空分裝置冷箱泄漏的原因與處理措施

楊家華 田超

摘 要：目前，我國的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，空分冷箱泄漏將嚴(yán)重影響空分裝置長時間運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，使其在運(yùn)行中產(chǎn)生風(fēng)險，冷箱內(nèi)參數(shù)產(chǎn)生變化能夠反映出冷箱內(nèi)泄漏與否和泄漏量。冷箱內(nèi)設(shè)備以及管道泄漏情況是否對空分裝置運(yùn)行安全性產(chǎn)生影響。文章結(jié)合實際案例，對空分裝置冷箱泄漏情況里進(jìn)行分析首先分析其泄露會產(chǎn)生的風(fēng)險，并針對泄露原因提出合理地應(yīng)對策略，對這一情況進(jìn)行有效處理，處理方案存在一定風(fēng)險性，在借鑒過程中應(yīng)該充分考慮自身裝置實際運(yùn)行狀況，制定合理的處理方案。

關(guān)鍵詞：空分裝置冷箱;泄漏;溫度

0 引言

空分裝置是一種氣體生產(chǎn)設(shè)備，可在多種領(lǐng)域中應(yīng)用，該裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生了泄漏問題的時候會影響其使用性能，甚至造成安全問題。由于空分裝置涉及到了碳?xì)浠衔镆约耙貉?、液氮、惰性氣體等，需要重視裝置的運(yùn)行狀態(tài)，避免其產(chǎn)生爆炸的情況。需要對其情況進(jìn)行全面了解，分析產(chǎn)生泄漏的原因，采取有效的措施進(jìn)行處理。文章結(jié)合某廠空分裝置冷箱的泄漏問題進(jìn)行研究。

1 冷箱泄漏風(fēng)險分析

1.1 低溫凍裂冷箱壁

若是低溫氣體泄漏沖刷到冷箱壁、支撐，可能引起冷箱壁凍裂、支撐損壞。若是低溫液體泄漏，泄漏的液體可能順著珠光砂逐漸往下流到冷箱基礎(chǔ)上，使基礎(chǔ)溫度快速降低，并可能凍壞基礎(chǔ)。液體也可能向四周流至冷箱的其他地方，凍壞冷箱壁和支撐等。

1.2 分子篩對二氧化碳、碳?xì)浠衔镂讲粡氐?/p>

可能是分子篩對二氧化碳、碳?xì)浠衔镂讲粡氐?，將二氧化碳、碳?xì)浠衔飵胫鲹Q熱器造成主換熱器堵塞。空分設(shè)備分子篩純化器將空氣中水分、二氧化碳及部分碳?xì)浠衔镂?，吸附后利用污氮?dú)鈱Ψ肿雍Y進(jìn)行加熱，分子篩純化器設(shè)置兩個，一個處于吸附階段，另一個處于再生階段。我公司對生產(chǎn)原料的產(chǎn)購一直有嚴(yán)格的采購程序，而且分子篩一直用的是上海巷騰分子篩有限公司生產(chǎn)13X-APG，使用多年從無質(zhì)量問題。而且本批次分子篩在2#空分裝置中使用正常，所以能保證分子篩質(zhì)量。再者，分子篩在使用過程中嚴(yán)格控制加溫再生程序，在分子篩再生中，操作人員嚴(yán)格按再生程序進(jìn)行加溫、冷吹，控制再生溫度，堅持每8h對純化器進(jìn)行一次倒換操作，同時嚴(yán)格保證再生氣量的充足。并嚴(yán)格監(jiān)視分子篩吸附器出口二氧化碳在線分析儀，并同現(xiàn)場人工分析數(shù)據(jù)相比較，確保數(shù)據(jù)的正確性。二氧化碳測量數(shù)據(jù)都在指標(biāo)范圍內(nèi)，無超標(biāo)現(xiàn)象。所以，分子篩對二氧化碳、碳?xì)浠衔镂讲粡氐自蚩膳懦?/p>

1.3 冷箱砂爆

如果泄漏液體量增加，并且延長持續(xù)時間，冷箱內(nèi)珠光砂中匯集很多低溫液體，因為珠光砂沒有良好的傳熱效果，短時間內(nèi)不會急劇氣化，但在遇到熱源或流動時，將會快速膨脹，其體積將增加超過600倍，將使冷箱內(nèi)壓力迅速提高，呼吸閥沒有及時泄壓，會產(chǎn)生砂爆情況，破壞冷箱，嚴(yán)重時會整體垮塌。

2 冷箱泄漏風(fēng)險控制及處理措施

2.1 開展冷箱巡檢監(jiān)控工作

在檢查中，需要安排人員分成小組，對冷箱的情況進(jìn)行了解，還應(yīng)監(jiān)測冷箱結(jié)霜情況的變化，使用測溫槍來監(jiān)測冷箱結(jié)冰位置的溫度，并且進(jìn)行記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷箱結(jié)霜的情況加劇的時候，或者冷箱的鋼板產(chǎn)生了凍裂的問題，需要及時報告。其次，主控加強(qiáng)對冷箱參數(shù)的檢查，將上塔的壓力進(jìn)行有效控制，關(guān)注冷箱的基礎(chǔ)溫度以及密封氣壓力等，明確冷箱的實際情況。當(dāng)冷箱密封氣壓力上漲的時候，超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍的情況下，基礎(chǔ)溫度突然降低，冷箱密封氣中的氧含量增大，都需要立即進(jìn)行報告。

