氬塔“吸濕”的幾起事故的分析與探討

發(fā)布于：02-11

吳迎春



(河北津西鋼鐵股份有限公司制氧廠?0643002)



氬系統(tǒng)由于操作不當(dāng)，設(shè)計不合理等原因經(jīng)常造成“吸濕”從而堵塞通道，嚴(yán)重影響氬塔工況，嚴(yán)重時甚至停止氬產(chǎn)品的產(chǎn)出，以下是我廠發(fā)生的幾次“吸濕”事故。



1?氬塔內(nèi)幾起事故



1.l?我廠川空產(chǎn)l^#15500m³/h制氧設(shè)備自2003年7月份投產(chǎn)后，發(fā)生了精氬投不上，經(jīng)近半個月的調(diào)整，都不能產(chǎn)出合格氬，后發(fā)現(xiàn)余氣放空放不出氣，開始懷疑通道被雜質(zhì)堵塞，檢查精氬壓力PICA703曲線，它有出現(xiàn)負(fù)壓時的曲線，從而判斷很有可能在精氬壓力出現(xiàn)負(fù)壓時濕空氣由余氣放空管吸入。



原因分析：余氣放空設(shè)有止逆閥，應(yīng)該不會“吸濕”，但經(jīng)檢查止逆閥壞。



采取補(bǔ)救措施：由3^#機(jī)組氬汽化器后接10kg/cm²左右的氬氣反頂入余氣管道，將精氬蒸發(fā)器吹除閥打開，經(jīng)過兩天的反吹終于將余氣放空管吹開，自此氬塔恢復(fù)生產(chǎn)，使我們對氬塔“吸濕”有了初步的認(rèn)識。



l.2我廠川空產(chǎn)2^#15500m³/h制氧設(shè)備自2005年8月份投產(chǎn)，此設(shè)備粗氬Ⅱ塔后設(shè)有液化器，液化器設(shè)有不凝氣排放閥V772，由于在正常生產(chǎn)時V772常開，當(dāng)停車后，開始時V772不關(guān)，當(dāng)時誰也沒有注意，經(jīng)常發(fā)生啟車后液化器不作功，從而精氬塔無法投入。



原因分析：當(dāng)停車后液化器內(nèi)負(fù)壓，空氣由V772吸入，從而造成粗氬液化器內(nèi)氬通道被空氣中的水分凍結(jié)堵塞。



處理方法：由液化器前吹除閥V755接氬氣，如無氬氣，也可接氮?dú)饣蚋稍锟諝?，吹出氬通道直至V772有氣，再經(jīng)一段時間后投入，如果投入過早，有的氬通道還沒有完全吹開。



1.32007年10月l7日，我廠2^#15500m³/h制氧機(jī)在8：09因停電停車，開車后在投入精氬時，粗氬液化器不作功，當(dāng)精氬壓力高時，V772能排出氣，但粗氬液化器仍不作功。查歷史記錄發(fā)現(xiàn)：粗氬放空閥HV703在8：13～8：34有50％開度，之后關(guān)，9：26開到50％此時下塔正在導(dǎo)氣，粗氬液化器氮側(cè)控制閥LCV706?9：03開始開，9：04開到23.4％，正常時只有3％左右的開度，一直到9：45才關(guān)，致使粗氬液化器氮側(cè)液位LIC706?9：3l～13：49一直超量程。



原因分析：在停車時由于液化器氮側(cè)冷量太多，使氬側(cè)殘留氬固化，堵塞了氬通道，同時在停車時21分鐘內(nèi)HV703有50％開度，從粗氬放空口吸入了濕空氣，凍結(jié)堵塞了粗氬液化器的通道。



處理方法：由V755導(dǎo)12kg/cm³干氮?dú)獯党?，打開余氣放空閥PCV750開始無氣，然后關(guān)閉PCV750閥。一直到l0月18日l2：53精氬壓力PICA703達(dá)5kP，12：57?PICA703達(dá)16.2kP，打開PCV750有氣放出，說明部分液化器氬通道已吹開，此時還不能急著投入精氬塔，因為有的氬通道還沒有吹開，到16：30投入精氬，精氬正常。



1.42^#15500m³/h粗氬放空閥HV703，余氣放空閥PCV750選型錯誤，選型為氣閉，當(dāng)無氣源時，閥門處于打開狀態(tài)，從而使?jié)窨諝馕搿ｈb于氬塔內(nèi)幾起“吸濕”事故的發(fā)生，我們采取以下幾項措施：



