『壹』 啥叫空分空分裝置和系統流程大揭秘
大家對各類壓縮機、汽輪機並不陌生,但是他們在空分環節的作用,你是否真正了解?工廠里的空分車間,你知道是什麼樣的嗎?空分,簡單地說,就是用來把空氣中的各組份氣體分離,生產氧氣、氮氣和氬氣的一套工業設備。還有稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡等。
空分設備
空分設備是以空氣為原料,通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態,再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備,廣泛應用於傳統的冶金、新型煤化工、大型氮肥、專業氣體供應等領域。
簡單來說就是空分的系統流程包括:
壓縮系統
預冷系統
純化系統
換熱系統
產品送出系統
膨脹製冷系統
精餾塔系統
液體泵系統
產品壓縮系統
我們按照空分系統流程對設備進行一一介紹:
壓縮系統
有 自潔式空氣過濾器 、 汽輪機 、 空壓機 、 增壓機 , 儀表壓縮機 等。
(1)自潔式過濾器一般隨著氣量的增大,濾筒數增多,層數也越高,一般2.5萬等級以上雙層,6萬等級以上三層布置;一般單台壓縮機需要單獨布置過濾器,同時布置在上風口。
(2)汽輪機是高壓蒸汽進行膨脹做功,帶動同軸葉輪轉動,從而實現進行對工質做功的型式。汽輪機一般常用的有三種形式:全凝、全背壓和抽凝,較為常用的是抽凝。
(4)空壓機一般大型空分裝置投資均為單軸等溫型離心壓縮機,進口較國產能耗低2%左右,投資高80%;空壓機採用出口放空,不設置迴流管路,一般有最小吸入流量防喘振要求,採用入口導葉進行流量調節,進口國產機組均是四級壓縮三級冷卻(末級不冷卻)。主空壓機配備一套水洗系統,用以沖洗各級葉輪和蝸殼表面沉積物。該系統隨主機成套。
(5)增壓機一般大型空分裝置投資採用單軸等溫型離心壓縮機和齒輪式離心壓縮機兩種,其中齒輪式在能耗上占較大優勢,尤其壓比較大的工況。
(6)儀表氣壓縮機一般有三種形式:無油螺桿機,活塞式和離心式。由於活塞式和離心式天然無油,所以不需要除油裝置,只需要配套乾燥裝置(除水)和精密過濾器(除固體顆粒)即可;而螺桿機一般有有油和無油然後除油兩種,噴油螺桿機需要設置除油裝置,同時需要設置精度非常高的除油過濾器,以滿足工藝要求,這種機型的優勢是價格較便宜;無油螺桿採用干轉子或者水潤滑,這種機型優點是絕對不含油,缺點是價格較貴。氣量500Nm³/h以下適合選活塞式;氣量在2000Nm³/h以下適合選螺桿機或活塞機;氣量在2000Nm³/h以上即三種機型都可以選,氣量大時離心式壓縮機較有優勢,其易損件較少,同時好維護,性價比較高。
儀表壓縮機在開車時使用,正常運行後由分子篩純化器後抽取。
預冷系統
預冷系統空冷塔有兩種形式: 閉式循環 (空冷塔分為上下兩段,冷凍水在空冷塔上段和水冷塔之間循環)和 開式循環 (進循環水系統),閉式循環主要應用於水質不好的化工廠,需要補充新鮮水及葯劑;開式循環應用較廣,但是循環水系統同樣也需要定期補充新鮮水,預冷系統還需要考慮夏天工況。
空冷塔 一般設計為底部為1米φ76不銹鋼鮑爾環(耐高溫),3米φ76增強型聚丙烯鮑爾環(大通量),4米φ50增強型聚丙烯鮑爾環。
水冷塔 也有兩種:兩段式(無外加冷源時,乾燥污氮氣的冷量回收充分,使之預冷系統有保障,但是阻力大一倍,(7米+7米φ50聚丙烯鮑爾環)和一段式(有外加冷源時,8米φ50聚丙烯鮑爾環)。
此外,預冷系統一般所有進水均要設置過濾器(一般6台:4台水泵,水冷塔進水,冷水機組蒸發側進水),防止雜質帶入系統。預冷系統的效果檢測為:下段4米填料段出口氣比進水低1℃;上段8米填料段出口氣比水高1℃,一般在空冷塔中部設置測溫計(伸入內部)。
純化系統
純化系統採用的的 吸附器 有立式軸向流,卧式雙層床和立式徑向流三種。
立式軸向流 主要用於1萬等級(直徑已經到4.6m)以下空分設備的配套,床層厚度1550∽2300mm,雙層單層均可布置,立式軸向流吸附器的氣流分布最好。
卧式雙層床 主要用於大中型空分設備的配套,床層厚度1150mm(分子篩)+350mm(鋁膠)。
立式徑向流 吸附器可以有效利用容器內部空間,使得同直徑吸附層面積擴大1.5倍左右,這樣可以有效降低塔器高度,同時立置方式佔地面積較小。由於氣流分布均勻,不像卧式吸附器氣流不均,使得分子篩用量減少20%,再生能耗也節省20%。
但是立式徑向流缺點是氣流中心集中(扇形區),使得其比卧式穿透時間要快(要求CO2<0.5ppm)。床層厚度1000mm+200mm,立式徑向流可以滿足2萬等級以上的空分設備的配置。
再生加熱 有電加熱器和蒸汽加熱器兩種方式。
蒸汽加熱器有卧式(4萬等級以下),立式(4萬等級以上),立式高效蒸汽加熱器(蒸汽利用率高,節能20%)布置方式有:一台蒸汽加熱器(有H2O泄漏測點);電加熱器(兩用一備或者一用一備)並聯(高溫低流量聯鎖停設置,防止燒壞,加熱管材質為1Cr18Ni9Ti);電加熱器(滿足活化再生,250∽300℃)與蒸汽加熱器並聯;電加熱器與蒸汽加熱器串聯(蒸汽溫度低時,不過造成再生阻力較大)。
對純化系統還需要設置節流再生管路以滿足開車需要。另外再生氣側設置安全閥,蒸汽加熱器側設置安全閥,防止設備或者閥門壓力高側泄漏或者超壓,以及節流超壓。
再生流路配置手動蝶閥來調配阻力,以使得主塔運行穩定(或者不設置,採用總管設置調節閥時序調節)。
換熱系統
換熱系統嚴格來說多股流混合介質設計在同一換熱器里,讓各介質傳熱自動平衡,能耗最低,但是這樣對於內壓縮流程會造成全部換熱器均為高壓換熱器,會造成投資的積聚增加,所以2萬等級以上內壓縮換熱器組織還是採用高低壓分開的辦法,更為經濟些,2萬等級以下採用全部高壓換熱器配置。
產品送出
低壓氧氮產品 ,設置產品調節閥與放空流路,放空進消音器(氮氣內件為碳鋼,氧氣內件為不銹鋼)。污氮氣設置去水冷塔放空(起污氮氣放空作用、調配再生氣以及調整上塔壓力的作用,要求水冷塔塔徑能夠滿足泄放要求,尤其有氮氣也通入的場合,不能使上塔壓力憋高,水冷塔阻力6kPa(8米高填料),管路及閥門4kPa,對大氣放空壓差2kPa,總共12kPa)。
