空分设备安全知识问答

空分设备安全知识问答（精选7篇）

篇1：空分设备安全知识问答

空分车间2015年设备检修工作总结

2015年设备检修工作即将收尾，现将2015年的设备检修工作做一简要总结，旨在总结成果经验，反思存在的不足，指导明年的设备检维修工作。回顾这一年的设备检修工作，我车间设备和工艺人员协调配合，严格按照公司设备管理制度，实事求是制定设备检修计划；严格要求车间设备管理人员一丝不苟执行设备检修任务，严把检修质量关，确保车间各类设备稳定运行，圆满完成了2015年停车检修、月检修及临时检修任务。

下面从三个方面对空分车间2015年设备检修工作概况、2015年设备检修费用分析和2016年工作计划三部分简述。

一、2015年设备检修工作概况 1.空分车间2015年设备检修完成情况

2015年空分车间计划检修项×××项，包含2015年空分车间大检修计划、48项设备定检计划以及设备月检修计划，实际完成268项，完成率100%。计划外检修项×××项，完成168项，完成率99.4%，1项未完成原因是检修项的设备属进口设备，备件采购周期长，目前备件未到货。2015年空分车间共计完成设备检修项×××项。

本设备检修主要围绕2015年设备大检修及设备日常维护展开，通过合理制定设备检修计划，加大职工设备知识培训，提高职工分析判断设备缺陷的能力，确保设备的运行缺陷及时发现，及时处理。同时，不断学习和规范各项检修票证的办理，严格落实安全防护措施，确保设备检修中的人身安全和设备安全，2015年我车间无人身伤害事故和设备损坏事故。2..空分车间2015年主要设备检修情况 2.1 A/B套机组检修

2015年4月份A/B套空分机组检修，本次检修由××××建承包，主要是更换A/B套机组断裂的仪表接线，消除机组运行中的漏油问题，上述两项问题是影响空分装置稳定运行的关键。我车间高度重视本次机组检修，车间管理人员和班组成员分批值守，监督检修进度和检修质量，从而提前完成检修任务。在拆检B套增压机主推力瓦时发现瓦面颜色变黑，经我公司机电动力科、延长化建和沈鼓技术人员商议后，将该推力瓦更换。5月中旬，机组具备试车条件并试运行，在此期间A/B套机组均出现了测点断线引起的跳车情况，由陕西延长化建组织人员连夜抢修，避免检修进度的延误。对于试运行期间出现的A套机组低压缸和中压缸支撑瓦温度偏高的问题，由检修单位联系沈鼓技术人员，对温度偏高的瓦块刮瓦，确保轴承与轴之间建立良好的油膜，避免轴和瓦直接接触，有效的降低了轴承温度。

本次检修后，机组漏油点基本消除，但在后期的运行中又出现了新问题和新情况，包括因仪表探头接线断裂引发的机组跳车、仪表探头接线布局不合理引发的测点数据波动以及新出现的漏油情况。目前由于机组运行，上述的缺陷暂时无法处理，对于仪表接线频繁故障的问题，车间建议2016年大检修时，联系××××专业的仪表人员对仪表接线进行改造，减少因探头故障造成的机组频繁跳车情况。2.2 液氧泵检修

空分车间的××台液氧泵是进口多级泵，其装配精度要求高，备品备件费用高昂，因此频繁的检修不仅代价高昂，同时增加了设备安全风险。2015年我车间液氧泵总体上运行稳定，检修次数相比2014年明显下降，2015年我车间主要检修A2#液氧泵，其他××台泵只检修过B2#泵一次，本没有出现导致泵零部件损坏的设备事故。目前我车间的液氧泵检修除电机外委检修外，泵的其他组装和安装均由我车间、机修和机电科的专业技术人员协同完成，目前液氧泵的检修质量有了明显的提高，液氧泵的运行时间也有了很大的提升，液氧泵的检修费明显降低。比如B2#液氧泵自2014年8月份检修安装后运行平稳，累计运行7400余小时，因电机轴承磨损于2015年8月5日检修电机，B2#液氧泵是我公司独立检修液氧泵后连续运行时间最长，运行参数最稳定的泵。该泵2015年9月22日更换电机后，我车间与检修人员共同组装并试泵，泵运行的各项参数符合要求，目前已作为主泵运行。

2015年A2#液氧泵的检修持续近6个月，主要原因是电机问题，A2#液氧泵自2014年10月份电机端盖破裂后，直到2015年3月份更换新电机端盖，此后从3月份至8月底，期间该泵拆检4次，均因电机驱动端轴承温度高无法使用。在8月26日将电机端盖的垫片调整后单试电机合格后组装泵。9月1日试泵运行稳定，轴承温度稳定，各项参数符合要求。至此A2#液氧泵检修告一段落，本次检修除消耗密封垫外不产生其他备件消耗费用。

针对目前液氧泵电机运行寿命短的问题，我车间已联系电仪车间，报计划采购新液氧泵电机，预计新电机2016年初到厂，届时我们将根据A/B套液氧泵的运行情况，选择更换电机。2.3 2015年特种设备检查情况

