本站原创【摘 要】分析了一起空分停车后由于密封气液化造成的疑似空分塔漏液的问题,并提出解决办法
【关 键 词】基础温度；漏液；密封气液化
1.前言
我公司现有一套25000Nm3/h制氧机组,机组于2008年8月投产,采用全低压分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、膨胀空气入上塔、规整填料上塔及氩塔的外压缩流程,该机组自投产后,根据生产实际需要,在2011年5月后基本上处于备用状态,每年大约运行2—3个月.
2.疑似漏液问题的出现
由于生产检修需要,25000Nm3/h制氧机组于2012年11月6日1时左右启动空压机,随后对空分系统进行加温,此前空分系统停车后,温度自然回升至0℃以上后,通入厂区低压管网氮气进行复热、密封,7日9时启动膨胀机冷却设备,8日4时主冷有液,8时30分开始往主冷反冲液氧,15时停止反冲液氧,主冷液位2900mm,15时50分空分系统停车,设备冷备.
在启动过程中,主塔基础温度（温度测点为TI8）基本上逐渐缓慢匀速下降,停机时显示-34℃,之后温度测点TI8继续缓慢匀速下降,9日18时TI8迅速下降并于20时降至-189.3℃,随后该温度基本稳定不变,10日早晨,岗位工点检时发现污氮去冷箱密封气管道结霜,随之关闭污氮送冷箱密封气阀门,14时TI8逐渐回升,几天后温度显示正常.
3.问题的分析与确认
空分启车后,主塔基础温度TI8逐渐匀速下降至停车时-34℃并且继续匀速下降,这阶段的温度下降主要是由于随着空分塔的冷却将冷量逐渐传导珠光砂到基础,属正常现象.
9日18时后,TI8急剧下降至-189.3℃,首先对该温度点进行检查,经反复检查确认后,此温度点显示正常,然后岗位工怀疑空分塔漏液,从温度看液氮的可能性更大,与此同时,连续对空分塔基础通风管、冷箱壁进行检查,未发现结霜；对板式换热器冷箱顶部、空分塔冷箱顶部的防爆板进行检查,未发现结霜或有冷气上升现象；对冷箱密封气压力表进行监测也未发现升高等异常现象,总之除TI8温度显示较低外,从现有的条件能够检查到的点都没有很明显的漏液迹象,对照该机组曾在2010年初运行时发生过主冷液氧排放环管液氧泄漏的情况（属于安装质量问题）,也倾向于有下塔顶部液氮在短时间内运行发生泄漏的可能,将此现象解释为由于运行时间短,泄漏量较少,所以无论从基础通风孔还是从其他外观表面都没有明显表露出来.
为了进一步确认主塔是否存在漏液情况,11月26日再次启动了该机组,运行至28日TI8温度显示一直在正常范围内,没有发生温度急剧下降至-193℃的情况,遂决定于当日10时27分停车,停机后为防止送冷箱密封气污氮管道结霜,及时关闭了污氮阀门,此次停机后的TI8一直显示正常,随后根据生产需要,该机组又启动两次并运行较长时间,TI8温度显示正常,冷箱板、基础通风孔、密封气等都未见异常.
4.问题原因的查找与确认
通过11月26日的启车运行与后续两次的启车运行,都未发生过TI8急剧下降及其他异常情况,可以判断为空分塔没有漏液点.
那究竟是什么原因导致主塔基础温度TI8急剧下降的原因呢,笔者通过现场询问当班操作人员、查看停车记录,经与车间技术人员探讨,最终确认为是以下原因造成：
（1）当时停车后,下塔压力大约为0.3Mpa,这部分残留空气在主冷液氮侧不断缓慢冷凝,直至冷凝殆尽,此时无论是主冷液氮侧还是下塔液空含氮量都很高.
（2）正常工作时,下塔压力在0.45Mpa,液氮的饱和温度在大约在-176℃；停车后,下塔压力接近大气压,对应的液氮温度在大约在-195℃.
（3）下塔残余空气冷凝的同时液氧侧不断蒸发及液氧侧的自然蒸发都会造成污氮气含氧量远远高于正常工作时污氮含氧（注：由于本套装置设计制造存在一定缺陷,正常工作时污氮含氧在1%左右）.
（4）密封气（上塔污氮气）停车后关闭较晚（10日早晨,岗位工点检时发现污氮去冷箱密封气管道结霜）,致使冷箱内密封气为富氧环境.
（5）密封气在下塔顶部或下塔附近将密封气冷凝,冷凝的液体流到基础,由于无论从量上还是持续时间都不足以造成空分塔基础通风孔结霜.
5.结论与措施管理
通过以上分析确认,可以得知,在某些特定环境因素下,如停车后,无法供密封气的条件下,外界空气的侵入除造成珠光砂吸湿外还有可能造成空气的小范围液化,所以较长时间停车冷备,建议冷箱内通入管网低压氮气作为密封气.