高壓氧氣產品 ,放空採用兩級節流,先是高壓產品氣節流至10barG,經過偏心異徑管,中間設置蒙乃爾降噪板,再通過偏心異徑管擴大管路直徑,氧氣介質流速控制在10m/s以下,再通入消聲塔節流放空,消聲元件不銹鋼;高壓氮產品,氮氣產品先節流至10bar,通過不銹鋼降噪板,再通入消聲塔節流放空,消聲元件碳鋼;氧氣閥門要求不得人去操作(調節閥禁帶手輪,手動閥放置防爆牆內)。
消聲塔還可以與壓縮機系統放空合二為一,空壓機增壓機降噪(按照空壓機量計算),通入消聲塔,以及純化系統泄壓空氣,增壓機打迴流,泄放部分。
膨脹製冷系統
膨脹機一般有三種,即 低壓膨脹機 , 中壓膨脹機 和 液體膨脹機 。
對於一定類型的氣體膨脹機來說,工質體積流量越大,效率越高。一般流量8000Nm³以上的低壓膨脹機效率為85∽88%,流量小於3000∽8000Nm³效率會低至70∽80%。
中壓膨脹機一般採用一台進口一台國產(備用)。氣量8000Nm³/h以上進口膨脹機效率82∽91%(增壓端少4個點);國產膨脹機效率78∽87%(增壓端少5個點)。
膨脹機啟動前需要先吹掃(除去管系雜質,膨脹機蝸殼內雜質),再通密封氣(正常時由增壓端提供),然後進行油系統外循環,內循環,做完聯鎖測試然後方能啟動,冷試合格後冷緊;冷啟動需要啟動油箱加熱器,正常運行後不需要,此時軸承的冷熱已經平衡。
液體膨脹機本質是利用高壓液體的壓力頭來進行水力做功(同時液體焓值降低,但是與氣體相比,相差甚遠),一般4萬等級以上內壓縮空分設備均可用液體膨脹機代替高壓液空節流閥。它的優勢為利用液體膨脹機製冷和膨脹功發電達到節能目的,一般可實現節能2%左右,但是其投資達千萬元。
精餾塔系統
下塔1.5∽5萬等級採用篩板塔較多,環流塔板在1.5萬等級以下直徑塔較有優勢(液體流程較對流長,但是製造復雜),對流3萬等級以下應用較多,1.5萬等級以上較占優勢,四溢流在3萬等級以上大塔較占優勢,填料塔能耗較低,不過下塔高度要增加5米左右。5萬等級以上空分較占優勢,尤其上下塔平行布置的情況。
上塔、粗氬塔及精氬塔採用填料塔,廠家一般為蘇爾壽或天大北洋,對粗氬塔冷源配置一般是富氧液空,同時可將廢氣放散入污氮氣管路,氬系統停運時能耗低;精氬塔熱源為富氧液空,或下塔氮氣,冷源可以是貧液空或者液氮,進料有液相和氣相兩種。需要注意的是粗氬塔冷凝器板式的密封性要求較高,否則會導致氬產品不合格。
主冷有單層,立式雙層、卧式橫列雙層,立式三層和降膜主冷(液氧與氣氧向下,與氮氣同流向)。
精餾塔系統的布置有6種方式:
(1)上下塔垂直布置,為常規布置方式,高度較低,無下塔液體難以進入上塔或者粗氬塔冷凝器的狀況(管路全液相上行背壓能夠滿足,此時管徑不能小);
(2)上下塔垂直布置,為常規布置方式,高度適中,下塔液體難以進入上塔或者粗氬塔冷凝器採用設置汽提管路帶液體去上塔(要求管路出口滿足ρυ²>3000,ρ為密度,υ為流速,進氣位置在管路汽化率為1%高度處,此時需要適當縮小管徑,同時液體過冷度不能大);
(3)上塔自氬餾分段落地布置,採用兩台循環氧泵連接,降低上塔高度可以解決下塔液體無法進入上塔或者粗氬塔冷凝器的狀況;
(4)上塔自氬餾分段落地布置,採用循環泵連接,粗氬塔最上段座在上塔上部,這樣可以使冷箱空間縮小;
(5)上塔自主冷落地布置,採用循環泵連接,主冷在下塔頂部,優點是主冷可以做的很大;
(6)上塔自主冷落地布置,採用循環泵連接,粗氬塔最上段座在上塔上部,優點是主冷可以做的很大,同樣可以使冷箱空間縮小。
液體泵系統
卧式泵 水平布置(進液管低於排液管),需要設置加溫氣(設置在泵後,或者泵前過濾器前,防止雜質進入),密封氣,排液排氣閥(低處排液,高處排氣)和迴流管路(回液進氣相),卧式泵轉速不能太高,一般排壓30barG以下,卧式泵由於水平布置,冷態收縮軸承受力較好,但是轉速高轉子動平衡不好滿足。
立式泵 採用軸承懸掛式布置(進液管高於排液管),承受向下拉力較大,轉子重心與軸重合,轉速可以很高;一般30bar以上,需要設置:泵前回氣(注意卧式泵無),加溫氣(設置在泵過濾器前,高處進氣), 密封氣,排液排氣閥(低處排液,高處排氣,預冷時看是否冷透)和迴流管路(回液進氣相)。立式泵一般均是多級,回氣管路要求不得向下(平出,或者傾斜向上),否則會造成氣體不能排出,易導致泵汽蝕。另外低溫泵電機需要設置吹風管路,防止夏天過熱,冬天結霜。
液氧泵液氮泵 在線冷態備用,其中液氮泵密封氣密封氣壓力7barG以上;氧泵密封氣壓力4barG(下塔壓力氮氣即可滿足);循環液氬泵,一用一備,密封氣一般採用液氬汽化密封,要求流量有20%的餘量。一般液氬泵自身迴流閥壓力-旁通控制,出口閥流量-液位控制,採用雙迴路控制。
產品壓縮系統
氮透一般壓縮空氣的均可滿足, 氮氣透平壓縮機 壓力較高採用齒輪式較為節能。
氧透根據排壓有單缸(壓力低)和雙缸(高壓缸和低壓缸)(8級壓縮至30bar),一般30barG以下,需要設置5barG的密封氣(壓力氮氣可滿足),同時由於氧氣介質有高壓高溫火患原因,所有過流部分均採用銅合金,需要設置保安氮氣,一般由工程設計院考慮;進口氧透價格較高,為國產2倍左右,一般不採用,目前一般均杭氧氧透,排壓3∽30barG,流量8000Nm³/h以上均可滿足。但是流量小,氧透效率較低,一般8000Nm³/h(55%)∽80000Nm³/h(68%)。
氧透一般應用於外壓縮流程,從3∽30barG均有,不過一般要和帶增壓機的內壓縮流程(效率一般70%以上,也有流量限制,效率要較氧透高10個點以上,這樣甚至可以抵消外壓縮較內壓縮少復熱附加能耗損失的優勢,但是內壓縮用於鋼廠排壓需要提高,以免換熱系統波動)進行能耗比較,最後確定方案。
『貳』 在空分車間工作時應注意哪些安全事項
1、空分設備在停車排放低溫液體時,應注意哪些安全事項?
答:空分設備中的液氧、液空的氧含量高,在空氣中蒸發後會造成局部范圍氧濃度提高,如果遇到火種,有發生燃燒、爆炸的危險。某化肥廠曾由於將大量液氧排到地溝中,又遇到電焊火花而發生爆炸傷人事故。因此,嚴禁將液體隨意排放到地溝中,應通過管道排至液體蒸發罐或專門的耐低溫金屬制的排放坑內。
排放坑應經常保持清潔,嚴禁有有機物或油脂積存。在排放液體時,周圍嚴禁動火。
低溫液體與皮膚接觸,將造成嚴重凍傷。輕則皮膚形成水泡、紅腫,疼痛;重則將凍壞內部組織和骨關節。如果落入眼內,將造成眼損傷。因此,在排放液體時要避免用手直接接觸液體,必要時應戴上乾燥的棉手套和防護眼鏡。萬一碰到皮膚上,應立即用溫水(45℃以下)沖洗。
2、制氧機哪些部位最容易發生爆炸?