我车间的工艺流程包含了高温高压和低温等特殊危险工艺介质，因此在用设备中包含大量的特种设备，包括压力容器、压力管线、安全辅助装置等，为了更好地管理和把握特种设备的运行状况，我车间针对性的建立了特种设备台账共计7册，包括《压力容器月检记录》、《压力管线月检记录》、《起重设备维保记录台账》、《压力管线和压力容器清册》、《安全阀清册》、《特种设备综合台账》、《压力容器和压力管线测厚台账》，通过建立和实时更新特种设备台账，我们能够及时掌握特种设备及其安全附件的运行情况，确保特种设备始终处于安全状态。2015年我车间共计校验安全阀××××台，校验就地压力表××××余台，起重设备维保××××次，压力容器和压力管线月检××××次。

2.4 其他设备检修情况

2015年4月份，我车间机械清洗换热器××××台，有效的提高了换热器的效率。

2015年4月份，更换A2#吸附筒的分子筛和三氧化二铝。

2015年7月份，A套进口膨胀机清理滤网时，发现膨胀端管道含油。按照要求膨胀端管道属于禁油管道，因此我车间迅速将该情况汇报公司，并联系川空相关人员及进口膨胀机厂家，于7月7日至9日将该设备解体，发现膨胀端密封有磨痕，因无备件该膨胀机不能及时回装，预计2016年3月份备件到货，届时我车间将积极配合厂家组装进口膨胀机，争取早日运转。

2015年A/B套蒸汽加热器均有泄漏情况发生，主要集中在设备与管束连接的法兰上，由于蒸汽加热器更换垫片难度较大，检修工期较长，我车间采取堵和焊接相结合的办法，减小漏气量维持蒸汽加热器稳定运行。目前我们已经备好法兰垫片，以便在2016年停车检修时更换。

二、空分车间2015年设备检修费用分析

2015年空分车间计划检修费用××××万，截止2015年11月11日，实际发生检修费用元，实际检修费与2015年计划检修费基本持平。2015年1月供应站空分库存××××万元，截止2015年11月底供应站空分库存××××万元，同比增加0.7%。2015年供应站入库空分车间设备费用合计××××万元，分别是进口减压阀备件费用××××万元、进口液氩泵费用××××万元、进口膨胀机油泵和风机费用××××万元，其他备件材料费用××××万元。

目前空分车间供应站库存中，设备和材料所占费用如下：机组备件费用合计××××万元，进口低温泵备件××××万元，机组注水泵备件××××万元，进口膨胀机油泵和风机××××万元，其他备件和材料费用合计××××万元。

2015年我车间供应站库存高的原因主要是机组备件和进口设备备件所致，由于近几年来机组总体运行稳定，没有出现大范围的备件损坏情况，故机组备件费用基本维持不变。而进口低温泵由于工况苛刻加之系统不稳定易造成设备经常检修，因此备件更换率较高，2015年全年空分车间进口设备备件供应站入库费用合计××××万元，出库××××万元，其中液氩泵费用××××万元划归机电动力科出库。

三、2016年设备检修工作计划

1、编制2016年工作计划

针对2015年设备检维修工作中存在的问题，编制2016年设备停车检修计划、2016年特种设备（包括压力容器37台、压力管线108条、安全阀101台）校验计划、设备防腐保温计划、设备定检计划、设备润滑计划等，从而确定2016年空分车间设备检维修的基本方向。2、2016年计划重点解决的问题

2.1 2015年A/B套机组运行期间，因仪表测点断线跳车达5次之多，严重影响了车间的正常生产。因此我车间计划在2016年机组停车检修期间，建议公司联系××××厂家专业人员到我公司，对机组仪表测点故障频发的问题给出科学合理的改进方案，以期彻底解决这个难题。

2.2 A套冷箱A8低压板翅式换热器的通道可能堵塞，严重影响了A套分馏系统液氧的产量。目前我车间正积极联系厂家，分析论证并提出可行的检修方案，车间正在着手编写冷箱扒砂方案、板翅式换热器更换方案及隔离方案等，计划2016年停车大检修期间更换A8低压板翅式换热器。

2.3 做好2016年A套进口膨胀机及低温泵的维护和检修工作，优化工艺操作，提高设备运行时间，严把检修质量关，确保设备能够长周期稳定运行，避免频繁更换备品备件，从而降低低温设备的检修费用。

2.4 2016年我车间的技术改造的项目共计2项，目前技改方案的审批已结束，下一步是做好技术改造项目的材料计划，编制检修方案，确定技改的详细细节，以便在2016年停车检修期间保质保量的完成。3、2016年设备检修费用控制计划

针对2015年我车间的设备检修费用分析，目前我车间供应站库存较高，主要原因是机组备件和进口低温设备备件价格昂贵所致。2016年我车间将严格控制机组和低温设备的备件计划，根据设备检查情况，及时更换磨损严重的备件，不仅可以确保设备更加安全可靠的运行，同时能够有效的降低空分车间供应站库存费用。

2016年我车间检修任务重，检修工期紧，我们将继续发扬团结协作求真务实的工作作风，未雨绸缪制定详尽的检修计划，扎实有效的推进各项准备工作，为2016年的设备检维修工作打好基础，确保2016年空分车间设备能够长周期稳定运行。

篇2：空分设备安全知识问答

随着空分设备趋向于大型化,其能耗在工厂整套装置中所占的比例也越来越大.以我国钢铁企业为例,空分生产电耗约占整个企业电耗的1/7.

