论文关键词：大型空分设备 泄漏 原因分析 处理
论文摘要：介绍了18000m3/h空分塔冷箱内泄漏的故障经过，分析了冷箱内泄漏和氩系统堵塞的原因，信捷职称论文写作发表网，简述了处理措施，最后对空分安装、设计提出了建议。
新钢18000m3/h空分是由杭氧提供的空分本体设备，浙江开元安装分司安装，于2003年4月投产，该空分设备采用常温分子筛吸附、增压透平膨胀机、规整填料上塔和全精馏无氢制氩技术、氧氮产品外压缩的流程。两年运行过程中，相继出现冷箱跑冷严重，冷箱壁多处结霜结冰甚至裂缝，基础温度下降，冷箱压力上升。夏季不得不运行两台膨胀机才能保空分运行的冷量，造成液体量低,产品能耗高等问题，为此2005年7月2日至26日,我公司利用25000m3/h空分投产的机会对18000m3/h空分进行了扒砂检修。
1 故障现象
2004年3月出现上塔阻力达满量程，对差压变送器校验为正常，判断阻力计的负管应已断裂。在2004年10月后，相继出现V 757管路堵塞，V31,V32阀皮套跑冷严重。2005年1月因空分主板式换热器出现严重偏流利用炼钢检修机会，对空分进行加温解冻。重新开机进入积液的过程中出现冷箱压力逐渐升高，（冷箱下部压力升到1.8KPa），主换热器冷箱顶部安全阀被冲开，其内部的不锈钢网破裂，大量的珠光砂向外喷出。下部冷箱壁上阀门的皮套、人孔密封处开始泄漏冷气，冷箱基础北面外缘结冰。
由于基础温度下降及冷箱内压力偏高，只有把主塔其他安全阀撬开泄压，随着运行时间的延长，基础温度不断降低，其中最低是粗氩Ⅱ底部温度达－70℃（正常时为－12℃）。主换热器冷箱及主塔冷箱顶部结满冰，厚度在50mm到80mm之间，2005年1月底主冷箱顶部西面裂开一条长约150mm的裂缝，四楼的液面计电加热器电源箱泄漏出大量的冷气，沿边有一条约600mm的裂缝。按当时事态发展，冷箱有可能出现大面积开裂。只有增加冷箱密封气压力表，监控冷箱内压力，同时根据冷箱不同部位的基础温度和冷箱压力，调整冷箱各处安全阀的开度，控制冷量在冷箱的分布，保证冷气走最长的距离出冷箱，尽量提高冷气出冷箱温度。
精氩塔底部液氩返回粗氩Ⅱ底部的管路，每当空分停车后再启动，开启该管路不久后就发生堵塞，2005年3月精氩塔系统管路相继出现堵塞（主要有贮槽余气回精氩塔管、精氩液面计正管，液氩进液氩泵管等），对精氩馏塔单体加温后，再启动不久仍出现以上现象。
进入5月份随环境温度上升，基础温度有所回升，冷箱周围的结冰有些减少，但空分装置的冷量明显不足，不得不靠运行两台膨胀机来保证空分正常运行的冷量，空分产量下降，能耗增加。
2原因分析
18000m3/h空分2005年6月停机后，从25000m3/h空分分子筛后引一股干燥的空气对其容器管道进行加温（估计气量为500m3/h），经过一个月的加温，于7月2日开始扒砂检修。在扒砂过程发现珠光砂中有部分比较潮湿，冷箱顶部珠光砂还有结冰现象。空分塔内管道情况不理想，有四处Φ18管断裂，多处管道变形厉害，多处支架变形或根部脱焊，尤其是单臂托架和固定支架变形严重，粗氩Ⅱ塔（东面）、上塔（南面）拉杆根部脱焊。根据检修前空分运行状况及扒砂后冷箱内情况分析，冷箱内泄漏主要原因有：
3．1珠光砂结冰
（1）塔内仪表电加热器电源箱镶在冷箱壁上，而下部有许多Φ8左右孔，箱内底部经常积水，水从孔中流入冷箱中；
（2）部分阀门安装时，阀杆与冷箱阀门孔不对中，许多皮套不能很好密封，水从阀门阀杆中渗入；
（3）冷箱上人孔盖密封不够，水渗入冷箱中；
（4）当空分停机后冷箱内无密封气，外界湿空气中水份，除从冷箱上述部位，进入冷箱中，还可能从呼吸筒中吸入冷箱。
3．2 小于Φ18管道根部焊缝断裂及部分大管变形
（1）仪表导压管的保护架全部使用∠25的角铁，扒砂发现，超过2m的仪表导压管保护架变形非常严重，其中上塔阻力负管和AE22分析管的断裂是因仪表支架变形后压迫致断裂的；
（2）PV701和PV702两个液氩（氮）平衡器不凝气排放管的根部断裂，主要因管道走向和支架设置存在问题，PV701不凝气排放管有3m而无固定支架或保护架，PV702顶部不凝气排放管支架与根部有5m多无固定支架或保护架，上述两管均在冷箱的中部穿过，不能承受珠光砂的静重而压弯断裂；
（3）管道变形。管道变形基本分布在冷箱顶部层，其中有产品液氮排放管，粗氩液化器氮气进污氮管，液空平衡器液空进上塔管，粗氩液化器氮侧安全阀导压管变形移位约200～300mm。主要原因（ⅰ）2005年元月加温时，整个塔体由冷状态位置上升到常温位置（铝的膨胀系数为0.016mm/m.K），顶部管随塔向上移，可是珠光砂仍处于0℃以下而且结冰，而这些管线不能克服冰层压力，导致管道变形；（ⅱ）由于支架设置不正确所致，托架离管道距离过大，垂直管支架抱箍过紧，托架的强度不够，支架焊接强度不足。