答:制氧機爆炸的部位在某種程度上與空分設備的型式有關。在高、中壓、雙壓流程中,發生爆炸的可能性相對較多;生產液氧的裝置,主冷未發生過爆炸,而氣氧裝置的主冷卻是爆炸的中心部位。爆炸破壞的程度與爆炸力有關,微弱的爆炸可能只破壞個別的管子,甚至未被操作人員所察覺。
冷凝蒸發器的爆炸部位,隨其結構型式不同而有所不同。一般易發生在液氧面分界處,以及個別液氧流動不暢的通道,也有發生在下部管板處或上頂蓋處。對輔助冷凝蒸發器,爆炸易發生在液氧接近蒸發完畢的下部。
據統計,除冷凝蒸發器外,在其他部位也發生過爆炸。計有:下塔液空進口下部;液空吸附器;上塔液空進口處的塔板;液氧排放管;液氧泵;切換式換熱器冷端的氧通道;輔助冷凝蒸發器後的乙炔分離器等。
不論在哪個部位爆炸,其原因均有液氧(或富氧液空)的存在,並在蒸發過程中造成危險物的濃縮、積聚或沉澱,組成了爆炸性混合物,在一定條件下促使發生爆炸。
3、在檢查壓力管道時要注意哪些安全事項?
答:對帶壓管道,在生產過程中最易發生的問題是,在聯接法蘭處發生泄漏。一旦發現泄漏,切忌在帶壓情況下去擰緊螺栓。因為在運轉過程中產生泄漏是有一定的原因的,例如墊片損壞、管道受到熱應力等。這時,單靠擰螺栓不能解決問題,往往因泄漏未消除而使勁擰螺栓,直至螺栓擰斷,管內高壓氣體噴出,造成傷人事故。已有幾個廠發生過因帶壓擰螺栓而發生螺栓斷裂,法蘭盤飛出的傷亡事故教訓。
因此,必須嚴格遵守不準帶壓擰螺栓的規定,不能為了搶時間,趕任務而抱有僥幸心理,違反操作規程。
4、在檢修空分設備進行動火焊接時應注意什麼間題?
答:當制氧機停車檢修,需要動火進行焊接時,應注意下列問題:
1)制氧機生產車間如需要動明火,應得到上級的批准,並化驗現場周圍的氧濃度,加強消防措施。當焊接場所的氧濃度高於23%時,不能進行焊接。對氧濃度低於19%時要防止窒息事故;
2)對有氣壓的容器,在未卸壓前不能進行燒焊;
3)對未經徹底加溫的低溫容器,不許動火修理,以免產生過大的熱應力或無法保證焊接質量。嚴重時,如有液氧、氣氧泄出,還可能引起火災;
4)動火的全過程要有安全員在場監護。
5、在接觸氧氣時應注意哪些安全問題?
答:氧氣是一種無色、無嗅、無味的氣體。它是一種助燃劑。它與可燃性氣體(乙炔、甲烷等)以一定比例混合,能形成爆炸性混合物。當空氣中氧濃度增到25%時,已能激起活潑的燃燒反應;氧濃度到達27%時,有個火星就能發展到活潑的火焰。所以在氧氣車間和制氧裝置周圍要嚴禁煙火。當衣服被氧氣飽和時,遇到明火即迅速燃燒。特別是沾染油脂的衣服.遇氧可能自燃。因此,被氧氣飽和的衣服應立即到室外通風稀釋。同時,制氧機操作工或接觸氧氣、液氧的人不準抹頭油。
6、在接觸氮氣時應注意哪些安全問題?
答:氮氣為無色、無味、無嗅的惰性氣體。它本身對人體無甚危害,但空氣中氮含量增高時,就減少了其中的氧含量,使人呼吸困難。若吸入純氮氣時,會因嚴重缺氧而窒息以致死亡。
為了避免車間內空氣中氮含量增多,不得將空分設備內分離出來的氮氣排放於室內。在有大量氮氣存在時,應戴氧呼吸器。檢修充氮設備、容器和管道時,需先用空氣置換,分析氧含量合格後方允許作業。在檢修時,應有人監護,對氮氣閥門嚴加看管,以防誤開閥門而發生人身事故。
7、氨對人體有何危害,接觸時應注意哪些問題?
答:氨是無色、有刺激嗅味。氨水濺入眼內,可使眼結膜迅速充血、水腫,有劇痛感,並且角膜會發生混濁,甚至失明。應立即用大量清水沖洗(不少於15min),並從速進行治療。
氨水或高濃度氨氣接觸皮膚,可引起燒傷,出現紅斑、水泡,直至壞死。皮膚受氨燒傷後,先用大量清水沖洗15min以上,然後用2%醋酸洗滌患處,也可用5%硼酸濕敷。
吸入氨氣能引起中毒。症狀為眼黏膜和鼻黏膜受刺激,流淚、打噴嚏,胸部抑鬱,咳嗽,還會引起胃痛。嚴重時可能引起肺部腫脹,以致死亡。在每1L空氣中含有氨1.5mg/L時,即有中毒危險;在含有3mg/L時,停留5~6min即可致死。一般允許濃度為0.03mg/L。發生中毒後應迅速脫離現場,帶到空氣新鮮的地方,即進行治療。
在接觸氨時應戴膠皮手套和多層濕防護口罩,濃度大時需戴防毒面具或氧呼吸器。在應急情況下處理漏氨故障時,可用濕毛巾捂住呼吸道盡快離開現場。
8、雜訊對人體有何危害.如何消除雜訊?
答:雜訊是包含多種音調成分的無規律的復合聲,對人體的危害主要是損傷聽覺。聲音的強度以「分貝」(dB)為計量單位。如果長期在100dB以上的雜訊條件下工作(對高頻雜訊為80~90dB),就能造成聽覺損傷。雜訊對人體的神經及心血管系統也能產生不良的影響。
因此,目前規定在工作場所允許的雜訊不應超過90dB。
氧氣站的雜訊主要來自高速運轉的壓縮機和氣體排放口。雜訊的頻譜特性與壓縮機的種類和轉速、管道的布置、閥門的結構型式和開啟度、氣體排放的壓力及流速等因素有關。
降低雜訊的方法,一種是通過吸音材料(玻璃棉、泡沫塑料和微孔吸音磚等)吸音,它對頻率高的雜訊有顯著的消音作用;另一種是干涉、變更聲音的傳播方向,它對低頻雜訊較為有效。目前,在氣體排放口均設置有*或消音坑。對螺桿壓縮機,在吸、排氣口也裝有*。
為了降低操作現場的雜訊強度,對透平空壓機的管路可包以隔音材料,或對整個壓縮機加以隔音罩,或單獨設置空壓機的隔音操作控制室,通過雙層玻璃觀察運轉情況,定期到機器間進行巡迴檢查。
9、制氧車間遇到火災應如何搶救?
答:造成火災的原因很多,有油類起火、電氣設備起火等。氧氣車間存在著大量的助燃物(氧氣和液氧),具有更大的危險性。滅火的用具有滅火器、砂子、水、氮氣等。對不同的著火方式,應採用不同的滅火設備。首先應分清對象,不可隨便亂用,以免造成危險。
當密度比水小,且不溶於水的液體或油類著火時,若用水去滅火,則會使著火地區更加擴大。應該用砂子、蒸汽或泡沫滅火器去撲滅,或者用隔斷空氣的辦法使其熄滅。
電氣設備著火時,不可用泡沫滅火器,也不可用水去滅火,而需用四氯化碳滅火器。因為水和泡沫都具有導電性,很可能造成救火者觸電。電線著火時,應先切斷電源,然後用砂子去撲滅。
一般固體著火時,可用砂子或水去撲滅。
氧氣管道著火時,則首先要切斷氣源。
身著衣服著火,不得撲打,應該用救火毯子將身體裹住,在地上往返滾動。
在車間危險的部位,可預先准備些氮氣瓶或設置氮氣管路,以供滅火用。
10、在接觸電器設備時應注意呢些事項?