作 者：司标  作者单位： 刊 名：河南科技 英文刊名：HENAN KEJI 年，卷(期)： “”(21) 分类号：X7 关键词： 

篇3：空分设备安全知识问答

1.1 3#6000空分分子筛吸附过程的基本原理

当气体与固体吸附剂接触时, 在固体表面或内部发生容纳气体的现象, 称为吸附。其中被吸附的物质叫吸附质, 起吸附作用的物质叫吸附剂。

吸附过程分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附主要依靠分子间作用力 (范德华力) , 吸附剂与吸附质的化学性质基本不变;化学吸附则主要依靠吸附质与吸附剂形成化学键, 由于吸附键的结构影响, 化学性质发生变化。

吸附作为一个传质过程, 有两个阶段, 即外扩散和内扩散。 (1) 外扩散:从气体的主体通过吸附剂颗粒周围气膜到颗粒表面; (2) 内扩散:从表面进入空穴内部, 有表面扩散和内部空间扩散。

1.2 3#6000空分分子筛再生 (解吸) 过程

再生是指吸附饱和后对吸附剂进行再生, 恢复其吸附能力。

再生有两种方法, 加温再生和降压再生 (压力交变再生) 。加温再生利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理, 把加温气体通入吸附层, 使吸附层温度升高, 被吸附组分解吸, 目前使用最为广泛;降压再生 (压力交变再生) 则运用道尔顿分压定律, 在再生过程中降低吸附器内压力, 甚至抽真空, 使被吸附分子的分压降低, 分子浓度降低, 吸附在吸附剂表面的分子数目相应减小, 达到再生目的。

1.3 空气纯化系统

自预冷系统来的空气 (表压0.450~0.530MPa, 5.0~13.0℃) 通过分子筛吸附器 (MS1201/1202, 立式双层床) , 先由活性氧化铝吸附掉空气中的水份, 然后由分子筛吸附掉空气中的二氧化碳、乙炔及某些碳氢化合物后 (经吸附后的空气中二氧化碳含量小于2.0m L/m3) , 送入增压膨胀机及精馏系统。

两台分子筛吸附器每4小时切换一次, 一台运行时, 另一台解吸再生。装置正常生产时再生气源使用来自精馏系统的污氮气, 在装置开车初期和停车加温后期, 装置无污氮气时, 再生气源采用经另一组分子筛吸附器吸附后的空气。

由于吸附热的作用, 出分子筛吸附器的空气温度会上升3~5℃, 如图1所示。

1.4 3#6000空分分子筛电加热器作用

3#6000空分装置电加热器为分子筛再生时必须设备 (其流程如图1所示) 。在分子筛加热阶段, 自精馏塔来的污氮, 首先经过蒸汽加热器 (SH1201) 由低压蒸汽对污氮进行加热, 使污氮出口温度 (TIC-1207) 大概到170℃, 然后再经过电加热器 (EH1201) , 对污氮进行加热。污氮经过电加热器加热到180℃左右, 进入分子筛, 使分子筛进行再生。

原电加热控制程序逻辑为:当污氮流量FIC-1202测量值≥5400m/h, 若TIC-1207测量值还未达到170℃时手动启动电加热器加热, 使分子筛加热充分;而当TIC-1207测量值达到190℃时电加热器停止加热。为保护电加热器, 在加热步加热程序同时判断TIAS-1206 (电加热器中部温度) 。当TIAS-1206测量值达到HH报警时 (HH设定值为315℃) , 加热程序则强制停止电加热器加热。

1.5 3#6000空分分子筛目前存在的问题

原电加热器控制程序在实际生产中发现存在缺陷, 主要有以下几个方面:

电加热器启动时必须有介质流过, 否则电加热器中部温度会在一分钟内达到600℃以上, 如图2所示。如果不及时切断电加热器电源, 则会使电加热器烧毁。在原程序中, 程序限制了只在加热步判断当TIAS-1206测量值达到HH报警时 (315℃) 停电加热器, 而在其他步骤不判断。一旦电加热器非正常启动, 即使电加热器超温, 因为此时分子筛顺控程序又不在加热步, 电加热器将不会被强制停止加热。这样就会烧毁电加热器。如:在2012年有一次电加热器在打手动控制的情况下超温未及时手动停止加热, 此时分子筛顺控程序又不在加热步无法自动停止加热, 温度持续升高导致电加热器被烧毁。

因电加热器只在加热阶段使用, 而一旦程序进入冷吹步就会马上切断污氮进入电加热器, 导致加热丝温度骤然下降, 使金属材质的加热丝骤热骤冷, 导致加热丝材料性能变差, 不利于延长电加热器寿命。

3#6000空分装置DCS系统为CENTUM-μxl, 属于上世纪80年代的DCS产品, 自1997年投运, 到2013年DCS改造前已经连续运行16年。因系统平台为开放式平台, 操作工权限比较高, 在操作权限下就可以更改仪表高、低限报警, 而电加热器控制参数都是由TICA-1207及FICS-1202高低限控制, 一旦被错误更改, 程序将无法正常运行。原来控制电加热器程序不能正常运行的原因, 就是因为操作工更改参数混乱所引起的。所以原电加热器控制, 一直使用手动控制, 自动控制无法投用。而采用手动控制时, 由于人的不可靠操作会导致物的不可靠状态, 故容易最终导致电加热器被烧毁。

