精氩塔余气放空管道堵塞处理.doc

精氩塔余气放空管道堵塞处理2004年2月14日,2#14000制氧机因动力供电总线故障,造成系统停车,19时45分启动空压机,15日0时30分启动氧压机,1时启动循环液氩泵,12时投精氩塔的时候,出现精氩塔压力比设定值偏高15Kpa左右的反常状况,到现场检查精氩塔余气放空伐PCV－750,该伐在微机上的给定值为100%,现场伐门开度也是100%,用手放在该伐放空口处,却感觉不到有气体吹出,现场流量计也指示为0,打开旁通阀V751，仍没有气。通过对以上状况的分析判断后,认为精氩塔余气放空管道已经堵塞。一、精氩系统流程介绍：1〕、含氧3～5×10-6〔V/V〕的粗氩气通过FCV－702进入精氩塔除氮，精氩塔顶部含氮较高的余气通过PCV－750阀放空，在精氩塔底部得到精液氩，通过LCV－704进入液氩计量罐，一路去中压氩泵，一路去氩储槽。2〕、下塔上部气氮作为热源进入精氩塔蒸发器，与液氩换热，被冷凝成液氮后，通过HC－701进入过冷后的液氮管，参加上塔精馏。3〕、下塔经过冷后的液氮作为冷源通过LCV－703节流进入精氩塔冷凝器，液氮在精氩塔冷凝器与氩换热，被蒸发成气氮后，通过PCV－704进入污氮总管，随污氮出冷箱。4〕、投精氩塔前粗氩气可通过V－756伐放空。二、事故前运行状况：经过查阅精氩塔压力曲势图查到：1〕、精氩塔压力在停车的2个小时内没有数值，精氩塔压力PIC－703的最小指示量程为‘0’Kpa，也就是说在系统停车的2个小时内精氩塔压力PIC－703有负压存在。2〕、精氩塔冷凝器液氮液位在停车的2个小时内，从1500mm逐步降低，在停车期间精氩塔冷凝器液氮侧的压力基本为69kPa左右，此时液氮的饱和温度为82K。3〕、精氩塔蒸发器液氩液位在停车的2个小时内，也基本坚持了正常液位1200mm，在停车期间精氩塔蒸发器液氩侧的压力基本为大气压，此时液氩的饱和温度为87.29K。氩的三相点温度为83.8K。4〕、粗氩气进精氩塔伐FCV－702在停车期间，基本坚持全关。5〕、精氩塔余气放空伐PCV－750在停车期间，继续全关。另查资料得知该伐不是高发封伐。三、堵塞原因分析：1〕、开始怀疑可能是精氩冷凝器内液氩固化，这种现象在制氧机运行中时有发生，相关事例见过报道，我厂1#一万四制氧机也出现过此类事故。特别是这次整个空分系统停运，系统压力均接近常压，假设精氩塔冷凝器液氮侧、氩侧的压力基本为大气压，此压力下，氮侧的饱和温度为77.35K，远低于氩侧的三相点温度为83.80K。这时精氩塔冷凝器内的液氮就可能会把氩侧的气体固化。但是查看停车期间精氩塔冷凝器液氮侧的压力基本为69kPa，与正常运行时压力一致，此时液氮的饱和温度为82K。氩侧接近常压，固化温度为83.80K，但氩侧压力低于正常运行时的压力，所以固化的可能性不大。2〕、停车期间，精氩塔冷凝器液氮液位基本坚持了正常液位1500mm，精氩塔冷凝器液氮的液化能力大于精氩塔蒸发器自然蒸发的能力，从而造成精氩塔产生负压，继续时间大约2小时，当时值班人员忙于空分系统的停车及恢复，对负压状况没有及时发现及采用防范措施。放空伐PCV－750这时虽然全关，但该阀已确认关不严。这样湿空气就会通过PCV－750阀，余气放空管道进入精氩塔，水分在低温处结冰，冻堵余气放空管。四、堵塞位置：1〕、假设是氩固化，固体氩充填在精氩冷凝器氩侧。〔基本排除氩固化〕2〕、假设是冻堵，可能有两个地方，⑴、余气放空管某处。因为刚停车不久，整个余气放空管处于低温状态，这时精氩塔出现负压，开始通过余气放空管吸湿空气，低于－60℃的地方就会结冰、冻堵。⑵、在余气抽出口处。因为没有介质流动的管道温度恢复很快。而余气抽出口处这时还浸泡在液氮中，温度仍在－190℃以下，湿空气很容易在此处冻结。五、处理方法：处理原则，既要保证主工况稳定〔包括制氧和粗氩工况〕，又要快速、有效解决堵塞问题。具体方法如下：1〕、全关精氩塔冷凝器液氮节流伐LCV－703，打开精氩塔冷凝器液氮侧的吹除伐V－752排净精氩塔冷凝器内液氮。2〕、打开精液氩入液氩计量罐伐LCV－704伐。打开液氩计量罐排液伐V－757。排净精氩塔蒸发器、液氩计量罐内液氩。3〕、加温精氩塔冷凝器：精氩塔冷凝器液氮节流伐LCV－703全关状态，在精氩塔冷凝器液氮侧的吹除伐V－752处，接一胶管，通上分子筛后的温度为20℃的仪表空气。用PCV－704伐控制精氩塔冷凝器氮侧压力为55kPa，大于上塔压力，保证仪表气能顺利通过PCV－704伐进入污氮总管。这样处理对制氧工况基本不影响，只是增加点冷损。4〕、加温精氩塔塔体：打开粗氩气放空伐V－756。打开粗氩气进精氩塔伐FCV－702。打开精液氩入液氩计量罐伐LCV－704伐。打开液氩计量罐排液伐V－757，也在该处接一胶管，通上分子筛后的温