3.3精氩系统部分管道被堵
发生堵塞的管线均与精氩塔相接,并且都位于精氩蒸发器液氮平衡器PV702的下方,管线内的工作压力为0.05MPa,温度为-180.75℃,液氩的凝固点约为-189.15℃。精氩蒸发器液氮平衡器PV702内压力为0.5MPa,温度为-177℃,其不凝气排放管的根部断裂,液氮从断裂口向下流,液氮压力迅速下降(从0.5MPa降为冷箱内压力),致使液氮温度由-177℃降到-193℃以下,这一温度低于液氩的凝固点,使精氩塔底部液进粗氩Ⅱ底部的管路、贮槽回精氩塔管、精氩液面计正管等管线内液氩凝固,堵塞管线。
4检修及处理
此次检修进行了系统安排,对塔内可能存在的隐患逐一排查和整改。
1、增加基础加温管,珠光砂加入冷箱后进行基础加温干燥。冷箱密封气管与纯氮总管相连,当空分临时停车时可切换到纯氮总管供密封气。
2、对经冷箱中间变形管改变走向,尽量沿冷箱壁走,便于设置支架、托架,难于设置支架的使用Φ6铜管(退火)设置吊架,此次检修使用近500m铜管,仪表测量管保护架采用∠45角铁,并用2.5mm2铜线把测量管固定在保护架内,对于较长的保护架而无法固定的两边拉Φ6铜管,以防承受珠光砂载荷时弯曲或移动。
3、塔内仪表电缆线经引线孔从中引出并密封好,液面计正管加热器配电箱由原来襄嵌在冷箱内改安装在冷箱外壁,襄嵌孔用钢板满焊,所有冷箱壁裂缝全部满焊。
4、冷箱人孔、管道进出冷箱结合部橡皮垫的两面采用玻璃胶密封。冷箱壁上阀门密封皮套采用双层,新的在内,旧的在外。
5、冷箱内支架全部逐一检查,对支架与冷箱焊接处未满焊全部整改,管道与托架距离不足重新设置,压弯的托架增设斜撑,斜撑设置点与冷箱垂直距离大于水平肩的长的三分之二,大于DN80管道采用双肩支架。
6、冷箱内珠光砂结冰是这次泄漏的主要原因之一,珠光砂的干燥与否也是空分冷箱长期安全运行的关键。检修后,新钢公司气体厂利用公司6#高炉改造期间,继续利用25000m3/h空分分子筛后空气对冷箱内珠光砂进行干燥。
5 经验与体会
大型空分设备冷箱塔比较高,管系比较复杂,要保证长期安全稳定运行,必须从设计、安装到日常维护做到科学性和系统性的统一。
1、设计时冷箱中在上、中、下考虑基础加温管,以便日常运行中充压均匀及扒砂检修时能把塔内珠光砂加温透,避免较低温的珠光砂出冷箱后吸潮和珠光砂冰块掉下砸坏设备。冷箱内管道、容器不仅要充分考虑热膨胀冷缩及自补偿,而且要考虑便于管架、阀架的安装,从分离塔体上进出的液体管或比较小的气体管,塔体应考虑有设置支架的地方,以便管道可以和塔体自由收缩。工艺管道尽量采用大于Φ25管道,小于Φ25时应考虑设置保护架。冷箱密封气管不应从冷箱中央穿过,应沿冷箱壁铺设。
2、空分设备冷箱内安装工程质量是确保冷箱长期运行的重要措施之一,而阀门、容器、管道的安装质量又是整个冷箱设备安装最关键的部分。阀架、管架与冷箱壁焊接处必须满焊。容器的拉架在空分塔整体冷调试前应处于自由状态,避免在低温下因容器收缩造成损坏或影响垂直度。管架的设置应保持被设管架的管道有足够的稳定性,不能随便晃动,并且要考虑到管道的热膨胀收缩及自补偿;垂直走向管道应设置必要的固定支架,大于DN80管道采用双肩支架,卡箍与管道之间不能过紧也不能过松。测量管路与测量仪表相连时,管路应向上铺设,且应安装在托架内,测量管从根部到冷箱壁之间的上部必须设保护架,保护架应采用∠45角铁,材质最好使用不锈钢,对于固定点在上部的容器或管道上的测量管,保护架与测量管有一定的距离,距离必须大于容器或管道上移长度(比如精氩塔下部测量管与保护架的距离应大于18mm以上)。小于Φ90管道尽量沿冷箱壁走,便于设置支架。安装过程中注意冷箱的防水、防潮。安装过程中支架抱箍上的四氟垫,防止焊接过程中烧坏,不能有焊瘤直接与管道接触,避免管道伸缩移动磨破管道。
3、虽然有科学合理的设计和高质量的安装,正常的维护是必不可少的。空分投产后一个月左右,应打开顶部人孔,检查珠光砂充满情况,若缺少应及时补充。为了防止外界空气中的水分进入冷箱内,空分塔内处于低温时应充入惰性气体,保持冷箱内压力约为200~300Pa,特别在空分临时停车时也不应忽视。冷箱壁上阀门密封皮套因露天日晒雨淋,常常一年左右开始老化破损,老化破损皮套必须进行更换,最好采用双层或外面增加保护层。