導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

液化裝置安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

文檔作者：蔡樹梅文檔來源：新疆八一鋼鐵有限公司能源中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月27日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?222.10 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：222.10 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

下一篇：高壓聚乙烯裝置反應(yīng)器安全聯(lián)鎖分析

上一篇：催化裂化裝置煙氣輪機(jī)長周期安全運(yùn)行措施…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

冶 金 動 力
METAI LURGI( 山POWER
2014年第8期
總第174 期
液化裝置安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)
蔡樹梅
(新疆八一鋼鐵有限公司能源中心，新疆烏魯木齊830022)
【摘要】根據(jù)液化裝置開、停機(jī)及運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的冷箱管道漏液、熱端溫差大、影響中壓氮?dú)夤芫W(wǎng)純
度等事件，進(jìn)行分析處理，優(yōu)化操作，使設(shè)備更加安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】液化裝置；開車；熱端溫差；加溫氣；密封氣
【中圖分類號】TQl l6．1 1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1006—6764(2014)08-0040-03
Experience in the Safe and Economic Operation of Liquefying Equipment
CAI Shumei
(The Energy Center of Bayi Iron and Steel Co．，Baosteel Group；Urumqi，Xinjiang 830022，China)
【Abstract】During startup，shutof and operating of the liquefying equipment，leakage in
the ice chest pipe and excessive temperature diference at the hot end occurred，which afect—
ed the purity in the medium—pressure nitrogen pipe network． Causes of the problems were
analyzed and treated an d operation was optimized，which improved the safe an d economic 0p—
eration of the equipment．
【Key words] liquefying equipment；startup；temperature diference at the h0t end；heat—
m‘ g gas；seali● ng gas ●
1 引言
新疆八鋼能源中心制氧分廠四萬制氧機(jī)組配套
建設(shè)一套140 t／h的液化裝置，2009年液化裝置經(jīng)
廠家調(diào)試，試生產(chǎn)10 h后，停機(jī)待用。由于調(diào)試時(shí)間
倉促，試生產(chǎn)時(shí)間短，半年后再次開機(jī)生產(chǎn)時(shí)暴露出
一些問題。通過對這些問題的處理，不但熟悉了該套
設(shè)備的特性，同時(shí)對液化裝置的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行積累
了經(jīng)驗(yàn)。
2 工藝流程及特點(diǎn)
該套液化裝置采用雙膨脹中壓液化循環(huán)流程
(見圖1)，能單獨(dú)生產(chǎn)液氧，單獨(dú)生產(chǎn)液氮，也能同
時(shí)生產(chǎn)液氧、液氮。
空分出口低壓氮?dú)膺M(jìn)入循環(huán)氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮
后，進(jìn)入熱端膨脹機(jī)的增壓端增壓，然后再進(jìn)入冷端
膨脹機(jī)增壓端增壓至3．9 MPa。增壓后的中壓氮?dú)?
進(jìn)入冷箱的氮液化器。在氮液化器中部引出約80％
的氣體去熱端膨脹機(jī)膨脹端，隨后進(jìn)冷端膨脹機(jī)膨
脹端。冷端膨脹后低壓氮?dú)夥盗髦恋夯髋c中壓
氮?dú)鈸Q熱至常溫后出冷箱進(jìn)入循環(huán)氮壓機(jī)進(jìn)口循環(huán)
使用。另一部分約20％的高壓氮?dú)獬龅夯鞴?jié)流
后進(jìn)入液氮過冷器過冷。過冷液氮一部分經(jīng)節(jié)流閥
返回過冷器，其余部分節(jié)流后送至液氮貯槽。需要同
時(shí)液化中壓氧氣時(shí)，將部分過冷液氮再次節(jié)流后進(jìn)
入氧液化器，與氧氣進(jìn)行換熱被復(fù)熱到常溫后出冷
箱與氮液化器的低壓氮?dú)鈪R合后進(jìn)人循環(huán)氮壓機(jī)。
中壓氧氣液化經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入液氧貯槽。
流程顯著特點(diǎn)是：(1)中壓氧氣壓力范圍寬，可
根據(jù)中壓氧氣管網(wǎng)壓力變化，快速、靈活調(diào)節(jié)液氧、
液氮的產(chǎn)量；(2)氧、氮產(chǎn)量調(diào)節(jié)時(shí)不影響膨脹機(jī)在
設(shè)計(jì)工況運(yùn)行；(3)雙透平膨脹機(jī)制冷，經(jīng)濟(jì)性較好。
3 問題與處理
3．1 冷箱底板凍裂事故——優(yōu)化開車過程
2010年4月液化裝置開車，設(shè)備正常運(yùn)行l(wèi)0
個(gè)小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)冷箱基礎(chǔ)溫度開始緩慢下降至一63
℃時(shí)，聽到冷箱底板有異響，緊急停車。復(fù)熱扒砂后
檢查，發(fā)現(xiàn)氧液化器液氧出口管道彎頭與直管焊縫
處有10 mm左右的裂紋。行業(yè)中冷箱內(nèi)鋁制管道發(fā)
生泄漏的主要原因是設(shè)計(jì)補(bǔ)償、管道焊縫或母材存
在缺陷等。而泄漏問題多發(fā)生在冷應(yīng)力變化大、變化
快的階段。查閱資料：為降低溫度應(yīng)力對設(shè)備的沖
擊，開車過程中升溫(或降溫)不能過快，控制在1
~C／min以內(nèi)。換熱器同一截面冷、熱介質(zhì)的溫差不要
2014年第8期
總第174 期
冶 金 動 力
MErALLURGICAL POWER 41
圖1 工藝流程圖
超過50 cC。按照設(shè)備廠家說明書操作：冷、熱端膨
脹機(jī)開啟后，保證最小安全轉(zhuǎn)速時(shí)的膨脹量約為正
常膨脹量的25％。而設(shè)備及管道的溫降速率在2．2
℃／min左右。尤其是熱端膨脹機(jī)啟動后，冷端膨脹機(jī)
的出口溫度下降很快，使換熱器同一截面冷、熱介質(zhì)
的溫差達(dá)到了80 ℃ ，氧液化器中冷熱介質(zhì)溫差超
過了100 c【=，溫降速率在15 o【=／min。
分析啟動過程，認(rèn)為設(shè)備在冷卻階段溫降變化
的幅度和速率過快，是造成此次事故的原因。
通過對流程、設(shè)備、閥門特點(diǎn)的研究，并經(jīng)過多
次的實(shí)踐，對液化裝置的冷、熱開車過程優(yōu)化，已形
成固定操作關(guān)鍵票指導(dǎo)操作。重點(diǎn)如下：
(1)冷端膨脹機(jī)啟動后，其膨脹量控制在剛過臨
界轉(zhuǎn)速區(qū)為宜。然后不立即啟動熱端膨脹機(jī)，而是將
冷量送到后續(xù)設(shè)備、管道?？扇_液氮去過冷器調(diào)節(jié)
閥及液氮進(jìn)氧液化器調(diào)節(jié)閥，使氮液化器、液氮過冷
器及氧液化器及管道盡可能全面緩慢冷卻。
(2)當(dāng)冷端膨脹機(jī)出口溫度與熱端膨脹機(jī)的進(jìn)
口溫度在50℃溫差范圍左右：啟動熱端膨脹機(jī)。
(3)兩臺膨脹機(jī)串聯(lián)啟動后，膨脹量控制兩臺設(shè)
備的轉(zhuǎn)速剛過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，保證膨脹機(jī)在安全運(yùn)行
區(qū)。保持此膨脹量，調(diào)整冷量分配，使所有設(shè)備、管道
全面、緩慢冷卻。
(4)氧液化器冷卻時(shí)，應(yīng)根據(jù)氧液化器氮側(cè)氣體
出口溫度的變化，調(diào)整氧氣量，盡可能少送氣，微開
液氧管道排放閥，保持出氧液化器液氧溫度緩慢下
降。
(5)當(dāng)各設(shè)備、溫度接近工作溫度點(diǎn)后，緩慢增