针对以上存在的问题, 车间在2013年对3#6000空分装置DCS改造时与工艺一起对电加热器程序进行优化。

2 优化3#6000空分电加热器程序

2.1 对安全性改造

将原程序中对电加热器中部温度只在加热步判断TIAS-1206是否超温, 修改为TIAS-1206只要一超温 (315℃) , 则马上切断电加热器电源停止加热, 不判断是否在加热步, 不判断分子筛状态, 也不判断电加热器手/自动控制模式。这样就保证了电加热器在任何情况下都不会超温, 安全运行。

2.2 修改电加热器在分子筛运行中的加热时间

电加热器一旦运行, 则必须要保证始终有介质流过, 以降低加热丝温度。但根据程序设计, 从加热步到冷吹步后必须要停止电加热器, 而这样就会导致加热器温度骤降。经过与工艺沟通、协商后。工艺提供数据, 经过反复实验。决定在加热控制程序中增加一个条件判断:当加热时间 (共4440s) 达到4200s以后停止电加热器。电加热器停止后利用电加热器余温完成加热。这样不但能使能耗降低, 且在加热完成之前给操作人员一个判断时间, 处理电加热器未停止的故障。另一方面电加热器停止后, 在剩余的240s时间内有介质流过, 使其慢慢降温, 这样就可以延长电加热器的使用寿命。

2.3 修改程序使其更加可靠

此次改造后将原有的CENTUM-μxl更新为HONEYWELLPKS系统。更新系统后将原电加热器程序优化为在加热阶段首先打开FICS-1202调节阀, 由污氮加热, 如果FICS-1202流量达到5400m/h, 而TICA-1207温度仍未达到170℃, 则自动打开电加热器。而一旦TICA-1207温度达到190℃, 则自动停止电加热器。在新系统中, 对仪表高低限参数的修改设置了一个高的权限。在一般操作权限下不能修改参数。这样就避免了因操作工手动修改高低限参数, 而导致的电加热器控制不能投自动的状况。

3 节约成本计算

3#6000空分装置电加热器功率为365kw。分子筛4个小时再生一次即4h使用电加热器一次, 每天使用6次每次比原来少使用240s, 即4min。

如此计算, 则每天少使用时间为: (4/60) ×6=0.4h

每天少使用的电量为:0.4h×365kw=146kw/h

假设每年因检维修而停工的时间为15d。那么, 每年节约电能:146度×350d=51100kw/h。若用电价格以0.5元/kw/h计算, 每年可节约用电费用:51100×0.5元/kw/h=25550元。

以上只是能够量化的效益, 此外通过优化程序还收获了延长电加热器的使用寿命、提高设备安全性等无形效益。

4 结论

通过对3#6000空分装置分子筛电加热器控制程序的优化, 不但提高了设备的安全、可靠、稳定性, 同时还降低了能耗, 提高了经济效益。此种方法为其他相似的设备控制提供了一种新的思考。只要坚持优化理念去不断优化每一台能够优化的控制设备, 即使单台设备节能降耗, 提高效益的程度不显著。但是积少成多, 以此可以为企业实现节能降耗、提高效益的整体目标做出贡献。

摘要：本文通过3#6000空分分子筛吸附过程的基本原理、再生 (解吸) 过程、分子筛简单流程描述。分析了目前3#6000空分分子筛电加热器控制中存在的问题, 并提出了解决方案。通过方案实施降低了能耗, 提高了设备的安全性。

篇4：浅析空分设备危险因素及对策

要素进行分析，提出应采取的安全设施和对策措施，提高制氧装置的安全管理。本文针对运行设备作单机分析，并提出改进建议。。

关键词：危险因素；安全措施；安全管理

1.空压机的危险、危害因素及对策

空压机为空分设备提供制冷和克服阻力的压缩空气、精馏的原料空气。一般小型空分设备配用活塞式；中、大型空分设备配用螺杆式或透平式；特大型空分设备采用轴流式。现代空分设备都配用无润滑压缩机。

1.1空压机的危险、危害因素主要表现

（1）用油润滑空压机的危险、危害因素

早期的空分设备选用活塞式空压机，气缸用机械油润滑。空压机气缸油在高温下很易产生结炭，使空气排出管道有效流通直径逐渐缩小，流速不断增大，当流速超过极限时，气流摩擦产生的激发能量点燃结炭，就会使管道燃烧爆炸。

空压机的气缸油或轻馏分随气流带人分子筛纯化器，会引起分子筛中毒，吸附效能降低，二氧化碳吸附不彻底，不仅堵塞板翅式换热器，影响运行周期，还会使液氧中二氧化碳增加，逐渐析出引成这些冰状固体与冷凝蒸发器内壁摩擦很易形成静电。

（2）对离心立，压缩机危：害较大的因素是轴位超标

正常运行情况下，离心式压缩机转子叶轮两侧的轴向力是互相抵消的，不平衡的部分由平衡盘来减小轴向推动，剩余部分由止推轴承来承当。当轴向力增加，或止推轴承磨损，遇突然事故熔化的，或平衡盘后通大气的小管堵塞，或突然断轴时，将会产生转子与固定件相碰的重大事故，造成轴位移严重偏离。

