空分冷凝蒸发器泄漏判断方法及处理措施 空分冷凝蒸发器泄漏判断方法及处理措施

空分冷凝蒸发器泄漏判断方法及处理措施

  • 期刊名字:大氮肥
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  • 论文作者:刘昌良
  • 作者单位:重庆建峰化肥有限公司
  • 更新时间:2020-03-23
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论文简介

2006年2月去我Feb,2006第29卷第1期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 29 No. 1空分冷凝蒸发器泄漏判断方法及处理措施刘昌良(重庆建峰化肥有限公司,重庆,408601摘要叙述重庆建峰化肥有限公司空分装置生产工况出现异常后所釆取的工艺调节、样点分析、保压查漏等分析判断方法,最终确认其主冷凝蒸发器存在一定程度的泄漏。分析泄漏原因,针对泄漏采取停车处理措施。关键词冷凝蒸发器泄漏判断方法泄漏原因分析处理措施中图分类号:TQ11.25文献标识码:B文章编号:10025782(2001004重庆建峰化肥有限公司KZON-150/550小型凝成液氮。一部分经过液氮节流阀送入上塔作为空分主要是为化肥生产装置在停车检修期间供应精馏的回流液,另一部分作为下塔精馏的回流液。足量的氮气,同时生产氧、氮、氩3种附属产品。下塔底部的液空经过液空节流阀送入上塔作为二1997年由杭州杭氧股份有限公司进行了全面的次精馏的回流液,经过上塔精馏后获得氧氮产品。技术改造,选择了无油润滑空气压缩机和双高纯分馏塔,吸人空气净化装置由原来的碱洗、硅胶除油改为预冷加分子筛一次净化,改机械膨胀机为氮送出阀馏分气去氩塔新型的空气静压轴承膨胀机,采用组合仪表控制等净化后的氧氮1999年1月技术改造完工后正式投入运行2003年9月一组纯化器发生透水事故后使膨胀吹除阀机出现连续的故障,1999年10月空分系统停车大空气节流阀QE1·膨胀机上|加温阙修,之后空分塔多次开车均出现不能正常生产的二换状况。通过分析和判断,最终确认其主冷凝蒸发液氮纯度分析阀L器存在一定程度的泄漏。2004年3月经四川简液空纯度分析阀阳空分设备厂进行具体的拆除检漏修复,消除了缺陷。图1空分塔工艺流程简图冷凝蒸发器结构如图2,为立管式换热器,装1空分塔工艺流程简介及冷凝蒸发器结构在上下分馏塔之间,在上下管板间装有1300多根工艺流程如图1所示,净化后的带压空气进直径为8m的紫铜管,管子与管板采用锡铺焊连空分塔(又称分馏塔)热交换器,与返流氧氮气体接。进行热交换。在热交换器中部,空气被冷却到冷凝蒸发器的作用是使下塔顶部的气氮冷凝120~-130℃,再分两路,大部分空气人膨胀机和上塔底部液氧蒸发制冷,小部分空气在热交换器内继续冷却,经空气收稿日期:20050802;收到修改稿日期:2006-01-24节流阀节流后与膨胀后的空气分别进入下塔,产作者简介:刘昌良,男,1973年出生,1995年毕业于武汉化工生液空。校,2003年自考获得大专文凭,助理工程师,从事空分设备技术液空中氮组分先蒸发,在冷凝蒸发器顶部冷管理工作5年。联系电话:02372599第1期刘昌良,空分冷凝蒸发器泄漏判断方法及处理措施中压加温进口管2空分装置生产工况异常情况及分析气态氧出口2.1出现的问题2003年4月,带氩塔空分装置生产情况进入种不良的生产局面,空分装置主塔(分馏塔)冷量明显不足,制氩吸附器液氧所需量达不到规定要求,预冷时间加长,吸附器液面维持不住,各点外筒体温度回升快,无法连续性生产氩气,但分馏塔氧气、氮气操作均能达到纯度指标(99.6%、99.9%m接液要求。2003年9月一组纯化器又发生透水事故,接氧压力表造成膨胀机气封轴承、机芯连续烧毁,分馏塔经常液氧出口下管板下锥体开停和加温吹除。为此10月进行了一次大修,包液氮出口们按液氧分析阀括洗塔(化学清洗法)、系统管路检漏、更换保温灰、加温吹除等,再开车后,分馏塔各运行参数均图2冷凝蒸发器结构图发生变化,经优化调整仍无好转。见表1。表1分馏塔生产工况出现异常前后工艺参数对照(2003年)原料气进塔空气流量/下塔压力/上塔压力/液氧液面/氧气纯度,氩馏分气压力/MPa含氩,%大修前0.04608250.50.0468-1208-26大修后0.480.48230-2600.050220-260由表1对比分析可看出,分馏塔存在以下问量和主塔氧、氮产品的纯度,对氧、氮取出阀进行题:①在进塔压力基本等同的情况下,分馏塔下塔相应的微量优化调节,前期反映产品氧、氮纯度能阻力减小,加工的空气量明显增大;②产品氧纯度够维持稳定,氬馏分中含氩量稍有提高,但后期调下降且逐渐低于纯度指标值;③上塔压力略有上整无好转。