加膨脹量至所需值。
液化裝置在生產(chǎn)組織中需要頻繁啟停，控制設(shè)
備開機(jī)的冷卻速度，是保證設(shè)備長期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)
行的關(guān)鍵。
3．2 氧液化器氮?dú)獬隹跍囟鹊汀?控制熱端溫差
液化裝置在液氧生產(chǎn)時(shí)，氧液化器氮側(cè)出口管
道上常“出汗”或結(jié)霜，氧液化器氮側(cè)出口最低溫度
曾到一25℃左右。根據(jù)該溫度歷史趨勢，正常運(yùn)行時(shí)
期此曲線呈水平S型無明顯規(guī)律的波動，而且峰、谷
幅值差在10℃以上。
42
冶 金 動 力
MFrAI．LURGICAL POWER
2014年第8期
總第174 期
究其原因?yàn)橹袎貉鯕鈮毫﹄S管網(wǎng)在1．8～2．6
MPa之間波動，而液氮進(jìn)氧液化器調(diào)節(jié)閥全開，液化
器熱端出口溫差大，沒有控制。當(dāng)中壓氧壓力低時(shí)，
即使開大液氧出口閥門，冷量還是富裕，造成冷區(qū)上
移。氧液化器氮側(cè)出口溫度下降。不但給設(shè)備的安全
運(yùn)行帶來隱患，同時(shí)氧液化器熱端溫差長期超過l0
c【=。熱端溫差大，系統(tǒng)復(fù)熱不足，冷損大，經(jīng)濟(jì)性差。
通過運(yùn)行實(shí)際，找到管網(wǎng)壓力變化與最佳膨脹量
之間匹配范圍，同時(shí)關(guān)小液氦進(jìn)氧液化器調(diào)節(jié)閥，控
制熱端溫差小于5 oC。近兩年的運(yùn)行氧液化器氮?dú)?
出口管沒有跑冷現(xiàn)象，氮?dú)獬隹跍囟惹€起伏減小。
理論上熱端溫差擴(kuò)大1℃ ，熱交換不完全損失
將增大1．31 kJ／m，?？刂茻岫藴夭钐岣吡艘夯b置
的經(jīng)濟(jì)性。
3．3 加溫空氣影響氮?dú)夤芫W(wǎng)純度——采用氮?dú)饧?
溫
2010年10月液化裝置加熱后準(zhǔn)備啟動，系統(tǒng)
置換一直不合格，影響開機(jī)數(shù)小時(shí)。最終原因是膨脹
機(jī)加溫閥存在泄漏，干燥空氣進(jìn)入氮?dú)馔ǖ馈?012
年3月膨脹機(jī)過橋冷箱更換墊片，需要人員進(jìn)入檢
修，系統(tǒng)空氣置換。加溫空氣壓力高于空分產(chǎn)品低壓
氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力，因循環(huán)氮?dú)饪偣艹隹陂y微漏，空氣滲
入低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)，造成氮?dú)饧兌瘸瑯?biāo)2天才找到原
因。
本套裝置及增壓透平膨脹機(jī)的加溫系統(tǒng)，均設(shè)
計(jì)有獨(dú)立的干燥空氣加熱流程，干燥空氣通過手動
加溫閥控制加熱氣壓力。此流程有以下弊端：(1)操
作相對復(fù)雜，操作閥門多，機(jī)組開機(jī)前置換時(shí)間長；
(2)閥門設(shè)置獨(dú)閥，閥前后壓差大，閥門微漏易污染
液化系統(tǒng)；(3)空氣加溫壓力控制超過循環(huán)氮壓機(jī)進(jìn)
口壓力，易污染低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)；(4)閥門配置口徑大，
壓力控制困難。
根據(jù)流程，其裝置在循環(huán)氮壓機(jī)開機(jī)或停機(jī)時(shí)
均可采用氮?dú)饧訜?。方法一：?dāng)循環(huán)氮壓機(jī)未開啟
時(shí)，通過循環(huán)氮壓機(jī)進(jìn)口空分的產(chǎn)品氮?dú)獾谷耄?jīng)氮
液化器，通過冷端膨脹機(jī)出口總管走原加熱路線，實(shí)
現(xiàn)膨脹機(jī)的加熱。同時(shí)還可加熱溫液化器、液氮過冷
器及氧液化器的氮俱4通道及管道。此法在循環(huán)氮壓
機(jī)開機(jī)時(shí)，也可采用。方法二：當(dāng)循環(huán)氮壓機(jī)開機(jī)時(shí)，
調(diào)節(jié)氮?dú)鈮毫Υ笥?．5 MPa，通過熱端增壓機(jī)回流
管線、冷端增壓機(jī)回流管線進(jìn)入氮液化器中壓氮通
過，通過節(jié)流閥控制壓力加熱液氮過冷器、膨脹機(jī)、
氧液化器及氮液化器的低壓氮通道。
通過多次實(shí)踐，效果驗(yàn)證，我們已完全取消了空
氣加溫。不但達(dá)到加熱效果、簡化了加溫流程，同時(shí)
節(jié)省了開車前系統(tǒng)置換的時(shí)間。
3．4 外供密封氣進(jìn)入系統(tǒng)— — 采用氮?dú)饷芊?
