關鍵字：空分,開車,冰堵
安陽鋼鐵集團公司制氧廠，河南安陽梅東路,455004
【摘要】一起空分開車冰堵事故的判斷與處理
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安陽鋼鐵集團公司信陽鋼鐵公司KDON—1500／1500—Ⅲ型制氧機系90年代初產品，為切換板翅式換熱器流程，上、下塔分開，主冷在下塔頂部，靠液氧泵與上塔聯接。該制氧機配置一套加溫系統，大加溫時由兩只干燥器產生的干凈空氣通過羅茨風機加壓后送人空分系統進行加溫，在整個大加溫過程中，兩只干燥器需相繼投入使用。
1 事故經過
2000年6月底以來，該制氧機運行很不正常，現象是冷損增大，經常靠兩臺膨脹機運行來維持冷量平衡，氧產量大幅度下降。根據有關現象懷疑液空吸附器泄漏，停車檢查，發現兩個硅膠排放口法蘭漏，處理好后，進行大加溫，然后重新啟動。
啟動后運行至第二階段時，發現氧液化器阻力增大，有凍堵的現象，隨即板翅式換熱器氧通道也被凍堵。于是停車后對氧液化器和板翅式換熱器進行單體加溫。吹通后，繼續開車。下塔產生液空，液空節流進上塔，上塔底部液面至1．6米時，啟動液氧泵，主冷開始工作，空氣大量進塔，下塔阻力由4kPa增至lOkPa，但上塔底部阻力一直滿表(大于25kPa)，主冷氧側壓力達0．07MPa，居高不下，不久上塔底部液位急劇下降，只得開大旁通閥，加大回流量，以維持液氧泵運轉。此時，主冷氧側壓力降至0．03kPa，下塔阻力降至4kPa，進塔空氣量減少，主冷停止工作，上塔阻力仍滿表，再過不久，上塔底部液位又漲高，主冷恢復工作，但不久主冷又停止工作，約4分鐘波動一次，這是典型的上塔液懸現象，因處于開車階段，主冷液位低，所以對下塔工況影響較大。
2 事故原因分析、判斷
開車至此，感覺問題嚴重，無法運行下去。首先，板翅式換熱器中部溫度紊亂，無法調整，說明氧通道仍堵塞；其次，上塔底部塔板堵塞，嚴重液懸。對于塔板堵塞物，要么是冰、干冰，要么是硅膠粉末等雜質。聯想氧液化器、板翅式換熱器氧通道冰堵，認為冰堵的可能性大。原因可能有三種：
(1)開車第一階段操作不當，造成含水空氣進入精餾系統，然后在第二階段凍堵。
(2)干燥器硅膠失效或有效工作時間縮短，加溫氣帶水。
(3)板翅式換熱器氧通道內漏(投產以來板翅式換熱器多次出現問題)，致使開車第一階段大量帶水空氣漏進氧通道，進入氧液化器與上塔。而進入開車第二階段，再被冷卻、結冰，凍堵這些地方。加溫吹通后不再凍堵，說明氧通道內漏處在冷端，渡過水分凍結區后，漏進的空氣不再含有水分。
我們分析認為第一種可能性不大，因為這套制氧機自投產以來，多次開車，操作工每次都嚴格按操作規程進行，順利出氧達產。第二、三種可能性比較大，但無法確定是哪一種。另外，這次開車，冷損仍很嚴重，說明設備仍存在著外漏點。
3 扒塔檢查及事故原因確定
綜合上述分析我們認為有必要扒塔進行徹底檢查，找出原因，排除故障。于是停車、排液、扒塔，清掃干凈后，進行如下檢查工作：
(1)板翅式換熱器四個氧通道檢查結果不漏。
(2)氧液化器氧通道檢查，內有大量積水，檢查結果也不漏。
(3)上塔底部、中部開孔檢查，塔板上干凈無雜質。
(4)主冷與上塔排放閥均有水分排出。
(5)板翅式換熱器冷熱端聯接管道多處裂縫。
根據以上檢查結果，我們確定了這次事故的原因是空分系統進水。
進水是加溫空氣帶水造成的。進入6月份以來信陽地區高溫多雨，氣溫高達36℃，空氣濕度很大。根據計算，36℃時空氣的含水量要比30℃時多出30％。而這次大加溫仍按常規加溫13小時，實際上已超過干燥器有效工作時間，這樣大量高溫含有水分的空氣進入空分系統，溫度降低后，水分不斷析出積聚在塔板上、換熱器和氧液化器通道翅片上。開車進入第二階段，預冷精餾系統時，積聚的水分結冰，凍堵翅片通道及塔板。而冷損偏大的主要原因是板翅式換熱器冷端外漏。
4 問題處理
事故原因確定后，我們進行了如下處理工作：
(1)氧液化器為叉流式，氧側封頭有大量積水排出，故在封頭底部開孔加一小排水閥。
(2)因沒有配置氬凈化系統，塔內制氬設備投產以來一直沒有運行，這些設備增加冷損及泄漏隱患，利用這次扒塔機會，把所有與主塔聯接部分切除、斷開、封死(注意不能留有易存死水的封頭)。
(3)增加冷箱密封氣(原設計有但沒安裝)，以防止珠光砂結冰增加冷損(這次扒塔發現主塔內結冰嚴重)。
(4)補焊所有漏點，保證不漏。
(5)大加溫時間改為9小時，保證加溫空氣干燥無水。
(6)對易存死水的地方，開車時重點吹除。
這樣處理后，再次開車，順利出氧，運行正常，各參數達設計值。
5 結 語
對這次事故，我們的判斷、分析比較準確，處理得也比較圓滿，僅用六天時間就恢復供氧。另外，天氣熱空氣含水量大，大加溫時干燥器負荷大，希望有同樣制氧機的單位對此予以重視，避免類似事故的發生。
* 高曉寧，男，1968年8月生，1991年畢業于天津商學院制冷專業，工程師，現任安鋼集團公司制氧廠一車間副主任。