升,且上塔液氧液面下降,运行中液氧液面不稳根据以上操作调节,结合空分塔上下塔压力、定;④氩馏分中含氩量逐步降低。进塔空气流量等工艺参数变化,分析认为主塔冷22原因分析凝蒸发器存在一定程度的泄漏。1)工艺调节分析2)样点分析由于空分塔生产是一种纯物理现象的精馏过如图1所示,空分塔冷凝蒸发器氧侧与上塔程,工艺操作主要是针对产品氧、氮气纯度的调节相连,氮侧与下塔相连,一旦冷凝蒸发器发生泄以及氩馏分中含氩量的调节。从精馏工况来看,漏因氮侧压力高势必造成气氮漏入氧侧,使得氧氧气取出量过大,会使上塔提馏段上升的蒸气量纯度下降。且根据精馏过程中气氧与液氧的差值减少,回流比增大。此时液体中氮和氩组分蒸发要求:当其之间差值高于0.5%以上时,可判断主不充分,致使氧纯度下降。为了提高氧纯度,在调塔的冷凝蒸发器存在轻微泄漏2。于2004年3节时须适当关小送氧阀减少送氧量,同时开大送月8日对空分塔气氧纯度及液氧纯度进行了4次氮阀取样对比分析,结果如表2。但关氧、开氮则会使主塔内富氩区上移,氩馏表2气氧、液氧样点分析数据(200403-08)分中含氧量提高,含氩量降低,同时含氮量也相应时间气氧纯度%液氧纯度,%差值,%地减少(。关氮、开氧则会出现相反的情况。所:3098.5以工艺调节具有不可预见性,在保证主塔液氧液面维持在正常范围内的情况下,首先调节降低氩5:00馏分中的含氧量,其次根据粗氩塔的阻力液空气从表2分析数据可看出,主塔气氧与液氧纯52去我磁2006年第29卷度存在一定差值且差值达到1%以上,因此可判计、生产的冷凝蒸发器内都设有水套,更好地避免断主塔冷凝蒸发器存在轻微泄漏了这一制造缺陷。3)空分塔系统打压保压查漏为了进一步判定空分塔冷凝蒸发器存在泄4措施漏,为检修提供可靠的依据,2004年3月10日进4.1冷凝蒸发器泄漏处理措施行了一次气密性打压保压检漏测试试验。如图1因空分塔结构紧凑,空间狭小,全部采用的是所示,冷凝蒸发器装在上下塔之间,将上塔和下塔锡焊和银焊,检修难度大,技术要求高,采取以下完全隔开,上下塔介质通过液氮节流阀、液空节流处理措施及步骤:①首先卸除空分塔保温灰,再拆阀连通,加装盲板隔离,同时关闭空分塔所有内部除、吊开上塔箱体盖板;②清查、确认空分塔上下连通阀门及液面计、分析管阀后,从下塔加温阀处塔所有连接管道,并从接头处断开;③用气焊将冷给下塔充气打压(压力控制在06MPa以下)保凝蒸发器从上下塔焊接处断开,从上到下按顺序压,上下塔压力表值变化情况如表3。分别吊出上塔、冷凝蒸发器,并对上下塔接口处作表3空分塔气密性试验结果(200403-10)相应的防尘保护;④拆开冷凝蒸发器上封头,制下塔打压保压时间/保压后下塔保压后上塔作、安装工装夹具,并将冷凝蒸发器全部浸入水中压力/MPa压力/MPa压力/MPa3.00.012对其壳程进行打压检漏,查出具体漏点;⑤对漏点10:160.553.0进行修理,如被检出的是管子漏则采取堵塞管子10:250.563470.055办法予以处理,如是管板漏则采取用锡焊挂补处理;⑥做强度试验,试验压力08MPa,保压半小从表3试验结果可看出,重复5次对空分塔时;⑦拆除冷凝蒸发器工装夹具回装封头;⑧按下塔充人一定压力保压3mn后,下塔压力均有③相反顺序回装冷凝蒸发器、上塔以及恢复相应所下降,且上塔压力表均有压力显示,证明下塔气的接管和上塔箱体盖板;⑨最后进行系统保压、检体已窜入上塔,即可判定空分塔冷凝蒸发器存在漏和洗塔,回填保温灰。泄漏。4.2冷凝蒸发器泄漏处理技术要点1)在拆除、断开空分塔上下连接管道前应作3冷凝蒸发器泄漏原因分析好标识,防止回装时出错。从设备结构和实际操作情况来看造成泄漏的2)所有锡焊地方焊前均需去氧化皮,可用锯原因有以下几点:′片铲、刮,之后用焊剂涂刷一遍,并铺焊少量焊锡1)系统操作加温、吹除频繁。系统每一次从3)锡焊焊接时要不断刷焊剂,以保证更好地运行状态(-176~-186℃)到常温,再到加温吹熔合和固化。焊剂配制按ZmC2:水=14比例配除(40~70℃),过程温差近200℃0,多次冷热冲击制对系统的影响4)回装冷凝蒸发器封头时,管程要充水,避2)系统超压。各种因素较多,系统超压时有免焊接时热量集中熔掉内部管板周围的焊锡发生。在2003年10月空分塔停车检修期间送检生新的漏点的安全阀,发现有2台安全阀铭牌调校值与实际)冷凝蒸发器回装时,需先对下塔进行吊线启跳值相差近10倍,即原来安全阀调校值偏高,校正,并固定,确保整塔垂直度达100%。没有起到系统超压保护作用。6)因塔体壁厚较溥,所有拆卸、吊装工作要3)系统吹除不彻底,特别是系统洗塔后,若轻拿轻放,避免撞击变形,影响今后塔的精馏效吹除不彻底一些死角处结冰易撕裂焊缝。果4)存在结构设计缺陷。