答:使用電器設備時,主要的危險是發生電擊和電傷。所謂電擊,就是在電流通過人身體時能使全身受害;僅使人體局部受傷時稱為電傷。最危險的是電擊。
電流對人的傷害是:燒傷人體,破壞機體組織,引起血液及其他有機物質的電解和刺激神經系統等。
電流對人體的危害程度與通過人體的電流強度、作用時間及人體本身的情況等因素有關。事實證明,通過人體的電流在0.05A以上時就要發生危險;0.1A以上時可以致人死亡。觸電的時間愈長,危險程度愈大。若觸電時的電流在0.015A時,人就不易脫離電源。
人體有一定的電阻,尤其是皮膚的電阻較大。在每1cm2的接觸面上的電阻約在1000~180000Ω之間。在皮膚潮濕時電阻會顯著降低。如果電阻越小,在一定的電壓下通過的電流就越大,危險性也就越大。一般地說,當電壓在45V以下時,電流即使通過人體也是安全的。
因此,安全電壓(例如安全燈)應在45V以下。
發生觸電事故的主要原因有:
1)在已損壞的設備(例如電動機、導線、電氣開關等)上作業;
2)接觸帶電的裸線或破舊的導線;
3)沒有接地裝置或接地裝置不良;
4)缺乏必要的防護用具。
安全使用電氣設備,除要嚴格執行安全技術規程外,還應注意下列基本安全知識:
1)電線外面的絕緣如有破損,不得將就使用,必須將絕緣包好;
2)要經常檢查各電氣設備的接地裝置是否脫開;
3)推、拉電氣開關的動作要迅速,臉部應閃開,並應戴好必要的防護用具;
4)檢查電動機外殼溫度時,宜用手背接觸外殼,不可用手掌接觸,以免被電吸住而脫離不開;
5)不熟悉電氣設備的人員不可亂動或擅自修理設備;
6)清理電器設備時,不得用水沖洗或用濕布擦拭;
7)在電氣開關前應放置一塊10mm厚的橡皮絕緣板。
11、制氧工要求穿棉織物的工作服。
『叄』 為了防止空分裝置的物理性爆炸應採取哪些措施
對空分設備的要求也越來越高,由於其特殊的結構和介質的理化性質,空分設備發生爆炸的危險性較大。近年來,因空分設備的製造缺陷、操作和管理不善等原因,空分設備爆炸事故頻發,特別是空分主冷凝蒸發器中烴類物質超標引起的爆炸非常多,這不僅影響了生產裝置的平穩運行,而且給企業和國家、職工造成重大的損失。因此提高設備運行的安全性和穩定性,提高產品的產量和純度已經成為贏得市場的必要條件。以下從我們裝置的實際運行經驗和義馬當地的實際氣候和環境出發,探討一下預防空分裝置爆炸的措施。首先我們從空分裝置的流程開始,我們廠採用的是開封空分廠的高低壓結合的流程,20800Nm3/h氧氣空分裝置包括壓縮、冷卻、吸附、精餾等主要流程,在這幾個環節中吸附是關鍵,精餾塔的主冷凝蒸發器的操作也很重要。
1 主冷凝蒸發器爆炸的原因
空分塔的爆炸原因很多,也比較復雜,但基本可分為物理性爆炸和化學性爆炸。從大多數爆炸的實例分析來看,化學性爆炸是主要的。形成化學性爆炸的必要條件是:可燃物、助燃物和引爆源。在空分設備主冷凝蒸發器中,可燃物主要是乙炔、碳氫化合物或油分等高烴類雜質;助燃物為氣氧和液氧;引爆源主要有:(1)爆炸性雜質固體微粒相互摩擦或與器壁摩擦發熱;(2)靜電放電。當液氧中含有少量冰粒、
固體二氧化碳時,會產生靜電荷。有關數據顯示:二氧化碳的含量提高到200300ppm時,所產生的靜電位可達到3000V;(3)氣波沖擊、流體沖擊或汽蝕現象引起的壓力脈沖,造成局部壓力高而使溫度升高;(4)化學活性特別強的物質(臭氧、氮的氧化物等)存在,使液氧中可燃物質混合物的爆炸敏感性增大。
2 爆炸源形成條件
空氣中除氧氣、氮氣外,還會有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其它碳氫化合物等氣體以及少量的灰塵等固體物質,國內大中型分子篩凈化流程清除空氣中水分、二氧化碳和乙炔等雜質的方法多採用吸附法,即利用分子篩或硅膠等作吸附劑把空氣(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等雜質分離出來,濃縮在吸附劑表面上,加溫再生時進行脫除,從而達到凈化的目的。對分子篩流程空分裝置,分子篩具有孔徑相近的極性分子吸附性強的特點,水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子篩吸附器中脫除,其它烴如甲烷、乙烷絕大部分隨空氣進入空分塔中,這些物質大部分溶解在液體中,少量隨氧氣的蒸發帶走。但由於化工裝置比較集中,如果裝置泄漏量過高或烴類產品直接放空,就會造成空分設備吸入口的碳氫化合物含量超標;而且當液體中烴的濃度不斷增加,並超過其溶解度時,就會以固體形式析出並聚集,在一定條件下與氧混合形成爆炸源,當引爆因素存在
時就會發生化學性爆炸。大量事實證明,液氧中乙炔的爆炸敏感性最高。因為乙炔在空氣中的分壓很低,即使將空氣冷卻至一173℃,乙炔也不會以固態形式析出;而且乙炔在液空中的溶解度較大,約為20cm3/dm3,因此一般不會在液空中析出,它將隨空氣帶入空分塔內。乙炔隨液空進入上塔,而其在液氧中的溶解度極低,約為5.2 cm3/dm3。當液氧在主冷凝蒸發器中蒸發時,隨氣氧帶走的乙炔量僅為液氧中乙炔總量的1/24左右;這樣隨著液氧的蒸發,液氧中乙炔濃度就不斷增高,當乙炔超其溶解度時,過剩的乙炔就會以白色固體微粒懸浮在液氧中,加之乙炔又是不飽和的碳氫化合物,具有很高的化學活潑性,這些固體乙炔或其它碳氫化合物顆粒與塔壁及通道壁發生摩擦或液氧沸騰產生壓力脈沖,以及臭氧與氮氧化物的促進作用所產生的能量都將可能致空分塔爆炸。但在實際生產中有時液氧中乙炔及其它碳氫化合物沒有超標卻發生爆炸,主要是由於冷凝蒸發器的結構不合理,存在某些製造缺陷。若因某些通道堵塞和操作不當,造成液氧的局部流動性不好,產生乙炔局部濃縮而發生爆炸。
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送你一份氧氣安全規程,可按照相關條款,在根據你處的實際情況進行有重點的編寫。切記有一份好的安全操作規程在加上嚴格遵守執行,是避免安全事故發生的最好辦法。
氧氣安全規程
1 總則
1.1為貫徹執行安全生產方針,防止氧氣廠(車間、站)(以下簡稱廠)發生事故,改善勞動條件,特製定本規程。
1.2冶金企業的氧氣生產、儲配,及其使用的設備的設施,在設計、施工、運行及維護檢修時都必須遵守本規程。凡不符合本規程要求的,應加以改造,未改造前應採取安全措施。
1.3新建、擴建、改建氧氣廠時,必須遵守安全「三同時」的規定。
採用新工藝新技術、新設備時,必須有安全措施,並經主管安全、消防負責人簽字同意後執行。
1.4施工部門要按圖施工。若有變更,應由設計、施工及生產部門三方商定。重要變更,須報上級批准。
1.5應建立安全生產責任制。廠長、車間主任、工(段)長對其所管轄范圍的安全負責。機動部門要加強管理,安全部門負責監督檢查。
