二、 故障分析
停車不到5小時,差別就這么大,我們也很奇怪,先后從以下幾個方面分析判斷,查找原因。
1、懷疑流量不準。首先懷疑氬餾份流量偏高,對比停車前后粗氬Ⅰ塔阻力值、液氬泵出口閥開度值,基本一致,這一懷疑取消。又懷疑粗氬流量偏高,根據液氬產量換算及對比停車前后精氬塔阻力值,認為流量準確。
2、根據粗氬流量從300 m3/h提高到400 m3/h,AIAS-703變化不大現象,懷疑粗氬Ⅱ塔冷凝器頂部粗氬氣抽口處微漏,液空或液空蒸氣漏進,使粗氬中微量氧升高。通過關小粗氬Ⅱ塔液空蒸氣出口閥FV-701,提高液空蒸氣側壓力(增加6Kpa),觀察AIAS-703,未見變化,認為微漏可能性不大。
3、對AIAS-703及精氬計量罐內液氬微量氧AI-705(在線分析)多次校驗,AI-705并與色譜分析對照,排除了分析不準的可能。
4、懷疑粗氬Ⅱ塔精餾效果差。這套設備曾經發生過因粗氬Ⅱ塔進水,運行時凍堵,使粗氬中微量氧含量高的故障。這次停車時間這么短,且氬系統塔內沒有出現過負壓,這種可能不應該有。
就在我們不能確定原因、一籌莫展時,突然發現粗氬Ⅱ塔液位負管一次閥結霜,全關此閥后,氬系統工況出現了大的波動:LCV-701(液氬進粗氬Ⅰ塔液位調節閥)開大了5%,塔釜液位漲了200mm,氧氣純度下降,氬餾份含氧降低,馬上我們就找到了問題原因,一次閥結霜,是因為粗氬Ⅱ塔底部氣體不斷向頂部滲漏造成的。這兩處不相干的地方怎么能聯系在一起呢?這里詳細說明一下:我們這套設備投產初,就發現下塔主冷液氮回流閥下冷箱壁板有一處結霜,同時下部的氬系統儀表管在制氬正常后相繼發生堵塞,包括粗氬Ⅱ塔塔釜液位正、負管,備用正管;粗氬Ⅱ塔阻力正管;氬泵出口壓力管共五根。用壓力較高氬氣吹,也吹不通,懷疑冰堵,停車重點加溫,再開車,仍是如此,最后我們斷定這些儀表管被上面滲漏的液氮滴敷,冷卻,達到固化溫度后固化,堵塞通道。這些儀控點的不能指示,給操作帶來了很大的困難,特別是LIC-701(粗氬Ⅱ塔塔釜液位控制)不能投用,LCV-701閥的開度不好控制,氬餾份含氧量波動很大,無法保證制氬系統的穩定運行。后來我們用氬泵進口壓力管代替液位正管,液位負管由粗氬Ⅱ塔阻力負管代替,同時塔釜液位負管一次閥全關,正管一次閥斷開(如示意圖所示)。因壓差增大,液位指示值偏高,我們把LIC-701設定值由原來的1200mm提高到1800mm,投用后,運行穩定。這次停車,不知何故,粗氬Ⅱ塔液位負管一次閥開動了,同時固化的氬也解凍,制氬系統投運后,粗氬Ⅱ塔上、下部產生壓差(8Kpa),壓力較高的底部氣體通過液位負管一次閥,連接管,阻力負管一次閥滲漏到壓力較低的頂部,液位負管內氣體的不斷流動,使管內氣體不能固化,液位變送器原負管開通,全關液位負管一次閥后,液位變送器負管改為阻力負管,壓差相應增大,液位漲高,LCV-701自動開大,引起工況波動(參看示意圖)。這個問題發現后,微量氧居高不下的原因也就馬上找到了,是含氧2%左右的粗氬Ⅱ塔底部氣體微漏進粗氬Ⅱ塔頂部造成的。
三、處理及總結
全關粗氬Ⅱ塔液位負管一次閥后不久, AIAS-703大幅下降,很快粗氬產量、純度就恢復到停車前的數值,為了防止此類故障的再次發生,我們把粗氬Ⅱ塔液位負管一次閥與負管完全斷開。
這次故障的發生,使我們認識到微小的滲漏(一次閥開度很小)對粗氬的純度影響很大;另外對問題的查找要全面、透徹,要注意看似不相干,實際關系密切的異常變化。