1.2空压机危险、危害因素对策措施的建议

从上述分析来看空气带油是严重危害空分设备运转的因素，现在空分设备制造厂新出的设备基本采用无油空压机，但对老设备尚有不少在运行。最理想的办法是更新设备，采用无油润滑的压缩机，暂时无法更新的，建议采取如下对策措施：

（1）严格控制气缸润滑油的质量，要有足够的粘度、稳定性，不得混有机械杂质、水分、灰分、要符合19#机械油的各项指标。（2）严格控制润滑油进油量，在保证气缸不拉毛的前提下尽量减少进油量，象5L-16/50型空压机可控制在250g/h。（3）加强空压机日常维护，发现排气温度升高应查明原因，及时排除故障。定期清除阀门、管道、冷却器的结炭、水垢，提高换热效率，降低排气温度，防止结炭。（4）定期地准确地吹除油水分离器，尽量减少油水带人纯化器中。（5）关于离心式空压机防喘振对策。首先设计中应有防喘振放散阀，一旦空压机出口压力接近喘振前，该阀自动打开，日常要加强保养，使其灵活好使；次之要加强设备维护保养，确保切换系统灵敏，运行正常；再是操作中注意空压机出口压力不得升得过高。一旦发生喘振应迅速开大防喘阀或空压机放空阀。

2.空分塔的危险、危害因素及对策

空分塔是将空气分离成氧、氮等的设备，空分塔最危险、危害因素是爆炸事故。爆炸的部位绝大多数发生在氧气设备与管道上，如冷凝蒸发器、上塔下部、氧热交换器等部位。

2.1空分塔的危险、危害因素

造成爆炸是在氧气存在的情况下，有一定数的可燃物质，在一定引燃源能量下就会产生燃爆。可燃物是从空气中吸人的乙炔、甲烷、乙烷、丙烯、丁烯等烃类碳氢化合物，或者由空压机、膨胀机带人的油脂与油裂解的轻馏分，以及化工厂区附近的氮氧化物、臭氧等易燃易爆物质；引爆源主要来于静电引爆和冲击引爆。

2.2防止空分塔爆炸的对策措施

（1）在氧气站选划：时应该注意周围环境的空气质量，应符合GB 16912—97《氧气相关气体安全技术规程》表1、表2中的规定。严格控制空压机吸入口空气中的有害杂质含量。（2）用分子筛纯化器代替碱洗一干燥流程或冻结法的流程，采用13X分子筛提高吸附能力。严格控制纯化器再生温度和切换时间，尽可能降低进纯化器前的空气温度，把乙炔等碳氢化合物尽可能清除在塔外。（3）加强管理，要有准确的安全操作规程。特别是对液空、液氧中的杂质，要定期分析，一旦发现超标，应加大液氧的排放量，必要时停车处理。（4）大型空分塔推广全浸式操作法，经实践证明是一种有效的防爆操作法，但液氧面不能太满，若液氧溢出也会在板式或蓄冷器底部汽化，引起乙炔等碳氢化合物的浓缩。（5）加强对冷凝器蒸发器液氧流动出现死角的研究。从上塔溢流下来的液氧到液氧泵的循环或抽取1%液氧，均要流通，避免产生死角。

3.氧压机的危险、危害因素及对策

3.1氧压机的危险、危害因素

氧压机最危险的因素是燃烧爆炸，造成氧压机燃爆的原因比较复杂，主要原因如下：

（1）与氧气接触的零件去油不彻底，高压氧（≥2.94MPa）碰到油脂能产生自燃、爆炸。（2）管道中有铁锈、焊渣及涂锌管的锌粉带入气缸，活塞与气缸摩擦产生火花而燃烧。（3）活塞环磨损，活塞体与气缸体发生干摩擦起火。（4）用水润滑的氧压机断气缸润滑水。此类氧压机依*蒸馏水带走压缩过程的热量，又起到润滑作用，一旦断水很易产生燃爆。

3.2氧压机危险、危害因素对策措施的建议

（1）凡是与氧气接触的所有零件、阀门、管道、工具，都必须严格彻底脱脂，操作者的手、服装应忌油。（2）在拆卸活塞杆时，应将油清洗干净，并用四氯化碳去油后再拉出密封器，防止油脂帶人上密封器。（3）氧气管道在安装时，内壁应彻底除锈，到露出金属本色为止；氧气管最好采用不锈管，若用碳钢管（低压状态）应采用氩弧焊打底，防止产生焊瘤焊渣；氧气管无论压力高低严禁采用镀锌钢管。（4）在氧压机进口管道上安装上铜基合金的粉末过滤器，防止铁锈等机械杂质进入氧压机；过滤器芯子应用铜制，每季度应拆开清洗一次。

以上是我对目前我国内现有的空分装置危险源的浅析。从事制氧工作有十余年了，经历了许许多多大大小小的事故，血的教训还历历在目。我们要充分了解生产装置的危险因素，从最大程度上避免事故的发生。

参考文献：

[1]《制氧工问答》《制氧技术》《制氧安全操作规程》.

