 一vl02閥送氧閥關—一開,控制上塔壓力小于50 kPaL—
一V103閥氧氣放空閥
上述走向為空氣走氧氣管線進上塔,加熱主換熱器空氣通道,使通道內的冰融化。
(2)開V352閥、開V1閥、開V3閥、開V351閥、開V3ol閥、開Vll閥、開V3o2閥、開V3o3閥,下塔溫度大于5℃時可關閥。
上述走向為空氣從上塔進下塔又從下塔各吹除閥排除,加熱下塔使下塔的冰融化。
(3)關上塔各出口閥V107、V108、V104、V105、V106,保持上塔壓力小于5O kPa。
(4)當主塔C2、K1、C1溫度高于5℃ 時,可開污氮放空閥VlO8、氮氣放空閥Vlo5加熱主換熱器空氣通道。
(5)當主換熱器解凍時,GA一104一D325X 4進塔法蘭復位一關臨時閥,開V101閥,用正流氣體加熱吹除主換熱器及分餾塔。
(6)在加熱過程中,將V31閥、V32閥、V41閥、V42閥、V351閥閥芯抽出,用熱蒸氣加熱閥門及管道使冰融化。
(7)上述過程歷時10 d,當時環境溫度一5~ 一15℃ 。其主要目的是主熱交換器和下閥(閥桿已抽出)噴出大量的水。其后復原各閥及法蘭,按正常流路加熱吹除各閥門、管路、分餾塔、膨脹機系統管路及設備。
3 處理后的使用效果
事故處理后開車液化,分子篩吸附性能下降,當氣量超過15 000 rfl。/h,二氧化碳的含量超標至15oXlO一。其主要原因為水浸泡時間過長,為不影響生產,更換了分子篩。在出氧后化驗氧氣、氮氣純度,進、出主熱交換器前后均無變化。證明主熱交換器、管道等設備未凍裂。
4 結 語
本次進水發生后,雖然采取了正確有效的處理措施,對空分設備的生產無嚴重影響,但影響了全面生產,更換分子篩造成一定的經濟損失。
為防止類似事故的發生,在生產中必須做到:
(1)空分設備開車前,必須對各種報警聯用熱蒸 錟裝置進行確認,開車后及時投入聯鎖,嚴格按操作規程進行。
(2)設備啟動操作中要增加巡檢次數,并做到隨時觀察各參數變化情況,發現異常及時查明原因并處理。
(3)加強操作人員的技術培訓,提高操作增強對異常情況的應變能力,努力提高自身技術素質。
(4)嚴格工作制度,開機時各工種都要確認無誤,方可開機。
(摘 要) 在試生產期間空分設備啟動過程中。發生分子篩純化器、空分塔和主換熱器大量進水凍結。介紹了分子篩的脫水活化、空分設備加熱解凍的處理方法。
(關鍵詞) 空氣分離設備;分子篩;主換熱器;空分塔;進水I解凍;處理方法
KZON一3600/3600型空分設備采用分子篩凈化帶增壓透平膨脹機流程,并且采用DCS控制系統。全套裝置經過試車及試生產,運行情況良好,并且經過幾次開停機并排放塔內液體,熱態啟動和冷態啟動均正常。但在2006年1月13日啟動時,盡管前兩天停車時排放了塔內液體,但塔內及主換熱器平均溫度仍在一160℃左右,在啟動空壓機開始升壓及啟動常溫泵后2 h內,分子篩純化器、主換熱器空氣通道、膨脹機增壓端、增壓冷卻器以及空分塔下塔進水,導致停車。
1 進水原因
(1)操作嚴重失誤·
造成進水的原因是操作出現重大偏差,在常溫泵啟動后將控制空冷塔水位的回水閥Vl162投入自動控制,但沒有把此閥的前后手動閥打開,致使水位急劇上升,當啟動報警位時操作工沒有給予關注,還在進行啟動膨脹機的工作,導致膨脹機增壓端及冷卻器進水。
(2)報警及聯鎖裝置末投入使用