1.6必須對職工進行安全生產技術和勞動紀律的教育。經考試合格後,方准上崗。
1.7應建立、健全對廠房、工業構築物、壓力容器和重要機電、儀表設備的安全技術專業檢查制度。
1.8嚴禁攜帶火種進入廠內「禁火區」。每次動火前必辦理「動火許可證」。
1.9主要機電設備應實行掛牌操作制度,嚴禁不掛牌操作。
2 設施總體要求
2.1總圖布置
2.1.1廠址應選擇在環境清潔地區,並布置在有害氣體及固體塵埃散發源的全年最小頻率風向的下風側,要考慮周圍企業擴建時可能對本廠安全生產帶來的影響。
2.1.2空分裝置的吸風口與散發乙炔、碳氫化全物等有害氣體發生源的距離,應按環境質量和空分裝置自清除能力全面考慮,間距不得小於表1的規定。
2.1.3空分裝置吸風口處空氣中的含塵量應不大於30mg/m3。
2.2設施類別及防火間距各車間建、構築物生產類別、耐火等級及建、構築物與其它工業、民用設施的間距,應執行GBJ16-87《建築設計防火規范》的有關規定。
2.2.1生產車間建、構築的生產類別和最低耐火等級應符合表2的規定。
2.2.2各建、構築物及設施與特定地點的防火間距應不小於表3的規定。
2.2.3下述地點有關設施的防火間距如下:
a.氧氣(包括液氧)儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐的半徑;與氫氣儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐的直徑。
b.濕式氫氣儲槽間的防火間距,應不小於相鄰兩槽中較大罐的半徑;卧式氫氣儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐直徑的2/3;球形氫罐間防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐的直徑;卧式、球形氫氣儲罐與濕式氫氣儲槽間的防火間距,應按其中較大值確定。
c.氧氣壓力調節閥組單獨設置閥門室時,防火間距應不小於表3的規定。
d.氧氣緩沖器、氧氣儲氣囊與制氧廠房的防火間距,應考慮工藝配管及方便操作來確定。
3 安全防護基本要求
3.1一般防護設施
3.1.1廠區四周應設圍牆或圍欄。
3.1.2各種帶壓氣體儲罐周圍應設安全標志,必要時設單獨圍欄或圍牆。
3.1.3廠內水電解制氫間和儲罐應設圍牆與四周隔斷,並設安全警戒標志。
3.1.4廠區通行道路及露天工作場所和巡迴檢查運轉設備的路線,應有足夠的照明燈具,並須符合TJ34-79《工業企業照明設計標准》的有關規定。
3.1.5廠區高空管道閥門,應設操作平台、圍欄和直梯,其規格應符合GB4053.1-83的規定。
3.2消防設施
3.2.1廠內應按GBJ16-87《建築設計防火規范》有關規定,設置消防車通道和消防給水設施。寒冷地區的消防給水設施應有防凍措施。
還應根據滅火的需要,配備適當種類、數量的其它消防器材。
3.2.2廠內應設火警信號和報警設施。
3.2.3潤滑油庫的配置,應符合GBJ16-87《建築設計防火規范》有關規定。
3.3電氣安全
3.3.1廠內動力線、電纜應地下敷設,禁止與架空氣體管道平等敷設。
其它企業的電網架空線不得通過氧氣廠區上空。
3.3.2氧氣廠的供電電源,應符合GBJ52-83《工業與民用供電系統設計規范》的有關規定。
3.3.3電纜接頭及電纜溝內電纜應塗阻火塗料。電纜溝不得與其它管溝相通,並設火災預警系統。
3.3.4電纜溝底面坡度不小於5%,在最低處設集水井和排水設施。
3.3.5變、配電所應根據需要採取通風、降溫措施。
3.3.6電氣線路和設備的絕緣必須良好。裸露帶電導體處須設置安全遮欄和明顯的示警標志與良好照明。
3.3.7電氣設備和裝置和金屬外殼及有金屬外殼的電纜,必須採取保護性接地和接零。
3.3.8攜帶式照明燈具的電壓,不得超過36V,在金屬容器內或潮濕處的燈具電壓不得超過12V,在有爆炸危險場所燈具必須是防爆型的。
3.3.9有爆炸、燃燒危險氣體的工作場所,應按3.4.1條的要求使用防爆型電氣設備。
3.3.10氫氣生產場所不應設置產生高溫的燈具。
3.3.11氫氣瓶庫宜採用在外牆上用雙層玻璃密封的腰窗照明。
3.4防爆、防雷、防靜電
3.4.1防爆
a.氧氣充瓶間充裝台應設高不小於2m的鋼筋混凝土防護牆。
b.有爆炸和火災危險場所的電氣設備,必須符合GBJ58-83《爆炸和火災危險場所設計規范》的規定。制氫間、氫所壓縮機間、氫氣瓶庫屬Q-2級,氬凈化的單獨接角爐間屬H-3級。
透平氧壓機防火罩內、液氧儲配區和氧氣調壓閥級間屬H-1級,氧氣充瓶間屬H-2級。
c.用於輸配的多級液氧泵,就設防護牆與周圍隔離。
3.4.2防雷、防靜電
a.廠內各類建、構築物,應符合GBJ57-83《建築防雷設計規范》的規定。防雷最大沖擊接地電阻值與防靜電的最大接地電阻值,見表4。
b.氫氣生產、儲配設施的建、構築物屬第二類防雷建、構築物。氧氣生產、儲配系統的建、構築物和高度在1.5m以上的吸風筒,屬第三類。
c.氧氣(包括液氧、液空)和氫氣的設備、管理,必須設防靜電積聚放電接地裝置。
d. 氧氣(包括液氧、液空)和氫氣設備、管道上的法蘭,其跨接電阻應小於0.03Ω。
3.5防凍
3.5.1空分塔基礎應根據不同地區的氣候地質條件,地下水位、地表水滲入層等因素,採取防凍措施。應用珠光砂混凝土等具有防火、防凍特性的材料做基礎,不得用可燃物質代替。
3.3.2空分塔基礎內,就設臨控測溫點。
3.5.3深冷低溫運行的設備、容器和管道,應用銅、鋁或不銹鋼等低溫材料製作。
3.5.4設計、安裝低溫液體的管道,應採取避免低溫液體在管道內、閥門前後積存的措施。
3.5.5空分塔的液空、液氧排入地坑時,地坑內襯必須用有一定強度的耐低溫金屬材料製作。禁止用普通碳素鋼板做地坑內襯,坑內不得有積水或積油。
3.6防地震、防振動
3.6.1防地震
a.廠區內建、構築物的防震就符合TJ11-78《工業與發用建築搞震設計規范》和現行《冶金工業建築搞震設計規程》的有關規定。
b.在地震基本烈度為6度地區的省會或市區人口在百萬以上的城市,新建的氧氣廠,應按地震基本烈度7度設防。
3.6.2防振動
a.廠區應按總圖布置的有關規定,與周期性機械振動的振源保持一定距離。
b.各種壓縮機的允許振幅值,必須符合有關技術規程的要求。
c.對產生振動的機組、附屬設備及其管道,應採取防止共振措施。
3.7通風設施
3.7.1 車間的通風,應符合GBJ19-87<工業企業採暖通風和空氣調節設計規范》的有關規定。
3.7.2 制氫間、壓氫間和氫瓶庫的通風換氣次數,應按室內含氫量不大於1%的要求確定。
設計時室內換氣次數應按每小時不少於三次,事故通風每小時換氣次數不少於七次進行計算。
3.7.3 氮壓間的通風換氣次數,應按室內空氣中氧含量不小於18%的要求確定.並設有事故用通風裝置.3.
