李宗輝，劉玉良

（濟(jì)南鮑德氣體有限公司，山東濟(jì)南 250101）

經(jīng)驗(yàn)交流

空分設(shè)備增壓機(jī)冷卻器泄漏原因分析與處理

李宗輝，劉玉良

（濟(jì)南鮑德氣體有限公司，山東濟(jì)南 250101）

利用系統(tǒng)檢修機(jī)會(huì)，發(fā)現(xiàn)制氧機(jī)空氣增壓機(jī)三級(jí)冷卻器存在漏水現(xiàn)象，導(dǎo)致高壓空氣通道與膨脹通道帶水凍結(jié)堵塞，制氧機(jī)被迫停機(jī)。通過為各級(jí)冷卻器安裝氣側(cè)吹除閥，根據(jù)工藝流程特點(diǎn)采取制氧機(jī)冷箱分段吹掃加溫，消除了故障，實(shí)現(xiàn)了制氧機(jī)成功啟動(dòng)。

制氧機(jī)；增壓機(jī)；冷卻器；吹掃；加溫

濟(jì)南鮑徳氣體公司標(biāo)準(zhǔn)流量40 000 m3/h內(nèi)壓縮流程制氧機(jī)2006年8月投產(chǎn)，2013年制氧機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)檢修，在隨后的啟動(dòng)過程中，由于制氧機(jī)所需的空氣增壓機(jī)3級(jí)冷卻器漏水，導(dǎo)致高壓空氣通道與膨脹通道帶水凍結(jié)堵塞，使制氧機(jī)無法正常啟動(dòng)。在經(jīng)過3級(jí)冷卻器堵漏處理、系統(tǒng)加溫后，制氧機(jī)投入正常運(yùn)行。

1 故障原因分析

2013年8月12—14日，制氧機(jī)按計(jì)劃實(shí)施系統(tǒng)檢修。制氧機(jī)組開車后，冷箱內(nèi)露點(diǎn)分析值超量程，主板式換熱器熱端溫度異常上升，氧氣、氮?dú)?、污氮?dú)獾瘸隼湎浣橘|(zhì)溫度接近0℃，制氧機(jī)被迫停機(jī)。查看歷史趨勢(shì)圖，發(fā)現(xiàn)14日19：17出現(xiàn)增壓機(jī)5級(jí)在線露點(diǎn)檢測(cè)值超量程，隨后膨脹機(jī)增壓冷卻器后空氣露點(diǎn)檢測(cè)值也超量程。據(jù)此及膨脹機(jī)組、高壓空氣通道流量變化等現(xiàn)象分析，初步判斷膨脹機(jī)增壓后冷卻器或增壓機(jī)各級(jí)冷卻器中有1臺(tái)或多臺(tái)存在漏水的可能。由于啟動(dòng)過程中一、二段回流閥均處于開啟位置，增壓機(jī)任何一級(jí)冷卻器漏水，都有可能造成膨脹通道和高壓液空通道帶水，因此進(jìn)一步判斷增壓機(jī)各級(jí)冷卻器漏水的可能性更大。停車后對(duì)各冷卻器進(jìn)行壓力試驗(yàn)證實(shí)了這一判斷，發(fā)現(xiàn)增壓機(jī)3級(jí)冷卻器管束漏水嚴(yán)重，其余各冷卻器未發(fā)現(xiàn)漏水。

根據(jù)分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，造成冷卻器泄漏后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)的原因，一是增壓機(jī)組各級(jí)冷卻器氣側(cè)沒有吹除閥，操作人員無法在啟動(dòng)前確認(rèn)冷卻器是否漏水，一旦出現(xiàn)漏水，在增壓機(jī)組啟動(dòng)后就會(huì)帶入制氧機(jī)冷箱；二是在制氧機(jī)組開車過程中，增壓機(jī)5級(jí)冷卻器露點(diǎn)檢測(cè)值超標(biāo)發(fā)生時(shí)，增壓機(jī)二段（即3～5級(jí)）仍未加載，崗位人員未及時(shí)關(guān)注。

2 故障處理

1）安裝氣側(cè)吹除閥。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題，首先從設(shè)備上進(jìn)行檢修和完善。對(duì)分子篩后各冷卻器進(jìn)行壓力試驗(yàn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)泄漏的增壓機(jī)3級(jí)冷卻器芯進(jìn)行更換，并為各級(jí)冷卻器安裝氣側(cè)吹除閥，以便在啟動(dòng)前對(duì)冷卻器的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。