2.2 加強(qiáng)巡檢監(jiān)控

①操作人員巡檢時必須2人1組，巡查冷箱四周有無異常情況。每班監(jiān)測冷箱結(jié)霜結(jié)冰有無進(jìn)一步擴(kuò)大，每班用測溫槍監(jiān)測冷箱結(jié)冰處溫度并做好記錄。若發(fā)現(xiàn)冷箱結(jié)霜結(jié)冰擴(kuò)大、冷箱鋼板出現(xiàn)凍裂、跑砂等，要立即報告車間;②主控加強(qiáng)對冷箱相關(guān)參數(shù)巡檢，控制上塔壓力為33kPa左右，注意冷箱基礎(chǔ)溫度、冷箱密封氣壓力、主冷液位等的監(jiān)視巡檢。若冷箱密封氣壓力上漲100Pa以上或突然漲50Pa以上（分子篩正常切換影響除外），基礎(chǔ)溫度突降5℃，冷箱密封氣中氧含量增大等要立即報告車間;③定期測量冷箱珠光砂的沉降高度，檢查珠光砂是否有結(jié)塊、是否浸入液體，以便分析判斷是否有低溫液體泄漏。若有低溫液體泄漏，珠光砂可能會有沉降，基礎(chǔ)溫度也應(yīng)該有不同程度降低。

2.3 提升巡檢監(jiān)控力度

①巡檢時操作人員應(yīng)該2人1組，對冷箱附近是否存在異常情況進(jìn)行檢查。每組監(jiān)測冷箱結(jié)霜結(jié)冰面積是否擴(kuò)大，使用測溫槍對冷箱結(jié)冰處溫度加以監(jiān)測，并做好記錄工作。如果冷箱結(jié)冰結(jié)霜面積擴(kuò)大或是冷箱鋼板有跑砂及凍裂等情況出現(xiàn)，應(yīng)及時向車間報告;②主控加強(qiáng)巡檢冷箱參數(shù)，將上塔壓力控制在33kPa左右，加強(qiáng)巡檢冷箱基礎(chǔ)溫度、主冷液位及冷箱密封氣壓力等。如果冷箱密封氣壓力突破100Pa或瞬間增長50Pa，基礎(chǔ)溫度減少5℃，以及冷箱密封氣之中含氧量增大等情況應(yīng)及時向車間報告;③對冷箱珠光砂沉降高度定期進(jìn)行測量，對珠光砂結(jié)塊以及浸入液體情況加以檢查，有利于判斷是否泄露了低溫液體。如果泄露了低溫液體，那么珠光砂容易出現(xiàn)沉降，基礎(chǔ)溫度隨之降低。

2.4 加強(qiáng)危險應(yīng)急處理效果

在當(dāng)前的各個工業(yè)領(lǐng)域中，發(fā)生了安全事故的時候，需要將人群撤離，之后應(yīng)由專業(yè)的人員開展事故搶險工作，將危險源以及故障源排除，還應(yīng)鼓勵現(xiàn)場的人員在保證自身安全的情況下，通過專業(yè)人員指導(dǎo)來協(xié)助事故搶險，將危險因素進(jìn)行有效的控制。在空氣分離領(lǐng)域中，也應(yīng)利用專業(yè)的應(yīng)急處理方式進(jìn)行處理，還應(yīng)培訓(xùn)工作人員專業(yè)的技術(shù)能力，使其能夠在處理問題的時候具有快速的反應(yīng)能力，還能進(jìn)行自救及逃生。當(dāng)產(chǎn)生了火災(zāi)或者氣體泄漏等情況的時候，應(yīng)保證人員的安全，減少事故造成的影響，為空分裝置的使用帶來了有效的保障。

2.5 防止冷箱內(nèi)氧含量高

若冷箱內(nèi)氧含量高，為防止靜電、明火等引起爆燃，必須切斷冷箱周圍電源，在冷箱周圍10m內(nèi)嚴(yán)禁動火或不得有其他明火。采取以上措施后，冷箱密封氣壓力、成分趨于穩(wěn)定，冷箱壁結(jié)冰面積沒有擴(kuò)大，沒有出現(xiàn)凍裂、跑砂等情況，安全風(fēng)險受控。在泄漏情況未發(fā)生明顯變化情況下，決定監(jiān)視運(yùn)行。同時為了防止泄漏擴(kuò)大，制定了檢修方案，做好隨時停車檢修準(zhǔn)備。

3 結(jié)語

①將充氮閥及連接管道進(jìn)行更換，對整個裝置加溫、吹除處理后，裝置再次開車，順利出氧，各項工藝指標(biāo)運(yùn)行正常，均在指標(biāo)控制范圍內(nèi);②對這次問題的判斷、分析比較準(zhǔn)確，沒有造成堵塞情況的進(jìn)一步擴(kuò)大化;③在裝置停車檢查期間，充分利用裝置富余氧氣進(jìn)行倒換操作，使系統(tǒng)資源得以合理充分的利用，避免了整個甲醇一系統(tǒng)的全線停車，為公司生產(chǎn)節(jié)約了成本;④在今后的生產(chǎn)中，要加強(qiáng)粉塵來源的防范，固體粉塵進(jìn)入空分設(shè)備后輕則堵塞換熱器通道，降低傳熱效率，堵塞精餾塔塔板，降低產(chǎn)品純度和產(chǎn)量;重則堵塞主冷板式氧通道，加速液氧中烴類雜質(zhì)的濃縮;同時，粉塵有可能成為液氧中的引爆源，其危害性不可小視。

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