3.8 管道和儲罐的漆色
3.8.1 設計、安裝和維修氣、液體管道時,管道外壁漆色、標志應執行GBJ7231-87《工業管路的基本識別色和識別符號》有關規定,還應符合表5的規定。
3.8.2 管道上應漆有表示介質流動方向的白色或黃色箭頭,底色淺的用黑色.
3.8.3 各種儲罐的外壁或保溫層外壁色標如下:
球形及卧式儲罐的外壁最外層,應刷銀粉漆.球形儲罐的赤道帶,應刷寬400~800MM的色帶.臣式罐的中心軸帶應刷寬200~400的色帶.色帶的色標同表5氣、液體管道色標的規定.
4 運行和設備一般要求
4.1設備必須票據國家、部頒標准及有關工藝技術規程的規定,進行操作、維護和檢查.
4.2凡與氧氣接觸的設備、管道、閥門及零部件嚴禁沾染油脂.
4.3操作、維護、檢修氧氣生產系統的人員,所用工具、工作服、手?等用品嚴禁沾染油脂.
4.4盛裝低溫液體的器具必須干凈,容器內嚴禁積存油、水、有機物和其它雜質.
4.5配製、搬運腐蝕性化學物品時,須穿戴好防護用品.
4.6生產現場不得堆放油脂和與生產無關的其它物品.
4.7回轉設備啟動前必須盤車檢查,嚴禁邊盤車邊啟動.用皮帶傳動的設備,不得用手扳動皮帶.
4.8嚴禁跨越無跨越通道的設備、裝置.
4.9運行中的設備應按規定進行巡迴檢查,發現問題及時上報,緊急情況下可停機處理.
4.10冬季結凍地區設備停車前,應採取防凍措施.
4.11應定期檢查系統中的儀表和安全裝置。
4.12壓縮機、儲罐(包括低漫無邊際儲罐)和其它有關設備,嚴禁在超壓、負壓下運行。設備或系統如有泄露,嚴禁帶壓擰緊螺栓。
4.13裸露轉動的部件及皮帶傳動裝置,須設置防護罩。
4.14禁止向室內排放除空氣以外的各種氣體。
5氧氣的生產及設備
5.1空壓機
5.1.1大型空壓機吸氣管前,應安裝乾式過濾器,原有油浸過濾器必須更換。
5.1.2大型空壓機應根據設備特性設喘振、振動、油壓、供水、軸位移及軸承溫度等報警聯鎖裝置。開車前應做空投試驗。
5.1.3大型空壓機冷卻水系統,防斷水保護裝置須靈敏可靠。如運行中給水中斷,嚴禁強行給水,需停車處理。
5.1.4空壓機運行中如聲響異常立即停車檢查處理。
5.1.5大型空壓機連續冷啟動不宜超過三次,熱啟動不宜超過二次
5.1.6活塞式空壓機的潤滑油質須符合要求。嚴格控制氣缸溫度,不得超過規定值。
5.2氧壓機
5.2.1氧壓機入口管道前,應設不銹鋼絲或銅絲製做的過濾網。
5.2.2氧壓機試車時,應用氮氣或無油空氣。
5.2.3透平式氧壓機的軸密封必須完好,並保證軸封氣的規定壓力。
5.2.4壓力在0。6MPA以上的透平氧壓機,宜設防火牆或單獨的防火間。
5.2.5透平氧壓機應設可熔探針或其它滅火設施。
5.2.6嚴防活塞式氧壓機運行中將機油帶入氣缸。
5.2.7迷宮式氧壓機上導軸承溫度,不得超過設備設備要求的規定值。
5.2.8用水潤滑的充瓶氧壓機氣缸內,應邊疆加適量蒸鎦水或軟化水,並設斷水報警和停車裝置.
5.2.9氧壓機著火時,必須切斷氧氣來源並緊急停車.
5.2.10氧壓機還應執行5.1節的有關規定。
5.3膨脹機
5.3.1膨脹機前必須設置過濾器,其阻力不得超過設備規定值。
5.3.2透平式膨脹機應設超速報警和自動停車裝置。
5.3.3透平式膨脹機的軸封氣壓力應調至規定值。
5.3.4運轉中出現冰、乾冰等堵塞噴嘴時,應立即停車加溫解凍。
5.3.5膨脹機出現超速、異常聲響,油壓過低、冷卻水量不足或軸承溫度過高等情況時,應迅速關閉入口閥,停車檢查、處理。
5.3.6活塞式膨脹機停車時,應先關閉氣源。
5.4液氧泵
5.4.1液氧泵的入口應設過濾器。
5.5.2液氧泵應設出口壓力聲、光報警和自動停車裝置。
5.4.3液氧泵起動前,應用氮氣吹掃後再盤車檢查;開車前應先開密封氣並經充分預冷後起動,不準有液氧泄漏。
5.4.4嚴格控制液氧泵軸承的加油量,嚴禁油脂外溢,並按規定時間清洗油承和更換油脂。
5.4.5液氧泵停車後,應立即解凍。
5.5空分裝置
5.5.1為防止全低壓分裝置液氧中的乙炔聚積,應邊疆從空分裝置中抽取部分液氧,其數量不應低於氧氣產量的1%。
5.5.2應定期化驗液氧中的乙炔、碳氫化合物含量。乙炔含量不應超過0.1PPM,300M3/H以下制氧機的液氧中乙炔含量不應超過1PPM,超過時應排放。
5.5.3排放液氧、液氮、液空,宜採用高空氣化排放。或用專門管道及地溝排放。採用管道及時性溝排放時,排放處應設明顯的標志和警告牌。
5.5.4排放液氧、液氮、液空時,應有專人監護,附近嚴禁明火。
5.5.5嚴格控制板式主冷液面,避免較大波動,並採取全浸式操作。
5.5.6氮水預冷系統應設置空冷塔液面和空氣壓力的報警聯鎖裝置。
5.5.7如果空分冷箱上的防爆板動作或噴出珠光砂,應立即停車檢查,妥善處理後方可開車。
5.5.8空分裝置監時停車後,氮壓機亦應及時停車、放空。再開車前,應取液氧化驗,合格後方准開車。
5.5.9空分裝置停車時,應立即關閉氧、氮產品送出閥,並及時通知有關崗位。
5.5.10各種吸附器應按規定進行定期再生。切換容器應先開後關、緩慢操作。
5.5.11盛裝低溫液體的容器應避開火源、熱源,容器嚴禁超壓。
5.6空分設備的解凍
5.6.1空分設備停車,須排凈液體,再靜置一段時間後,方准加熱。
5.6.2加熱氣體的壓力,應控制在規定范圍。加熱氣體中嚴禁含油。
5.6.3空分設備大加熱是應緩慢升溫。
5.6.4空分設備在採用氮氣進行大加熱或單體局部加熱時,須掛警示牌。
5.6.5對液空、液氧設備和其它低溫設備加熱時,加熱氣體不準從排出閥通過專用排放管排放。
5.6.6排放加熱氣體應有專人操作。排放口附近不得有人停留。
5.6.7加熱保冷箱內的保溫層時,不準有人在塔內停留、檢查或維修。
5.6.8膨脹機加溫時,應先啟動油泵,保證正常供油。
5.7壓力容器
5.7.1氣體儲罐、低溫液體儲槽等壓力容器的使用、維護和檢修,應執行原國家勞動總局頒發的《壓力容器安全監察規程》。
5.7.2氧氣儲罐投入使用前,須除銹、脫脂、吹刷干凈,並塗以無機防銹塗料。
5.7.3氧氣儲罐放散氧氣時,應先通知周圍「嚴禁動火」,並設專人監護。