從啟動空壓機到發現分子篩進水,在切換分子篩吸附器均壓后,MSll01及MSl102兩只吸附器均已進水。在此期間下塔壓力下降,空壓機排氣壓力自動升高,仍在一味開大放空閥及防喘振閥,當空冷塔水位超過1 600mm 時有字牌報警及聲光報警,但操作工沒有給予足夠重視,在操作中將V1162自動閥的旁通閥開了一次,水位也降至正常,但隨后又將旁通閥關閉,水位再次升高,在此期間沒有檢查V1162的前后閥Vl161及V1163閥;另一關鍵問題是,冷卻水位,吸附器壓差。V101空氣人塔閥沒有投入聯鎖,造成空分設備嚴重進水,主熱交換器被水凍結,下塔凍結。
(3)操作人員經驗不足
我廠操作人員經過短期培訓后上崗,新人新設備,操作經驗不足也是造成這次事故的主要因素。
2 解凍方案
2.1 分子篩浸水后的脫水、干燥及活化首先關閉空氣進分餾塔V101閥,開啟V1250閥,加熱時間和冷吹時間延長20min,按程序對分子篩進行脫水及干燥,活化經過4次,1號及2號冷吹峰值均達到135℃ ,二氧化碳冷量大于1 X 10~ ,露點達- 65℃ ,活化完畢.
2.2 解凍主換熱器殛上塔
(1)空氣走向一一開VIOl閥 一進塔法蘭加盲板GA·l04
—G —l02空氣管線一一D 325×4—一開加臨時閥DN2OO一一
G0一l0l氧氣管線 一vl02閥送氧閥關—一開,控制上塔壓力小于50 kPaL—
一V103閥氧氣放空閥
上述走向為空氣走氧氣管線進上塔,加熱主換熱器空氣通道,使通道內的冰融化。
(2)開V352閥、開V1閥、開V3閥、開V351閥、開V3ol閥、開Vll閥、開V3o2閥、開V3o3閥,下塔溫度大于5℃時可關閥。
上述走向為空氣從上塔進下塔又從下塔各吹除閥排除,加熱下塔使下塔的冰融化。
(3)關上塔各出口閥V107、V108、V104、V105、V106,保持上塔壓力小于5O kPa。
(4)當主塔C2、K1、C1溫度高于5℃ 時,可開污氮放空閥VlO8、氮氣放空閥Vlo5加熱主換熱器空氣通道。
(5)當主換熱器解凍時,GA一104一D325X 4進塔法蘭復位一關臨時閥,開V101閥,用正流氣體加熱吹除主換熱器及分餾塔。
(6)在加熱過程中,將V31閥、V32閥、V41閥、V42閥、V351閥閥芯抽出,用熱蒸氣加熱閥門及管道使冰融化。
(7)上述過程歷時10 d,當時環境溫度一5~ 一15℃ 。其主要目的是主熱交換器和下閥(閥桿已抽出)噴出大量的水。其后復原各閥及法蘭,按正常流路加熱吹除各閥門、管路、分餾塔、膨脹機系統管路及設備。
3 處理后的使用效果
事故處理后開車液化,分子篩吸附性能下降,當氣量超過15 000 rfl。/h,二氧化碳的含量超標至15oXlO一。其主要原因為水浸泡時間過長,為不影響生產,更換了分子篩。在出氧后化驗氧氣、氮氣純度,進、出主熱交換器前后均無變化。證明主熱交換器、管道等設備未凍裂。
4 結 語
本次進水發生后,雖然采取了正確有效的處理措施,對空分設備的生產無嚴重影響,但影響了全面生產,更換分子篩造成一定的經濟損失。
為防止類似事故的發生,在生產中必須做到:
(1)空分設備開車前,必須對各種報警聯用熱蒸 錟裝置進行確認,開車后及時投入聯鎖,嚴格按操作規程進行。
(2)設備啟動操作中要增加巡檢次數,并做到隨時觀察各參數變化情況,發現異常及時查明原因并處理。
(3)加強操作人員的技術培訓,提高操作增強對異常情況的應變能力,努力提高自身技術素質。
(4)嚴格工作制度,開機時各工種都要確認無誤,方可開機。