2）吹掃制氧機(jī)冷箱雖然制氧機(jī)冷箱直接帶水的通道只有膨脹通道和高壓液空通道，但水分進(jìn)入冷箱后，會(huì)隨氣流分散到制氧機(jī)冷箱內(nèi)的各個(gè)部位，并在低溫環(huán)境下凍結(jié)堵塞通道。即使制氧機(jī)冷箱經(jīng)過吹掃加溫，這些凍結(jié)的水分恢復(fù)成為液態(tài)水后，仍會(huì)因?yàn)橹蒲鯔C(jī)冷箱內(nèi)部設(shè)備結(jié)構(gòu)、管道布置復(fù)雜，而繼續(xù)殘留在各個(gè)容器、管道、閥門的相對(duì)低點(diǎn)而不易被徹底吹掃出冷箱。

為了確保帶入冷箱的水分不殘留，根據(jù)冷箱帶水后可能殘留的部位，對(duì)制氧機(jī)冷箱進(jìn)行復(fù)熱加溫后，通過分段吹掃加溫的方法，保證吹掃加溫的效果：

①膨脹增壓端入口管道吹掃。通過拆掉膨脹機(jī)增壓端入口過濾器及短管，封堵增壓機(jī)入口，開增壓機(jī)入口閥，中抽閥，吹掃膨脹增壓機(jī)前的管道。②膨脹增壓端出口管道吹掃。將堵板安裝在膨脹增壓端入口過濾器法蘭處，關(guān)閉膨脹增壓后冷卻器出口閥，開膨脹增壓機(jī)回流閥，吹掃膨脹增壓機(jī)出口管道。③膨脹機(jī)入口管道吹掃?；謴?fù)膨脹增壓機(jī)入口過濾器及短管，拆除膨脹機(jī)入口過濾器及短管，膨脹機(jī)入口側(cè)加裝堵板，開增壓后冷卻器出口閥，開膨脹機(jī)入口閥，吹掃膨脹機(jī)入口管道。④膨脹機(jī)出口管道吹掃。將堵板移至膨脹機(jī)入口過濾器管道法蘭處，關(guān)膨脹機(jī)入口閥，開膨脹機(jī)出口閥，開膨脹機(jī)噴嘴、導(dǎo)葉，使下塔空氣經(jīng)膨脹機(jī)出口管道，由入口過濾器處放空，吹掃膨脹機(jī)出口管道，吹掃完畢后恢復(fù)膨脹機(jī)入口過濾器及管道。⑤高壓液空通道吹掃。關(guān)增壓機(jī)入口閥和高壓液空節(jié)流閥，拆除板式冷箱頂部高壓液空通道封頭，開節(jié)流閥，使下塔空氣經(jīng)高壓板式通道，自板式冷箱頂部放空，吹掃高壓液空通道，吹掃結(jié)束后恢復(fù)封頭。⑥液空過冷器通道吹掃。上下塔卸壓，拆除粗氬冷凝器液空側(cè)安全閥，關(guān)閉膨脹機(jī)出口閥、液氮節(jié)流閥、污液氮節(jié)流閥、液空去精氬塔調(diào)節(jié)閥，開粗氬冷凝器液空調(diào)節(jié)閥，下塔升壓后經(jīng)液空過冷器對(duì)粗氬冷凝器空氣側(cè)通道進(jìn)行吹掃，期間多次開關(guān)精氬塔蒸發(fā)器旁通閥，同時(shí)吹掃精氬塔蒸發(fā)器空氣側(cè)通道。⑦膨脹機(jī)后氣液分離器通道吹掃。在進(jìn)行液空過冷器通道吹掃的同時(shí)，開膨脹后氣液分離器液位調(diào)節(jié)閥，吹掃膨脹空氣至粗氬冷凝器通道，吹掃完畢后恢復(fù)安全閥。

吹掃完畢后，啟動(dòng)空壓機(jī)進(jìn)行制氧機(jī)冷箱的全面加溫。直至冷箱內(nèi)各露點(diǎn)檢測(cè)值達(dá)到-70℃以下后啟動(dòng)增壓機(jī)、膨脹機(jī)組，制氧機(jī)開車。經(jīng)過35 h 40 min的啟動(dòng)調(diào)試，制氧機(jī)各運(yùn)行參數(shù)達(dá)到正常，投入正常運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

利用每次檢修機(jī)會(huì)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的確認(rèn)與維護(hù)，開車前對(duì)各冷卻器是否泄漏進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)，崗位人員精心操作，不放過任何一個(gè)異常報(bào)警信息，都是避免事故發(fā)生的有效途徑。冷卻器泄漏后制氧機(jī)冷箱內(nèi)水分的吹掃要根據(jù)不同工藝流程、工藝設(shè)備的具體特征制定相應(yīng)的吹掃加溫方案，確保加溫吹除徹底，為制氧機(jī)啟動(dòng)后高效穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

TQ051.21

：B

：1004-4620（2014）01-0080-01

2013-09-24

李宗輝，男，1978年生，2001年畢業(yè)于北京科技大學(xué)熱能工程專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)南鮑德氣體公司經(jīng)理助理，高級(jí)工程師，從事制氧技術(shù)管理工作。