5.8液氧儲存、氣化裝置
5.8.1定期測定粉末真空絕熱式液氧儲罐夾層的真空度,使其保持在1.36~6.8Pa范圍內。
5.8.2珠光砂絕熱液氧儲罐,應充入乾燥氮氣,並保持正壓。
5.8.3嚴禁液氧儲罐的使用壓力超過設定壓力。
5.8.4應每周化驗液氧儲罐中的乙炔含量,超過0.1PPM是應排放液氧。
5.8.5使用液氧儲罐前須用干氮吹刷干凈,在罐內氣體露點不大於-45℃後,方准投入使用。
5.8.6蒸發器水池的水位,應不低於規定線,水溫應保持在40℃以上。
5.8.7蒸發器出口氧氣溫度應不低於0℃
5.8.8液氧蒸發系統應有安全保護聯鎖裝置。
5.9液氧、液氮、液氬的槽車輸送
--氧氣安全規程(2)--
5.9.1液氧槽車應符合原國家勞動總局頒發的《壓力容器安全監察規程》、《液化氣槽車管理使用規程》、《液化石油氣汽車槽車安全管理規定》中的有關規定。
5.9.2液氧槽車應配裝安全閥、液面計、壓力表和泄爆閥。
5.9.3槽車首次灌裝液氧前,應嚴格脫脂,經充分預冷。灌裝的液氧不得超過貯罐容積的95%。接頭軟管必須專用。
5.9.4灌裝液氧時應防止外溢,並有專人在場監護。灌裝過程嚴禁發動槽車。
5.9.5應嚴防撞擊液氧槽車或受較大振動。
5.9.6行駛的液氧槽車,應避開鬧市區和人口稠密區,並限速行駛。必須通過鬧市區和人口稠密區時不得停靠。
5.9.7放出液氧時,應控制好放出速度,並保留槽車容積5%的液氧,不得放光。
5.9.8液氧槽車內有液氧時,不得修理汽車。
5.9.9定期取樣化驗液氧槽車內液氧中的乙炔含量,其濃度不得超過0.1ppm,否則應加熱吹掃。
5.9.10液氧槽車行駛時,應監視槽內壓力,嚴禁超過規定值。
5.9.11輸送液氮、液氬的槽車應參照執行液氧槽車的輸送規定。操作液氮、液氬的人員應有防護措施。
5.10充裝氧氣和氣瓶管理充裝氧氣和氣瓶管理應符合原國家勞動總局頒發的《氣瓶安全監察規程》。
5.10.1氣瓶充裝前須經專人檢查,有下列情況之一者,應進行處理,否則嚴禁充裝。
a.漆色、字樣和所裝氣體不符規定,或漆色、字樣脫落不能識別氣瓶種類的;
b.安全部件不全、損壞和不符合規定的;
c.不能判明瓶內裝過何種氣體或瓶內沒有餘壓的;
d.鋼印標記不全或不能識別的;
e.超過檢驗期限的;
f.瓶體經外觀檢查有缺陷,不能保證安全使用的;
g.瓶體或瓶嘴沾有油脂或變形的。
5.10.2充裝氣瓶時,應遵守下列規定:
a.氣瓶充裝氣體時的終壓力,不應超過氣瓶設計允許壓力;
b.使用後的瓶內,必須留有0。5MPA以上的氣體剩餘壓力;
c.充裝排的充氣速度不準過快;
d.充裝台所用管線、接頭、閥門採用銅質材料;
e.充裝時所用工具,由不產生火花的材料製作。
5.10.3存放氣瓶應遵守下列規定:
a.氧氣瓶不得與其它氣瓶混放,好、壞,空、滿瓶應分別存放;
b.存放氣瓶時,應旋緊瓶帽,放置整齊,留出通道;氣瓶立放時應設有防倒裝置,卧放時,應防止滾動,頭部朝向一方;堆放氣瓶,不應超過5層。
5.10.4運輸氣瓶應遵守下列規定:
a.氣瓶裝車時應卧放、頭部朝向一方和防止滾動,裝載高度不得高於車箱板;
b.不得與其它可燃物品混裝,載瓶車上不得載人;
c.運輸氣瓶時,瓶帽、膠圈必須齊全;
d.不得用電磁起重機搬運。
5.10.5使用氣瓶時應遵守下列規定:
a.禁止敲擊、碰撞;
b.瓶閥凍結時,不得用火烘烤解凍;
c.氧氣瓶不得靠近熱源,與明火的距離不應小於10m;
d.夏季應防止暴曬;
e.嚴禁帶壓檢修氣瓶;
f.使用單位嚴禁將氣瓶改裝其它氣體。
5.10.6氮氣、氫氣和氬氣以及其它稀有氣體氣瓶,充裝、存放、運輸、使用應參照上述各條執行。乙炔氣瓶在運輸中應立放,不得卧放。
5.11氧氣壓力表、安全閥
5.11.1氧氣壓力表為專用壓力表,不得以其壓力表代替。
5.11.2氧氣壓力表應安裝在易觀察和易檢修的位置,並避免高溫與振動。
5.11.3定期校驗氧氣壓力表,合格後方准繼續使用。使用中嚴禁沾染油脂。
5.11.4安全閥必須按規定的形式、型號和規格配備,且靈敏、可靠。
5.11.5安裝安全閥前、後必須進行校對,校對後應加鉛封。並應按規定定期校驗,不合格者禁止繼續使用。
5.11.6對帶有上下調節環的安全閥,每次拆裝檢查時,應將調節環的位置做好記錄並存檔。
5.11.7校對調整安全閥時,應有專人保壓,還應設有緊急放散口。
6其它氣體生產及設備
6.1氮氣
6.1.1宜選用無油潤滑型的氮壓機。
6.1.2氮壓機須有完善的保護系統。
6.1.3氮壓機運轉後,應對機後出口氮氣進行分析,純度合格後方准送入管網。儲存系統出口及氮氣用戶入口處,應建立完善的純度監測、保護系統。有條件的宜配置氮氣純度自動分析儀和純度降低報警裝置。
6.1.4新安裝的氮氣管道及容器,必須經氮氣置換後方准投入使用。
6.1.5起動液氮裝置時,須保證液氮蒸發器內的水溫高於30℃和出口氮氣溫度高於0℃,並應設氮氣溫度過低報警、停車聯鎖保護裝置。
6.1.6氮氣管道不得敷設在通行地溝內。
6.2稀有氣體
6.2.1使用氫氣的氬凈化間,其電器、設備、裝置應符合本規程3.4.1條中的防爆要求。氫氣設備、管道、閥門等應符合本規程6.3節的有關規定。
6.2.2氬凈化設備及催化反應爐在投產前不得先加氫氣,只有在粗氬中含氧量小於3%後,方准加氫。
6.2.3催化反應爐溫度高於50℃時,應停止加氫,氬次化設備停車前,須先停止向粗氬中加氫。催化反應爐的爆破片必須符合安全要求。
6.2.4氟里昂冷凍機出口的工藝氬氣溫度,不得低於0℃。
6.2.5嚴禁直接用手觸摸各類低溫液體及裝有代溫液體的容器。冷凍瓶汽化時,應先用涼水澆淋,防止超壓。
6.2.6充裝冷凍瓶前、後,應嚴格稱量不得超裝。充裝後應立即復熱汽化充瓶,不得存留低溫液體。
6.2.7更換氪、氙系統的設備零件,必須進行嚴格脫脂處理。
6.2.8在氖、氦生產中,粗氖、氦中的含氫量不宜超過5%。加氧量應按比例進行,過量氧應控制在0.5~1.0%的范圍內。
6.2.9在除甲烷系統中,接觸爐的溫度必須體質在450~550℃甲烷後的甲烷含量,不應高於2ppm。
6.2.10壓縮機及氖、氦臘壓機,應定期檢查、維修、更換易損閥片和活塞片。