(1)粗氬放空和余氣放空管加止逆閥。



(2)設(shè)壓力連鎖粗氬放空壓力低于5kPa連鎖關(guān)閉，余氣放空壓力低于3kPa連鎖關(guān)閉。



(3)粗氬放空和余氣放空閥門選型為氣開式。



(4)啟車時在主塔有壓力后再打開粗氬放空閥放空。



(5)設(shè)有粗氬液化器的空分裝置，不凝性氣體排放閥，停車時關(guān)閉，在正常后正壓時再打開，在生產(chǎn)時間段打開。



(6)將精氬壓力PICA703壓力設(shè)定1lkP左右投自動。



采用以上方法后，解決了氬塔“吸濕”的問題，同時氬塔工作至今一直很穩(wěn)定。



2?其它的幾起“吸濕”事故



2.l?2007年1月1日1^#1.5萬立大修吹掃結(jié)束開車后，發(fā)現(xiàn)液氬計量罐后氬中氮分析AIA705無法分析，原因是分析管無氣，打入精氬蒸發(fā)器產(chǎn)品氬出口分析AIA704，仍無法分析，原因還是分析管無氣，同時發(fā)現(xiàn)LIC703負(fù)壓管無氣。



原因分析：在吹掃結(jié)束后進(jìn)行拆除的導(dǎo)壓管沒有及時接上，致使在開車?yán)鋮s過程中吸入濕空氣，使這些管道堵塞。



處理方法：用高壓氬氣瓶進(jìn)行反吹A(chǔ)IA704、AIA705、LIC703負(fù)壓管無效，只有采用由液氬計量罐液位計LIA705正壓管接三通閥引一股到AIA705分析表中，進(jìn)行分析，將精氬冷凝器氮側(cè)壓力PIC704導(dǎo)壓管上接三通閥，一路充當(dāng)LIC703負(fù)壓管，一路顯示PIC704壓力。



2.2?2007年l2月3日，l^#l.5萬立在短期停車開車后，粗氬I含氧AIA702和粗氬Ⅱ含氧AIAS703無法分析，并且兩個分析管都無氣。



原因分析：AI702、AIAS703在停車時分析導(dǎo)壓管與分析表斷開，開口與大氣相通吹掃管路，而在吹掃完后未及時恢復(fù)，短期停車時塔內(nèi)為冷狀態(tài)，塔內(nèi)為負(fù)壓，致使?jié)窨諝庥蓪?dǎo)壓管吸入，從而造成了AIA702、AIAS703導(dǎo)壓管的堵塞，分析表無法分析，同AI704、AIA705、LIC703負(fù)壓管無氣的原因相同。



處理方法：用高壓氬氣瓶中氬氣反吹管路不能吹開，后將氬鎦份流量FI701正壓管接三通閥引一股至從A702表中，將粗氬流量FI702正壓管接三通閥引一股至AIAS703表中，進(jìn)行分析，開始時不太準(zhǔn)，經(jīng)過一段時間的調(diào)整后分析表顯示和原來一樣。



2008年3月份l^#1.5萬立大修，系統(tǒng)復(fù)熱后，AIA704、AIA705、LIC703負(fù)壓管、AIA702、AIAS703都通氣恢復(fù)正常，再次證明了為濕空氣造成的管路堵塞。



2.32004年l月31日1^#l.5萬立氬儲槽在槽車充液時，化驗分析氬罐中含氧15ppm，(指標(biāo)≤2ppm)。



分析原因：



(I)氬產(chǎn)品純度不合格。



(2)槽車內(nèi)殘留不合格液體反頂入儲罐。



(3)氬罐存在泄露造成“吸濕”。



首先對氬塔工況進(jìn)行了檢查，產(chǎn)品氬中含氧、含氮都在指標(biāo)之內(nèi)，經(jīng)校驗分析表無問題，可以排出第一種可能；經(jīng)檢查氬儲槽內(nèi)壓力無異常變化，可以排除第二種可能；通過查找儲罐內(nèi)壓力的歷史曲線，儲槽在一段時間內(nèi)曾出現(xiàn)過負(fù)壓，特別是在充裝過程中，整個過程都為負(fù)壓，負(fù)壓是如何造成的呢?對現(xiàn)場及操作人員進(jìn)行了了解，由于儲罐自動放散閥壞，在正常生產(chǎn)中手動放空閥打開控制壓力，當(dāng)充裝時，特別在氬罐液位高的情況下，由于充裝的快，使罐內(nèi)壓力迅速下降，從而造成罐內(nèi)負(fù)壓，濕空氣由放空口吸入，空氣中的氧由于是低沸點(diǎn)組分從而液化在液相中，造成了氬中含氧量的升高。



采取措施：在充裝時，可關(guān)閉放空閥，充裝后再打開，在液位高時嚴(yán)禁罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，通過置換，經(jīng)過一段時間后，罐內(nèi)純度合格，備件到位后，及時對氬罐自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行了修理，將自調(diào)閥壓力設(shè)定在5.5kP，投入了自動控制。



3?結(jié)束語



關(guān)于氬“吸濕”造成設(shè)備無法正常生產(chǎn)，是我們在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷摸索，取得的一些經(jīng)驗，也可以說是教訓(xùn)，希望同行們有所借鑒，目前我廠兩套一萬五由于控制得當(dāng)，氬系統(tǒng)的生產(chǎn)一直很穩(wěn)定。根據(jù)液體用戶反應(yīng)氬純度在周邊制氧行業(yè)中為最好，可以作為樣氣使用，液體的銷售為公司創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。



摘自08年3期《工業(yè)氣體安全》