石家庄新宇三阳公司空分车间有杭氧ＫＤＯＮ 1000/1000
Ⅳ型空分设备1套,1993年投产至今,运行一直比较平稳。2001年10月2日因循环水加杀菌剂产生泡沫,引起空冷塔雾沫夹带,大量的水分经切换系统被带入板翅式换热器,使其严重带水冻堵,致使空分系统被迫停车。因本套设备同时供应空气、氧气和氮气,后工序醋酸系统被迫停产约24小时,造成了一定的经济损失。
1故障
经过2001年10月2日上午8∶30,1000ｍ3/ｈ空分设备切换系统切换声音突然变得非常沉闷,并伴有管道轻微振动,进塔气量明显减少,进气压力升高,上下塔压力逐渐下降,中控室环流温差大幅增加。刚开始怀疑是调空
1和调空 2阀门故障,遂通知仪表人员检查。确认调空 1和调空
2阀正常后,根据运行参数,判断为第一组板翅式换热器发生堵塞,打开系统吹
5阀,吹出不少水,于是确定为板翅式换热器带水冻堵。为了不影响生产,我们首先把切换时间调整为30秒,想通过自清除能力,将水分带出。因进塔空气量继续下降,氧气产量和纯度随之降低,至10∶10,后工段氧化岗位被迫停车。空分系统继续加强切换,由于带入水量较大,效果不明显,最后决定对板翅式换热器进行局部加温,16∶00,停止向下塔输送空气。
2加温处理措施
考虑到第一组空气/污氮通道已全部冻结,为了尽快将板翅式换热器疏通,我们制定了如下方案:空气透平压缩机不停车,切换系统继续工作。先用常温湿空气逐步加温复热第二组换热器,正流空气自板式冷端一部分返回至污氮通道以保证自清除;另一部分利用自加温通道经过空
19、空 10和空
11阀进入第一组氧氮通道,通过氧氮通道来间接加温空气/污氮通道。方案确定后,于10月2日16:00开始板式加温,为保证自清除,我们将透平机满负荷运转,开大空
8阀使正流空气量最大,既保证了返流气量,又可增加加温气量。至10月3日0:00,第二组换热器冷端已复热到0℃以上。凌晨1∶30,第一组换热器热端吹除阀开始吹出大量的水,且夹带有泡沫存在,空气/污氮通道逐渐畅通。3:00加温吹除结束。整个加温过程历时约9个小时。然后重新启动两台膨胀机,开始对板翅式换热器进行预冷。考虑到塔内其它设备还处于低温状态,我们将第一、三阶段合并进行启动,清晨5∶00,板式冷端温度降至-166℃,开始向下塔输送空气。因主冷内还存有液氧,为尽快开车,逐步打开Ｎ
1阀,进行调纯。7∶00,下塔顶抽出的压力氮气合格,开始向后工段输送。16∶00,开始供应氧气。在调纯过程中因冷量不足,消耗了大量的液氧,两台膨胀机一直满负荷运转,10月4日凌晨,液氧液位逐渐上涨,2#膨胀机逐步减量运行,最后停运。故障处理工作基本结束。
3故障原因分析
事后我们对造成本次故障的原因进行了分析,经过调查,认为:由于循环水系统加入杀菌剂产生大量泡沫,致使出空冷塔空气雾沫夹带,大量水分经切换系统进入板翅式换热器,造成换热器严重带水冻堵。判断根据如下:(1)故障发生后,立即检查空冷塔液位,指示正常,约在300ｍｍ;且其有两套独立测量控制系统。为此,排除了由于空冷塔液位过高而使水进入换热器的可能。(2)杀菌剂加入水中将产生泡沫。故障发生前30分钟,即白班8∶00上班后,水处理岗位按惯例进行了杀菌加药处理,8∶30便发生了此故障。时间上相吻合,且当天循环水池一直有大量泡沫存在。(3)空冷塔工作原理是循环水经加压泵后,直接喷淋空气降温。如果水中有泡沫存在,泡沫将被空气带入空分系统。(4)故障发生后,立即打开空冷塔底部放水阀,吹出的水中亦夹带有大量的泡沫。(5)将板翅式换热器复热至常温后,融化的水中仍能看到有泡沫存在。
4教训与措施
通过本次故障,说明我们在故障预防与处理方面还存在一些明显的不足:(1)循环水系统按规定每周加入杀菌剂,以往从未出现此类故障,没有对循环水中的泡沫予以足够的重视。(2)故障原因判断不及时。故障发生后,有一些异常现象,如切换声音变化、管道振动及环流温差突然大幅增加等,但未能准确判断故障产生的原因,并采取相应的措施。(3)停车加温处理不及时。在故障确定后,未能果断采取停车加温处理措施,而是靠自清除反吹,耽搁了一些时间。(4)在处理过程中,未能采取积极的保冷措施,致使冷量损失较大,被迫用大量的空气经过膨胀机去积累液面,使进下塔空气量减少,以至于下塔工况不稳定,造成启动时间较长,且使下塔顶部的压力氮气纯度波动。这次故障,虽未造成大的损失,但后果是严重的。为防止此类故障的再次发生,我们制定了相应的措施:(1)水处理岗位在加杀菌剂前与空分岗位联系,先倒换用一次水冷却,隔一些时间待系统无泡沫后再使用循环水冷却。(2)对空分系统各进气吹除阀至少每小时吹除一次,防止水分进入板翅式换热器。(3)要求各岗位加强巡检,及早发现设备隐患,防止意外事故的发生。
