空分的一些事故分析及操作注意_jinchiguotao的空间_百度空间

:介绍10000m3/h空分设备按计划进行检修,在打开底部两个人孔排珠光砂时发生了喷砂事故,造成1人死亡、1人受伤。分析了事故发生的原因,并提出了防范措施。

1事故经过及现象四川威远钢铁有限公司动力厂制氧车间根据川威集团中修计划,在2007年1月24日15∶15召开了10000m3/h空分设备冷箱扒珠光砂的准备会。随后进行了扒砂前的准备工作:拆除喷射蒸发器到排液总管之间的管道(便于扒砂);顶部人孔全部大开;15m平台的人孔紧固好并关闭珠


一、事故经过   
     1996年7月18日,哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响,接着主冷凝器(以下简称“主冷”)液位全无、下塔液位上升,氧、氮不合格,现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来。断定为主冷爆炸。后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形,主冷四个单元中有一个单元局部烧熔,爆炸切口有碳黑,另一个单元发生轻微爆炸,下塔有一块塔板变形。   
     二、有关情况   
     该套空分设备1993年投入生产,产量和纯度都达到要求。该套设备是采用全低压板式换热器净化流程,没液空、液氧吸附器。爆炸前工艺指标未发现异常,主冷液位控制在2500~2900mm,主冷处于全浸操作,当时气相色谱分析仪带病运行,每周分析1次。造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近,化验分析碳氢化合物超标3倍多,有乙炔出现。   
     三、事故分析   
     1.空气污染   
     空气分厂与造气、甲醇、净化分厂较近,这三个分厂不正常排放对空分生产造成了威胁。主冷液氧中碳氢化合物超标时有发生。在爆炸前几天风向和气压都对空分生产不利,造成原料空气碳氢化合物含量上升。   
     2.碳氢化合物在主冷中积累   
     碳氢化合物经过液空吸附器和液氧吸附器吸附后,部分被排除,另一部分在液氧中积聚,使其在液氧中浓度升高。乙炔在液氧中局部浓缩而析出危险的固体乙炔,吸附器倒换周期长,液氧泵时开时停,导致碳氢化合物不能被及时排出,又未采取大量排液手段,导致超标。   
     3.操作不当   
     在吸附器操作过程中,不按规程精心操作导致硅胶破碎,致使硅胶粉末进入主冷。   
     4.液氧中硅胶和二氧化碳颗粒随液体运动产生静电,是乙炔起爆的点火源。   
     四、教训和建议   
     1.空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源,加强对空气监测。    
     2.防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔,加强操作管理,缩短吸附器倒换周期,液氧泵24小时运行,增大膨胀量集中排放大量液氧。   
     3.空分设备运行12个月,停车全面加温,彻底xx碳氢化合物和油脂。   
     4.对设备进行及时维护修理,防止带病运行。   
     5.加强分析管理,严格控制碳氢化合物不超标。

上塔液悬明显的象征是液氧液面波动很厉害,而且是无法控制的。液悬初期氧液面大幅度地下降后又迅速上升。氧气纯度无法调整,也是随着氧液面的波动而大幅度的波动。氧液面下降时,氧纯度明显升高;氧液面突然上升时,氧纯度很快下降。这种反复的过程根据液悬的不同程度而呈周期性地变化。
    小型设备的上塔产生液悬时,热交换器后的高压空气温度会出现自动下降的现象,高压、中压压力也随之下降。此时,下塔液空纯度无法调整至标准,液氮的纯度可以达到标准。如果想采取开大液氮节流阀的办法来提高液空纯度,其结果只能使液氮的纯度变坏。若关小液空节流阀,只能引起液空液面的上升。低压加温阀会出现结霜的现象。
    大型空分设备液悬时,明显地反映在上塔中部的阻力上。液氧液面随着阻力的上升而下降,上塔压力随着阻力的上升而升高。下塔的压力随着氧液面的下降而上升,进塔的空气量随下塔压力的升高而减少。氧纯度随着氧液面的下降而升高,氮纯度随着氧纯度的升高而降低。膨胀后的压力随上塔压力的上升而升高。此时,打开自动阀箱吹除阀(走污氮时)会吹出液体。当上塔的中部阻力突然下降时,液氧液面激升,上、下塔压力开始下降,进塔空气流量增大,氧纯度下降。间隔一段时间又重复上述现象。总之,上塔液悬时,上塔的阻力,蓄冷器冷端温度,氧、氮纯度和上、下塔压力显得极不稳定,切换器恢复缓慢。


当下塔产生液悬时,最有说服力的象征是液氮纯度无法调整至标准值,有时甚至高于液空中含氧量。采取关小液氮节流阀来提高液氮纯度的办法是无效的,只能引起中压压力升高,增加下塔压力和液空液面的波动幅度。此时,打开氖氦吹除阀会出现液体,小型制氧机的中压加温阀会有结霜现象。
    液空纯度很不稳定,波动很大,有时高于标准;有时甚至低于空气中的含氧量。液空液面波动也很大。
    大型设备的下塔装有阻力计。当下塔发生液悬时,首先下塔阻力明显地增加,液空液面逐渐下降到零。当阻力增大到一定的程度时,突然下降,此时液空液面激增。随后,下塔阻力开始上升,又重复上述过程。与此同时,下塔的压力和进塔空气流量波动也很大。
    下塔液悬时,氧气纯度有可能提高至标准值,但产量加不大。氮气的纯度始终无法提高至标准值,液氧液面和低压压力显得不稳定。