2011年7月液化裝置開車前，檢測系統(tǒng)氮?dú)獠?
合格。盤查加溫過程，發(fā)現(xiàn)一疑點(diǎn)：液化裝置加熱后
保壓，中壓氮通道壓力控制在0．1 MPa左右。而兩臺
膨脹機(jī)的密封氣有兩路氣源，一路為膨脹機(jī)開機(jī)后
自供密封氣(即中壓氮通道壓力)，一路為開機(jī)前外
供密封氣。設(shè)備安裝時(shí)外供密封氣源采用儀表空氣。
本次由于液化裝置停機(jī)加熱后，一直采用循環(huán)氮壓
機(jī)出口氣體在中壓通道較低的壓力保壓。作為密封
氣的儀表空氣通過自供密封氣管路進(jìn)入。雖然密封
氣管路裝有單向閥，但外界氣源高于自供氣源時(shí)，儀
表空氣進(jìn)入系統(tǒng)。
通過關(guān)閉自供氣源管手動閥或提高中壓氮通道
的壓力大于0．5 MPa，開車前后均采用氮?dú)饷芊?。?
時(shí)將外供密封氣源改為氮?dú)鈿庠?，杜絕此類隱患。
3．5 中壓氧進(jìn)入氦氣管網(wǎng)—— 重視液體排放閥
2011年12月液化裝置開機(jī)要求氧、氮同時(shí)液
化，在冷卻過程中，動力調(diào)度室反饋氮?dú)夤芫W(wǎng)純度下
降，用戶無法使用。
原因?yàn)檠跻夯骼鋮s時(shí)，操作人員打開液氧出
口管道上排氣閥與排液閥，而同時(shí)又微開了液氮管
道上的排液閥。由于液氧、液氮排液閥共同接人總管
去殘液汽化器，造成中壓氧氣串人液氮管道，汽化后
進(jìn)人循環(huán)氮壓機(jī)進(jìn)口，而循環(huán)氮壓機(jī)出口與中壓氮
管網(wǎng)聯(lián)通。造成氮?dú)夤芫W(wǎng)純度污染，影響用戶。
此事故與空分開、停機(jī)出現(xiàn)下塔與上塔排放閥
同時(shí)開啟時(shí)，壓力內(nèi)串同出一轍。為了避免類似的事
故出現(xiàn)，除了對操作人員培訓(xùn)，還需在現(xiàn)場掛牌引起
操作人員注意。遵循系統(tǒng)本質(zhì)化的處理方法，還是需
要采取將不同壓力等組的氣、液體獨(dú)立布管，互不干
擾。
4 結(jié)束語
液化裝置與空分裝置相比，無論是工藝流程，還
是操作方法，都簡單許多，尤其是與冶煉生產(chǎn)沒有直
接關(guān)聯(lián)，因此得不到各單位的重視。以上事故的發(fā)
生，不但給液化裝置本身造成的影響，還會給其他系
統(tǒng)帶來問題。重視設(shè)備安全運(yùn)行問題，不論是關(guān)鍵設(shè)
備還是非關(guān)鍵設(shè)備，都是保證設(shè)備最經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的
直接手段。
收稿日期：2014—05—13
作者簡介：蔡樹梅(1968一)，女，大專學(xué)歷，深冷工程師．現(xiàn)從事制氧技
術(shù)管理工作。

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11