冷凝蒸发器封头与4.3今后运行生产中应注意的问题管板对接焊时,内部没有设置水套隔离保护,其热1)严格执行工艺纪律,防止系统超压、超温量积聚很容易使管板周围锡焊熔化脱落,造成隐情况发生,杜绝纯化器穿透操作。藏缺陷,致使主塔冷凝蒸发器管板边缘锡焊缝开2)一个运行周期内应尽量减少停车保压次裂发生泄漏的可能。目前四川简阳空分设备厂设数防止冰堵将管子冻裂。期刘吕良,空分冷聚蒸发器泄判断方法及处理措施第1期3)系统加温、吹除时,不应以加温时间长短样点分析、保压查漏这3种递进方式反复验证、判作为判断依据,应采取多处取样分析其露点的方断主冷凝蒸发器存在泄漏,并及时停车检漏修理,法,以具体数据来判断装置是否具备开车条件。恢复了设备原有的性能。一年多时间来,空分塔4)按照设备维修规程,定期对系统进行气密生产运行正常,产品氧、氮、氩纯度指标均达到了试验,以及校验安全阀等安全保护设施,使之处于原始设计标准:99.6%99.9%、99.99%。有效使用状态。参考文献1李化冶,制氧技术.北京:冶金工业出版社.19975结论2薛裕根制氧机故障分析100例,北京:冶金工业出版社空分塔生产工况出现异常后,通过工艺调整LEAKAGE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF VAPOURCONDENSER OF AIR SEPARATORLiu ChangliangChongging Jianfeng Chemical Fertilizer Co. Ltd, Chongqing, 408601)Abstract This paper describes analysis diagnosis methods, such as process adjustment, sampleanlysis and under pressure leakage checking at abnormal production of the air separator of Jianfengchemical plant, finally finds out the leakage of main vapour condenser, analyzes the reasons for theleakage and takes measures to shutdown the separator to treat the leakageKey words: vapour condenser, leak diagnosis method, leakage analysis, treatment measures川化股份有限公司110kt/a塔式硝基复肥项目通过竣工验收自2002年9月国务院下发了国发办[202]52号文件《关于进一步加强民用爆炸物的安全管理规定的通知》后,农用硝铵的生产面临着政策性停产。川化股份有限公司积极稳妥地采取相应的措施,结合国内现有的塔式造粒硝铵生产特点,先后攻克了防爆剂研制及添加、干粉磷酸一铵加热及输送、液固两相混合搅拌、熔融料浆差动式造粒等各种技术难关,自主研究开发成功了农用硝铵塔式造粒转产硝基复肥的生产技术,使川化股份有限公司在造粒硝铵改性转产硝基肥料方面走在了国内同行业的前列。该技术采用的工艺为原造粒硝铵生产装置的加入防爆剂后熔融硝铵与经蒸汽加热后的干粉磷酸铵在熔融搅拌器中搅拌混合,再由差动造粒杋在造粒塔顶旋转喷洒造粒后,液滴冷却落下成颗粒均匀、外表光滑的硝基氦磷复肥。该装置投资费用317.65万元,于2003年1月中旬动工,4月24日正式建成投产,平均负荷104.3%,经过72h的连续运行考核,装置达到设计能力,生产出合格产品。该项目充分利用了原有的造粒硝铵生产装置,只增加了少量的设备和仪表,具有授资省、建设周期短、工艺成熟可靠、经济效益好、产品市场竞争力强等特点。2005年12月14日在川化股份有限公司召开的该项目的竣工验收会上,专家组一致通过了该项目的竣工验收,并认为该工艺设计合理、生产流程简短、解决了硝铵转产硝基复肥工业化大生产连续运转的技术难题,是目前国内造粒硝铵转产硝基复肥的优选方案。同时该装置在生产过程中的氣和粉尘的排放均达到国家有关标准,而且比原造粒硝铵生产工艺减少了2/3的污染物排放量,在国内同类装置中具有一定的推广应用价值截止到2005年11月,该装置共生产硝基氮磷复肥167.90k,实现销售收入2.28亿元,利润6867.33万元。该项目还获得2003年度四川省科技进步一等奖和国家发明专利权,并成功地填补了因农用硝铵停产而造成的国内硝态氮肥的市场缺口和硝铵改性这一化工领域中的技术空白。汪家铭

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