当大型空分塔产生液悬时,除了采用停止膨胀机、切断气源静置的方法xx外,有无其他不影响正常生产的办法?2007-12-03 18:33答:采用停止膨胀机、切断气源静置的方法xx液悬,势必造成氧压机、氮压机停运,对正常生产带来损失。为此,可采用适当排放液氮的方法来xx液悬,较为简单可行,不影响正常生产。如果在排液氮的同时,加大膨胀量则效果更佳。具体操作方法如下:
    在将氧气流量关至比正常时稍小些、其他各阀开度不变的情况下,只要将液氮排放阀适当打开,加大膨胀量后(一台膨胀机的{zd0}膨胀量),从污氮气经过冷器后的温度显示可看到,2~3min就达到正常值,即-173℃左右。接着阻力压差开始下降,主冷液面开始上升。同时,从氧分析仪可以看到氧纯度的变化,开始略有下降,10min后就慢慢上升。待阻力基本达到正常值后,逐渐关小液氮排放阀,直至xx关闭。
    用这种方法处理液悬,也可能一次不行,还需进行第二次处理的情况。这主要是需要根据工况恶化的程度决定液氮排放量。在操作时要注意将进塔空气量控制稳定;调节某项参数时,阀门的开闭要缓慢。
    该操作方法的原理是:在进装置空气量稳定不变、氧气流量比正常值稍小的情况下,排放液氮会使进入下塔的空气量增加。但是,增加膨胀量除为了补充排液的冷损外,由于膨胀空气进上塔,实际进入下塔的空气量反而是减少的。这样,下塔压力会有所降低,使主冷的传热温差减小,同时热负荷也减少(因入下塔空气量减少),致使主冷中液氧蒸发量减少,从而使上塔的上升气速下降,压差减小,液悬问题得到解决。

临时停车时,液空液面和液氧液面为什么会上升?2007-11-25 21:43答:在正常运转时,上升蒸气穿过小孔时具有一定的速度,能将分馏塔塔板上的液体托住,阻止液体从小孔漏下,而只能沿塔板流动,再通过溢流斗流至下块塔板。停车后,由于上升蒸气中断,塔板上的液体失去上升蒸气的托力,便由各块塔板的筛孔顺次流至底部,积存于冷凝蒸发器和液釜中。因此,临时停车时,液氧、液空液面均会上升,甚至超过膨胀空气、氧气引出管口的位置,在再启动时易造成膨胀机带液或切换式换热器冷端带液的事故。因此,在临时停车时应注意液面位置,必要时可排放掉部分液体。


加工空气量不足对精馏工况有什么影响?2007-11-25 21:39答:当空气量减少时,塔内的上升蒸气量及回流液量均减小,但回流比仍可保持不变。在正常情况下,它对氧、氮产品纯度影响不大。根据物料平衡,加工空气量减小时,氧、氮产量都会相应地减少。
    当气量减小时,蒸气流速降低,塔板上的液量也减少,液层减薄,因此塔板阻力有所降低。同时,由于主冷热负荷减小,传热面积有富裕,传热温差也可减小。这些影响将有利于降低上塔和下塔的压力。
    当气量减少过多时,可能出现由于气速过小而托不住筛孔上的液体,液体将从筛孔中直接漏下,产生漏液现象。下漏的液体没有与蒸气充分接触,部分蒸发不充分,氮浓度较高。这将使精馏效果大大下降,影响到产品氧、氮的纯度,严重时甚至无法维持正常生产。因此,对精馏塔均规定有允许的{zd1}负荷值,这与塔板的结构型式及设计时参数的选择有关。


答:影响氧气产量主要有下列因素:
    1)加工空气量不足。空气量不足的原因有:
    ①环境温度过高;
    ②大气压力过低;   
    ③空气吸入过滤器被堵塞;
    ④电压过低或电网频率降低,造成转速降低;
    ⑤中间冷却器冷却效果不好;
    ⑥级间有内泄漏;
    ⑦阀门、管道漏气,自动阀或切换阀泄漏;
    ⑧对分子筛纯化流程来说,可能是切换蝶阀漏气。
    2)氮平均纯度过低。原因有:
    ①精馏塔板效率降低;
    ②冷损过大造成膨胀空气量过大;
    ⑧液氮纯度太低,液氮量太大;
    ④液氮量过小;
    ⑤液空或液氮过冷器泄漏;
    ⑧污氮(或馏分)取出量过大;
    ⑦液空、液氮调节阀开度不当,下塔工况未调好。
    3)主冷换热不良。主冷换热面不足,或氮侧有较多不凝结气体,影响主冷的传热,使液氧的蒸发量减少。
    4)设备阻力增加。由于塔板、液空吸附器或过冷器堵塞,液空、液氮节流阀开度过小或被堵塞,将造成下塔压力升高,进塔空气量减少。当切换式换热器冻结时,也将造成系统的阻力增加,进塔空气量自动减少。
    5)氧气管道、容器存在泄漏。



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