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精氩塔余气放空管道堵塞处理 |
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作者： |
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关键词：精氩塔；处理
论文摘要：精氩塔余气放空管道堵塞处理
2004年2月14日，2#14000制氧机因动力供电总线故障，造成系统停车，19时45分启动空压机，15日0时30分启动氧压机，1时启动循环液氩泵，12时投精氩塔的时候，出现精氩塔压力比设定值偏高15Kpa左右的反常情况，到现场检查精氩塔余气放空伐PCV－750，该伐在微机上的给定值为100%，现场伐门开度也是100%，用手放在该伐放空口处，却感觉不到有气体吹出，现场流量计也指示为0，打开旁通阀V751，仍没有气。通过对以上情况的分析判断后，认为精氩塔余气放空管道已经堵塞。
一、精氩系统流程介绍：
1）、含氧3～5×10-6（V/V）的粗氩气通过FCV－702进入精氩塔除氮，精氩塔顶部含氮较高的余气通过PCV－750阀放空，在精氩塔底部得到精液氩，通过LCV－704进入液氩计量罐，一路去中压氩泵，一路去氩储槽。
2）、下塔上部气氮作为热源进入精氩塔蒸发器，与液氩换热，被冷凝成液氮后，通过HC－701进入过冷后的液氮管，参与上塔精馏。
3）、下塔经过冷后的液氮作为冷源通过LCV－703节流进入精氩塔冷凝器，液氮在精氩塔冷凝器与氩换热，被蒸发成气氮后，通过PCV－704进入污氮总管，随污氮出冷箱。
4）、投精氩塔前粗氩气可通过V－756伐放空。
二、事故前运行情况：
经过查阅精氩塔压力曲势图查到：
1）、精氩塔压力在停车的2个小时内没有数值，精氩塔压力PIC－703的最小指示量程为‘0’Kpa，也就是说在系统停车的2个小时内精氩塔压力PIC－703有负压存在。
2）、精氩塔冷凝器液氮液位在停车的2个小时内，从1500mm逐步降低，在停车期间精氩塔冷凝器液氮侧的压力基本为69kPa左右，此时液氮的饱和温度为82K 。
3）、精氩塔蒸发器液氩液位在停车的2个小时内，也基本保持了正常液位1200mm，在停车期间精氩塔蒸发器液氩侧的压力基本为大气压，此时液氩的饱和温度为87.29K。氩的三相点温度为83.8K。
4）、粗氩气进精氩塔伐FCV－702在停车期间，基本保持全关。
5）、精氩塔余气放空伐PCV－750在停车期间，持续全关。另查资料得知该伐不是高密封伐。
三、堵塞原因分析：
1）、开始怀疑可能是精氩冷凝器内液氩固化，这种现象在制氧机运行中时有发生，相关事例见过报道，我厂1#一万四制氧机也出现过此类事故。特别是这次整个空分系统停运，系统压力均接近常压，若精氩塔冷凝器液氮侧、氩侧的压力基本为大气压，此压力下，氮侧的饱和温度为77.35K，远低于氩侧的三相点温度为83.80K。这时精氩塔冷凝器内的液氮就可能会把氩侧的气体固化。但是查看停车期间精氩塔冷凝器液氮侧的压力基本为69kPa，与正常运行时压力一致，此时液氮的饱和温度为82K。氩侧接近常压，固化温度为83.80K，但氩侧压力低于正常运行时的压力，所以固化的可能性不大。
2）、停车期间，精氩塔冷凝器液氮液位基本保持了正常液位1500mm，精氩塔冷凝器液氮的液化能力大于精氩塔蒸发器自然蒸发的能力，从而造成精氩塔产生负压，持续时间大约2小时，当时值班人员忙于空分系统的停车及恢复，对负压情况没有及时发现及采取防范措施。放空伐PCV－750这时虽然全关，但该阀已确认关不严。这样湿空气就会通过PCV－750阀，余气放空管道进入精氩塔，水分在低温处结冰，冻堵余气放空管。
四、堵塞位置：
1）、若是氩固化，固体氩充填在精氩冷凝器氩侧。（基本排除氩固化）
2）、若是冻堵，可能有两个地方，⑴、余气放空管某处。因为刚停车不久，整个余气放空管处于低温状态，这时精氩塔出现负压，开始通过余气放空管吸湿空气，低于－60℃的地方就会结冰、冻堵。⑵、在余气抽出口处。因为没有介质流动的管道温度恢复很快。而余气抽出口处这时还浸泡在液氮中，温度仍在－190℃以下，湿空气很容易在此处冻结。