篇5：空分设备电控回路的改良

透平氮压机油循环系统一般设置有两个油泵, 其中一个为轴头泵, 随压缩机主轴旋转而工作, 另外一个就是小电机拖动的辅助油泵。压缩机启动前轴头泵不工作, 辅助油泵工作。当油压升到到正常工况油压要求的时候开启压缩机, 之后轴头泵开始工作。正常情况下轴头泵单独工作即可以满足工况油压要求, 此时辅助油泵退出工作处于备用状态。控制原理图如图1所示。

正常工作时候万转241S处于自动控制位置, 此时如果系统检测到油压不够则自动启动氮压机辅助油泵。如果仪控DCS系统启动油泵的信号已经发出, 但是该辅助油泵却没有启动起来, 此时油循环系统油压将会降低, 润滑油不够可能会导致机组旋转设备磨损。出于对机器自身设备安全的考虑, 此时需要发信号去氮压机高压柜停掉氮压机的高压电机。

图1这种方案在开车调试运行中发现有次氮压机高压柜莫名跳闸。调取高压柜综保监控数据发现, 跳闸原因是氮压机辅助油泵过来的跳闸信号。但是此时氮压机辅助油泵正常工作不该有跳闸信号。后仔细分析发现该辅助油泵控制回路送给高压柜的信号有些问题。当仪控已经过来启动辅助油泵的信号, 可时间继电器241KT1还没有得电动作的瞬间, 会误送去高压柜的跳闸信号。这是由于时间继电器与高压综保对信号处理动作时间长短不一致, 高压综保信号动作更灵敏而导致的高压柜误动作。后更改控制回路如图2所示。

图2中送去氮压机高压柜的跳闸信号为时间继电器241KT1的常开延时闭合触点。当仪控启动泵的信号已经发出而泵还没有启动起来这个时间点, 时间继电器会得电, 但是它的辅助常开触点需要延时一段时间才会闭合, 这就躲过了油泵启动所需的这个时间间隙, 不会再发送错误信号去氮压机高压柜, 氮压机高压柜也就不会再有误跳车的现象发生了。事实证明, 回路改进后高压柜再没有因为辅助油泵而误跳车的现象发生。

2 增压透平膨胀机油泵控制回路的改进

空分设备中的增压透平膨胀机的润滑油系统具有两个油泵, 这两个油泵分别由两个小电机拖动, 正常工作情况下这两台油泵一台工作, 另一台油泵备用。控制回路由万能转换开关231S来选择这两台泵的工作状态, 具体原理图如图3所示。

油泵控制回路常规控制步骤为:初始状态把万转231S打到单独手动状态, 手动启动1号油泵和2号油泵, 两台油泵同时工作一段时间后, 油压升至正常工况要求, 此时一台油泵工作即可满足需求, 需要关停其中一台油泵。之后将万转231S打到1号工作2号备用位置或者2号工作1号备用位置, 然后手动关停备用泵即可, 具体哪台泵工作哪台备用由甲方自由选择。假如当前231S选定为1号工作2号备用状态, 当1号油泵出现故障时候, 仪控DCS过来信号自动启动2号油泵。此时可以检修1号油泵, 1号油泵正常后可以再手动投入1号油泵, 然后由仪控DCS信号关断2号油泵。初始状态为2号工作1号备用的情况与上反之。

看上去两台油泵的控制没有什么问题, 但是有时候甲方初始选择为1号工作2号备用, 因为想要检修1号油泵, 手动启动2号油泵后, 便直接切换万转为2号工作1号备用状态, 结果两台油泵同时停泵。甲方对此很有意见, 说是设计功能并没有满足原始设计要求两台泵互为备用随时切换的要求。其实如图3所示, 想要由1号工作2号备用切换为2号工作1号备用, 需要先将万转231S打到单独手动状态, 然后手动启动2号油泵, 关停1号油泵, 之后再将万转231S切换到2号工作1号备用即可。只是这样操作步骤相对比较繁琐。后更改控制回路如图4所示。

图4中万转状态的切换由231KM常开点自锁。这样假使甲方初始选择为1号工作2号备用, 因为想要检修1号油泵, 直接手动启动2号油泵, 然后将万转231S切换为2号工作1号备用状态即可。切换步骤只需两步, 首先手动启动备用泵, 然后切换万转状态。操作步骤较之前简便很多, 也可实现两台泵随时切换的要求。

以上两种控制回路的改进, 在设备已到现场不宜做太大变动的前提下, 只是更换了个别元器件或者只是调整了部分二次回路的接线, 却都很好的解决了控制回路的不足, 使设备满足工况及甲方需求正常运作。作为设计方空分装置设备的控制要考虑周全, 方方面面细节都考虑到, 这样才能做到控制准确, 尽可能减少空分装置误跳车的现象的发生, 保证整套空分装置长期安全稳定的运行。

摘要：空分装置属于长期连续运行设备, 一旦中间停机再启动所需要的时间比较长, 而且停机过程中冷量的损失也会比较大。假如一旦某一个设备因为误动作导致整套空分装置停车的话, 不但这套空分装置重启要消耗大量能量, 而且会造成整个后续系统生产线的停产并产生大量废料, 造成较大的经济损失。所以, 整套空分装置的下属设备, 特别是一些比较重要的设备的控制变得至关重要。本文主要举例说明透平氮压机辅助油泵及膨胀机油泵控制回路的具体改进措施。

