關(guān)鍵字：空分,開(kāi)車,冰堵
安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司制氧廠，河南安陽(yáng)梅東路,455004

【摘要】一起空分開(kāi)車冰堵事故的判斷與處理

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安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司信陽(yáng)鋼鐵公司KDON—1500／1500—Ⅲ型制氧機(jī)系90年代初產(chǎn)品，為切換板翅式換熱器流程，上、下塔分開(kāi)，主冷在下塔頂部，靠液氧泵與上塔聯(lián)接。該制氧機(jī)配置一套加溫系統(tǒng)，大加溫時(shí)由兩只干燥器產(chǎn)生的干凈空氣通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)加壓后送人空分系統(tǒng)進(jìn)行加溫，在整個(gè)大加溫過(guò)程中，兩只干燥器需相繼投入使用。
1 事故經(jīng)過(guò)
2000年6月底以來(lái)，該制氧機(jī)運(yùn)行很不正常，現(xiàn)象是冷損增大，經(jīng)常靠?jī)膳_(tái)膨脹機(jī)運(yùn)行來(lái)維持冷量平衡，氧產(chǎn)量大幅度下降。根據(jù)有關(guān)現(xiàn)象懷疑液空吸附器泄漏，停車檢查，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)硅膠排放口法蘭漏，處理好后，進(jìn)行大加溫，然后重新啟動(dòng)。
啟動(dòng)后運(yùn)行至第二階段時(shí)，發(fā)現(xiàn)氧液化器阻力增大，有凍堵的現(xiàn)象，隨即板翅式換熱器氧通道也被凍堵。于是停車后對(duì)氧液化器和板翅式換熱器進(jìn)行單體加溫。吹通后，繼續(xù)開(kāi)車。下塔產(chǎn)生液空，液空節(jié)流進(jìn)上塔，上塔底部液面至1．6米時(shí)，啟動(dòng)液氧泵，主冷開(kāi)始工作，空氣大量進(jìn)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(cè)壓力達(dá)0．07MPa，居高不下，不久上塔底部液位急劇下降，只得開(kāi)大旁通閥，加大回流量，以維持液氧泵運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，主冷氧側(cè)壓力降至0．03kPa，下塔阻力降至4kPa，進(jìn)塔空氣量減少，主冷停止工作，上塔阻力仍滿表，再過(guò)不久，上塔底部液位又漲高，主冷恢復(fù)工作，但不久主冷又停止工作，約4分鐘波動(dòng)一次，這是典型的上塔液懸現(xiàn)象，因處于開(kāi)車階段，主冷液位低，所以對(duì)下塔工況影響較大。
2 事故原因分析、判斷
開(kāi)車至此，感覺(jué)問(wèn)題嚴(yán)重，無(wú)法運(yùn)行下去。首先，板翅式換熱器中部溫度紊亂，無(wú)法調(diào)整，說(shuō)明氧通道仍堵塞；其次，上塔底部塔板堵塞，嚴(yán)重液懸。對(duì)于塔板堵塞物，要么是冰、干冰，要么是硅膠粉末等雜質(zhì)。聯(lián)想氧液化器、板翅式換熱器氧通道冰堵，認(rèn)為冰堵的可能性大。原因可能有三種：
(1)開(kāi)車第一階段操作不當(dāng)，造成含水空氣進(jìn)入精餾系統(tǒng)，然后在第二階段凍堵。
(2)干燥器硅膠失效或有效工作時(shí)間縮短，加溫氣帶水。
(3)板翅式換熱器氧通道內(nèi)漏(投產(chǎn)以來(lái)板翅式換熱器多次出現(xiàn)問(wèn)題)，致使開(kāi)車第一階段大量帶水空氣漏進(jìn)氧通道，進(jìn)入氧液化器與上塔。而進(jìn)入開(kāi)車第二階段，再被冷卻、結(jié)冰，凍堵這些地方。加溫吹通后不再凍堵，說(shuō)明氧通道內(nèi)漏處在冷端，渡過(guò)水分凍結(jié)區(qū)后，漏進(jìn)的空氣不再含有水分。
我們分析認(rèn)為第一種可能性不大，因?yàn)檫@套制氧機(jī)自投產(chǎn)以來(lái)，多次開(kāi)車，操作工每次都嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，順利出氧達(dá)產(chǎn)。第二、三種可能性比較大，但無(wú)法確定是哪一種。另外，這次開(kāi)車，冷損仍很嚴(yán)重，說(shuō)明設(shè)備仍存在著外漏點(diǎn)。
3 扒塔檢查及事故原因確定
綜合上述分析我們認(rèn)為有必要扒塔進(jìn)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(jìn)行如下檢查工作：
(1)板翅式換熱器四個(gè)氧通道檢查結(jié)果不漏。
(2)氧液化器氧通道檢查，內(nèi)有大量積水，檢查結(jié)果也不漏。
(3)上塔底部、中部開(kāi)孔檢查，塔板上干凈無(wú)雜質(zhì)。
(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(lián)接管道多處裂縫。
根據(jù)以上檢查結(jié)果，我們確定了這次事故的原因是空分系統(tǒng)進(jìn)水。
進(jìn)水是加溫空氣帶水造成的。進(jìn)入6月份以來(lái)信陽(yáng)地區(qū)高溫多雨，氣溫高達(dá)36℃，空氣濕度很大。根據(jù)計(jì)算，36℃時(shí)空氣的含水量要比30℃時(shí)多出30％。而這次大加溫仍按常規(guī)加溫13小時(shí)，實(shí)際上已超過(guò)干燥器有效工作時(shí)間，這樣大量高溫含有水分的空氣進(jìn)入空分系統(tǒng)，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(kāi)車進(jìn)入第二階段，預(yù)冷精餾系統(tǒng)時(shí)，積聚的水分結(jié)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(wèn)題處理
事故原因確定后，我們進(jìn)行了如下處理工作：
(1)氧液化器為叉流式，氧側(cè)封頭有大量積水排出，故在封頭底部開(kāi)孔加一小排水閥。
(2)因沒(méi)有配置氬凈化系統(tǒng)，塔內(nèi)制氬設(shè)備投產(chǎn)以來(lái)一直沒(méi)有運(yùn)行，這些設(shè)備增加冷損及泄漏隱患，利用這次扒塔機(jī)會(huì)，把所有與主塔聯(lián)接部分切除、斷開(kāi)、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(shè)計(jì)有但沒(méi)安裝)，以防止珠光砂結(jié)冰增加冷損(這次扒塔發(fā)現(xiàn)主塔內(nèi)結(jié)冰嚴(yán)重)。
(4)補(bǔ)焊所有漏點(diǎn)，保證不漏。
(5)大加溫時(shí)間改為9小時(shí)，保證加溫空氣干燥無(wú)水。
(6)對(duì)易存死水的地方，開(kāi)車時(shí)重點(diǎn)吹除。
這樣處理后，再次開(kāi)車，順利出氧，運(yùn)行正常，各參數(shù)達(dá)設(shè)計(jì)值。
5 結(jié) 語(yǔ)
對(duì)這次事故，我們的判斷、分析比較準(zhǔn)確，處理得也比較圓滿，僅用六天時(shí)間就恢復(fù)供氧。另外，天氣熱空氣含水量大，大加溫時(shí)干燥器負(fù)荷大，希望有同樣制氧機(jī)的單位對(duì)此予以重視，避免類似事故的發(fā)生。
* 高曉寧，男，1968年8月生，1991年畢業(yè)于天津商學(xué)院制冷專業(yè)，工程師，現(xiàn)任安鋼集團(tuán)公司制氧廠一車間副主任。