五、处理方法：
处理原则，既要保证主工况稳定（包括制氧和粗氩工况），又要快速、有效解决堵塞问题。具体方法如下：
1）、全关精氩塔冷凝器液氮节流伐LCV－703，打开精氩塔冷凝器液氮侧的吹除伐V－752排净精氩塔冷凝器内液氮。
2）、打开精液氩入液氩计量罐伐LCV－704伐。打开液氩计量罐排液伐V－757。排净精氩塔蒸发器、液氩计量罐内液氩。
3）、加温精氩塔冷凝器：精氩塔冷凝器液氮节流伐LCV－703全关状态，在精氩塔冷凝器液氮侧的吹除伐V－752处，接一胶管，通上分子筛后的温度为20℃的仪表空气。用PCV－704伐控制精氩塔冷凝器氮侧压力为55kPa，大于上塔压力，保证仪表气能顺利通过PCV－704伐进入污氮总管。这样处理对制氧工况基本不影响，只是增加点冷损。
4）、加温精氩塔塔体：打开粗氩气放空伐V－756。打开粗氩气进精氩塔伐FCV－702。打开精液氩入液氩计量罐伐LCV－704伐。打开液氩计量罐排液伐V－757，也在该处接一胶管，通上分子筛后的温度为20℃的仪表空气。使仪表空气通过液氩计量罐、精氩塔蒸发器、精氩塔塔体、粗氩气进精氩塔伐FCV－702、粗氩气放空伐V－756来加温精氩塔蒸发器及精氩塔塔体。并用FCV－702伐控制精氩塔氩侧压力在40Kpa，要高于粗氩气出粗氩塔压力。
5）、精氩塔余气放空伐PCV－750，V751阀均全开。
6）、用蒸气加温精氩塔余气放空管道出冷箱处。（针对堵塞处在余气放空管某处。）
六、注意事项：
1）、往精氩塔通仪表空气时，压力不能太高，保证粗氩气流量FI702不能太低，因为此时粗氩塔还在正常运行，FI702太低，甚至为零，仪表空气倒流入粗氩冷凝器，就会发生氮塞事故，对供氧产生严重影响。压力、流量可通过FCV702阀，V756放空阀调整控制。
2）、加温吹扫过程中，值班人员除了定时点检吹扫管路现场，还要注意监视精氩塔压力PI703，精氩冷凝器氮侧压力PI704。这两个测点都另设有低限报警，若压力突然降低，要马上下去检查吹扫管是否断开，若断开，要及时接通，以保证加温气不间断。PI703压力突然下降也可能是余气放空管吹通的反应。下去检查PCV－750阀，若有气体吹出，说明堵塞已吹通。
七、处理结果：
经过6个小时的加温，精氩塔余气放空管道终于吹通，拆下两处胶管。然后用粗氩气置换精氩塔内的仪表空气2个小时后，于16日1时投精氩塔。16日8时30分启动中压氩泵，至此，整个制氩系统正常。
八、总结及防范措施：
1）、精氩塔余气放空伐PCV－750后面加一个止回伐，防止精氩塔压力有负压时湿空气进入精氩塔。(已整改)
2）、整个空分系统停车时，要把精氩塔冷凝器液氮侧的液氮全部排放。防止精氩塔冷凝器氩侧在停车时产生负压。
3）、若空分系统在运行，制氩系统停运时，粗氩气进精氩塔伐FCV－702不要关闭，这样能保证在系统停车时精氩塔与主塔连通，此时，精氩塔氩侧的气体为氧、氮、氩混合物，因为粗氩塔没有工作，所以精氩塔氩侧应含氧、氮较多。压力基本为大气压，在此压力下，精氩塔冷凝器液氮侧的饱和温度为77.35K，氧、氮、氩的三相点温度分别为54.K36、63.15K、83.80K。这时精氩塔冷凝器内的液氮就不会把精氩塔冷凝器氩侧的气体固化。
4）、氩塔塔釜及液氩计量罐内的液氩，在没有被污染的前提下，尽量排入液氩储槽。
5）、如果只停运精氩塔，则不必采取2）、3）、4）项措施，只须用精氩塔蒸发器液氮调节伐HC－701来控制精氩塔压力就可以了。
6）、如果精氩塔余气放空伐PCV－750后面加的止回伐不能阻止精氩塔压力有负压时湿空气进入精氩塔，那么，在系统停车时，还可用塑料布包住精氩塔余气放空口，阻止湿空气进入精氩塔。
7）、空分系统停或氩系统单独停时，要重视精氩塔负压的预防，及时调整，设定压力低报警，及时发现负压出现征兆，杜绝负压的出现。
(end)
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(12/14/2004) |
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