篇6：空分设备保冷箱内配管设计与优化

关键词：冷箱,管道设计与优化,应力分析

进年来由于钢铁行业和煤化工行业的快速发展, 使得为其配套的空气分离行业迅速地向多样化、大型化等方向发展。外压缩流程、自增压流程、内压缩空气膨胀进下塔流程、内压缩氮气膨胀流程等多种流程组织形式不断变化使得空分冷箱内的管道更为复杂。由于空分等级不断加大造成系统内部管道口径也不断增大。

针对上述问题, 以4万等级内压缩空分的设计过程为例, 浅析设计人员在设计时需要考虑的问题, 使得冷箱内的管道设计在保证安全的前提下更加优化及合理。

1 流程简介

该套空气4万等级空分是内压缩空气膨胀进下塔流程。来自纯化系统后分为两部分:一部分直接进入低压换热器冷却至约-173°C进入下塔;另一部分通过空气增压机进一步压缩, 其中抽出一股压力为28MPa的空气进入膨胀机增压端增压后进入主换热器冷却, 冷却后的空气进入膨胀端膨胀后得到部分含湿的空气进入下塔。另一股从空气增压机末级排出的空气经过增压机后冷却器冷却后送入冷箱经高压换热器冷却后节流进入下塔。在塔内经过精馏后得到液氧和氮气。液氧经过高、低压泵压缩至用户指定压力后经过高压换热器得到高压氧气。

2 冷箱内的设备布置

保冷箱的主要作用是在安全、经济的前提下最大限度地降低低温设备与管道在工作温度下的冷损。安全因素是保冷箱要承受设备、管道、珠光砂等在工作状态下的自身重力、内压、震动等内部载荷。还应承受风载、地震载荷、楼梯平台等外部载荷。同时必须做好防雷措施。冷量的产生是靠电能转化为动能再转化为气体焓值的降低。冷损的加大必然导致电耗的增加。经济因素是在保证是冷箱内的设备布置主要考虑在满足工艺条件的前提下尽量布置得紧凑合理, 进而减小冷箱的尺寸。

冷箱内设备布置需要注意以下几点: (1) 设备的布置要根据工艺流程的组织形式合理布局, 尽量使得配管走向简单, 布局紧凑, 对于大口径管道留有适当的补偿空间; (2) 水平方向设备外边缘距离冷箱内骨架至少保证500mm; (3) 因竖直方向落差较大, 因此考虑管道、阀门等沿程阻力后应保证下塔液体在工作压力下进入粗氩塔、精氩塔等; (4) 应保证液空回流、粗液氩回流至上塔等液体回流所需的高度差; (5) 有液体产品的应保证产品出冷箱压力能顺利进入贮槽等设备; (6) 有液氧蒸发器的流程需考虑液氧净液注的压力和阀门、换热器、管道沿程阻力的差值是否能满足产品出口压力的要求, 并应保证液空顺利进入下塔等因素; (7) 考虑事故状态下内部设备与管道的安全。例如空气进下塔的管道和膨胀机的高度都要适当提高, 以保证液体不能回灌。

根据以上几点首先做设备布置。根据工艺流路合理布局设备, 使得设备之间的管道做到尽量简洁。管系复杂则造成材料的浪费、沿程阻力的增加和冷箱体积的增大。因空分等级较大, 换热器较多, 为避免冷箱空间浪费, 把换热器单独布置冷箱, 并通过过桥冷箱连接。提高空气进下塔管线至安全高度, 并依据此高度确定膨胀机换热器高度。氧泵的布置尽量靠近液氧管道出口, 且需要考虑泵体出口管道去高压换热器。综合以上观点并满足设备及管道保温要求确定冷箱体积。该套空分主冷箱内布置见下图。

C2-上塔C3-粗氩塔1 C4-粗氩塔2A1-空气进下塔A2-氮气出上塔A3-污氮气出上塔A4-氩馏份出上塔A5-工艺氩出粗氩塔A6-液空蒸气回上塔

2 冷箱内管道设计

2.1 冷箱内管道的特点

空分冷箱高60米左右, 冷箱内管道走向多为垂直走向, 落差较大。安装温度到工作温度相差210°C左右。国内空分设备冷箱内管道多为铝镁合金管道, 通过金属的线膨胀系数可计算出管道的位移有250mm左右 (和实际测量值基本相符) 。根据以上因素可知管道收缩比较严重, 管道的一次应力、二次应力、各个支吊架受力情况等都是需要设计人员认真考虑的问题, 且根据《GB/T 20801-2006压力管道规范》规定工作温度在-70°C以下的管道必须进行应力分析。

2.2 冷箱内管道设计要点

(1) 进行配管前线布置外部楼梯平台。根据设备布置和工艺流程并结合楼梯平台合理定位阀门位置。管道设计时应先大管, 后小管;先主管, 后辅管。若遇相碰时, 以小管避让大管为原则。

(2) 管道设计在满足工艺要求、压力要求外严格按照应力分析进行合理选择材料、壁厚。

(3) 因冷箱内设备和管道大多都是铝镁合金, 同温差下的的收缩是一致的, 因此管道尽量靠近设备布置且管道支吊架生根与设备上。可以有效减小冷损同时降低管道的应力。

(4) 加热管道与低温液体管道、液体容器壁面的平行距离应不小于300mm, 交叉距离应不小于200mm。

(5) 管道外壁与冷箱型钢内壁距离应符合下列要求:低温液体管不小于400mm, 低温气体管不小于300mm。

(6) 管道的间距应考虑管道的冷作状态如管内液重和珠光砂压力及热膨胀冷缩引起的管道的位移压迫别的管道, 因此要求一般管道间距应大于或等于200mm。

(7) 在流量孔板前后, 须有足够的光滑直管段。孔板前为20倍管径距离, 孔板后为10倍管径距离, 且不允许存在影响测量精度的因素 (如管接头等) 。

设备布置完毕后首先应当配置大口径管道并通过应力计算进行调整, 通过反复调整管道走向、支吊架位置、设备布置等使得设备布置和管道走向更为合理。本项目污氮气出上塔管径DN800, 氩馏份出上塔管径DN700。此类大口径管道重量较大即一次应力过大。应力计算时需适当增设支架, 并注意支架受力情况。设计时需要适当加大支架型材, 防止支架脱空即支架变形无法承重。

冷箱内的管道收缩主要是竖直方向的收缩, 管道与设备固定点的高度差决定了管道二次应力的大小。因此大口径管道除考虑一次应力大小外还要考虑通过增加水平方向管段长度以改善应力情况。而污氮气出过冷器进主换热器管道主要是水平走向, 需要竖直方向的管道补偿。因此该管道进主换热器各个分支竖直方向增加弯头以改善二次应力。

3 总结

篇7：内压缩空分的工艺特点及设备配置

(1) 本装置采用全低压分子筛净化吸附、空气增压透平膨胀机制冷、内压缩全精馏无氢制氩的工艺流程。要求运行可靠、流程先进、操作方便、设备配置合理、安全低耗。

(2) 空压机配备水冲洗系统, 用以冲洗去除各级叶轮和蜗壳正常运行期间聚积的表面沉积物, 提高压缩机的工作效率, 减少停机维护时间。

(3) 空气预冷系统采用氮气及污氮气冷却循环水, 操作弹性好, 充分利用干燥氮气吸湿性, 使冷却水温降低。空冷塔结构采用必要、可靠的防液泛措施, 防止雾状游离水带入分子筛吸附系统。

(4) 分子筛吸附系统:采用活性氧化铝+分子筛双层结构, 长周期切换。吸附剂和切换阀门使用寿命长, 系统切换损失小, 床层阻力小, 并有防止分子筛吹翻措施和可能吹翻的处理措施。

(5) 设计时考虑液体回灌分馏塔以缩短装置起动时间, 起动时间不大于36小时。

(6) 分馏塔的上塔 (低压塔) 、氩塔采用规整填料塔。大大降低塔的阻力, 氧、氩提取率进一步提高。

(7) 冷箱内主换热器采用安全可靠、换热效率高、使用寿命长的板翅式换热器。

(8) 设计上考虑确保主冷凝蒸发器安全运行的安全措施, 防止碳氢化物在液氧中的积聚。

(9) 本装置应具备变工况运行和变负荷能力, 可以在生产能力75~105%的负荷下连续调节, 能满足业主不同阶段的需求。

(10) 整套空分装置采用DCS控制操作, 并能在出现异常情况下自动联锁报警。

2 设备的配置

2.1 自洁式空气过滤器1台

技术参数:

过滤效率≥98%

过滤阻力0.8~1.2 kpa

2.2 空气透平压缩机组 (进口) 1套

技术参数:

空气进口温度30℃

空气进口压力0.0825MPa (A)

空气出口压力0.60 MPa (A)

空气出口温度≤105℃

冷却水进口温度30℃

冷却水出口温度38℃

励磁装置1套

干式自藕变压器1套

供油装置1套

2.3 空气预冷系统 1套

技术参数

工作压力:0.60MPa (A)

空气进塔温度:<105℃

空气出塔温度:~25℃

循环水进口温度:30℃

循环水出口温度:38℃

包括:空气冷却塔1台

水冷却塔1台

常温水过滤器2台

低温水过滤器2台

常温水泵 (一用一备) 2台

水泵扬程:~60m

低温水泵 (一用一备) 2台

水泵扬程:~120m

2.4 分子筛纯化系统1套

技术参数

进气温度:17℃

排气温度:24℃

空气进系统CO2含量:~380PPm

空气出系统CO2含量:≤1PPm

纯化器 (单筒吸附工作时间) 200分钟

空气进系统压力0.56 MPa (A)

污氮气进系统温度22℃

污氮气进系统压力17KPa (G)

包括:纯化器2台

型式:立式径向流

电加热器:3台 (2用1备)

型式立式

电加热器调功器的控制方式:位式和连续式

放空消声器1台

2.5 增压透平膨胀机组1套 (2台)

技术参数:

膨胀机流量及调节范围 (70~125%)

膨胀机进/排气压力0.84/0.13MPa (A)

膨胀机进/排气温度166/105K

膨胀机绝热效率≥86% (设计点)

增压机进/排气压力0.559/0.87MPa (A)

2.6分馏塔系统1套

技术参数

空气进塔压力:~0.56MPa (G)

空气进塔温度:24℃

包括:上塔、下塔、主冷凝蒸发器、主换热器、过冷器、粗氩塔I、粗氩塔II、精氩塔、液氩循环泵、液氩泵。根据不同的需要配置一定数量的气体和液体的贮罐。

摘要：本文阐述了内压缩空分的工艺特点和设备配置情况。