6.2.11必須用專門的純度分析儀分析各種稀有氣體。
6.2.12色譜儀所有氚元件的使用、儲存與運輸,應符合GBJ4792-84《建射衛生防護基本標准》和《治金工業使用放射性核素安全防護規程》的有關規定。
6.3氫氣(氧氣廠內部的水電解制氫)生產及設備
6.3.1氧氣廠氫氣站的總圖布置、生產類別、防火間距,必須符合GBJ16-87《建築設計防火規范》的有關規定。
6.3.2氫氣站應設有高2m以上的圍牆,並要有嚴格的門衛制度。圍牆與站內建、構築物的間距,應不小於5m。
6.3.3氫氣站內嚴禁煙火,不得放置易燃易爆或油類物品。周圍必須設置明顯的「嚴禁煙火」警戒標志,不得穿帶釘鞋和化纖或其它易產生靜電火花的衣、帽等進行生產、使用氫氣的現場。
6.3.4氫氣站廠房的避雷針與自然排風管口的水平距離應不小於1.5m,與機械排風管口的水平距離應不小於3.0m,與放散管的距離應不小於5.0m
避雷針應高出保護范圍的管口1.0m。氫氣管道進出建築物必須接地。接地電阻應符合本規程3.4.2條。
6.3.5氫氣站內所有電器,必須有良好的絕緣保護。
電解槽內極片間的絕緣電阻應大於1KΩ;每周至少應測量一次電解槽的極間電壓應符合有關規定。站內不得掛設監時電氣線路。
6.3.6制氫設備、管道、容器上的安全水封及阻火器等安全裝置,應完好、靈敏、可靠,並應定期檢查。氫氣洗滌器出口、濕式氫氣貯罐進口和出口等均應設置水封。
6.3.7電解槽及鹼液等系統的設備必須採用耐腐蝕材料製作。
6.3.8密切注意電解槽水位。嚴禁用導體材料製作的工具直接接觸電解槽或其它電氣設備。電解槽周圍地面應鋪絕緣膠板。
6.3.9應保持氫氧分離器及洗滌器的壓力平衡,量大壓差不得超過規定值。
6.3.10氫壓機入口管道內嚴禁出現負壓。氫壓機的升壓應緩慢進行,一般不得帶負荷停車。
6.3.11氫氣管道應架空敷設,必要時可埋地敷設,但不得採用地溝敷設。氫氣管道不得空過無關房間。其最低點應設排水裝置,最高點應設放散管,並在管口處設阻火器。
氫氣流速應小於8m/s。
新安裝的管道須進行吹刷處理後,方投入使用。
6.3.12氫氣管道及貯罐的接地須良好。水槽應設蒸氣管,並採取保溫措施。
貯罐種罩位置應有標尺顯示高、低位置和超高、超低的報警裝置,防止壓力超高或抽真空。
6.3.13氫氣瓶應塗成深綠色,並用紅漆標明「氫氣」字樣。嚴禁氫氣瓶與其它氣瓶混用、混放、混裝,避免暴曬和劇烈碰撞。新氣瓶必須用氮氣置換空氣,然後再用氫氣置換氮氣,並做好乾燥處理方准使用。
6.3.14定期分析電解液比重。每小時應分析一氫氣、氧氣,其純度應不低於99.5%。當氫氣純度小於98%,應採取措施。
6.3.15氫氣所用的儀表及閥門等零部件的密封必須良好。
6.3.16室內可燃氣體易泄漏處應設置濃度報警裝置。
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『伍』 甲醇放空管線易爆 zha嗎
是的。
甲醇廠空分氧氣放空管線燒損事故
一、事故經過
2008年8月4日晚22:55左右,鍋爐跳車導致主工藝裝置系統停車,隨後鍋爐系統恢復,8月5日1:20對空分裝置確認後,啟動空分系統,開始進行空分裝置開車;2:00機組正常開始向預冷、純化系統導氣;2:40時純化器後空氣中二氧化碳含量合格對膨脹機和液氧泵進行加溫吹除,向精餾塔導氣;3:45時啟動膨脹機精餾系統調節氧氮純度並開始預冷液氧泵;5:30氧純度及液氧泵冷卻合格,啟動液氧泵。
6:20液氧泵運行正常,空分中控打開氧氣放空閥開始放空,氧管線開始升壓至5.52MPa,隨後在氧放空閥處發生聲響及煙塵,氣化車間空分現場崗位人員現場檢查確認氧氣放空閥PCV9302及閥後管線發生燒損。立即對空分裝置做緊急停車處理,對氧管線進行隔離,同時進行匯報車間領導和調度。
二、事故原因分析
事故發生後,甲醇廠立即對事故現場進行保護、勘察,並進行相關的取證工作,隨後由集團公司領導、煤化工指揮部及甲醇廠先後四次組織事故分析會,對發生事故的根本原因進行分析,對造成氧氣管線燒損的原因分析如下:
1、事故產生的過程分析:
勘察事故現場反映出,氧氣管線內硬質顆粒脫落隨氧氣流動在壓力調節閥(PCV9302)處由於流通面積縮小流速增大,導致顆粒與管壁碰撞產生火花引起燃燒,初始起火點在PCV9302閥腔內,並隨氧氣流動方向導致整個放空管線燃燒;整個放空管線產生高溫軟化,彎頭在氣流的沖擊下(改變氣流方向產生氣流沖擊)出現開洞,隨後PCV9302閥體及閥後管線焊縫軟化失去固定作用,在閥前高壓氧氣的作用下PCV9302閥體甩出碰到管架並與氧管線脫離,導致閥前氧管線產生變形。由於氧不易與銅材燃燒,對銅質阻火器沒有大的損壞,而將阻火器後的不銹鋼管道和彎頭燒穿。在閥與阻火器斷開後,同時閥內噴出的高溫氧化物向四周噴散引燃蒸汽管線保溫和電氣信號線,造成周圍設備、管線、電儀部分設施損壞。
2、事故原因分析:
(1)直接原因:氧氣管線內鐵屑、脫落的焊瘤等硬質顆粒隨氧氣流動在壓力調節閥(PCV9302)處由於流通面積縮小流速增大,導致顆粒與管壁碰撞產生火花引起燃燒,並隨氧氣流動方向導致整個放空管線燒損;從事故現場及事故氧管線勘查,在氧管線閥體內發現焊渣等硬質顆粒物,同時發現管內焊縫不平整存在焊瘤,因此氧管線內存在硬質顆粒是造成此次事故的直接原因(附相關照片)
(2)間接原因:在氧管線的升壓過程中,在操作時升壓過快易引起管線震動,容易使殘留在管線內的硬質顆粒引起脫落或從死角發生位移,因此升壓過快是造成此次事故的間接原因。
三、防範措施
1、氧管線在本次恢復中全面檢查,提高焊接質量,同時再次對氧管線進行吹掃、脫脂,在吹掃中,對焊縫用木槌敲擊並嚴格進行打靶試驗,最大限度避免焊渣等機械顆粒的影響;
2、對所有氧管線及整個系統的靜電接地再次進行全面檢測,保證運行正常;
3、更換氧放空管線入放空坑處半截碳鋼管線為不銹鋼;
4、加強氮氣管網檢查,每周對氮氣管線進行檢查確認,所有氮氣管線在各用戶設備前增設盲板,防止可燃物串入;
5、定期對液氧中總烴含量進行手動分析,結合自動分析儀對液氧中總烴含量加強監控; 6、由技術部細化升泄壓規范操作的要求,嚴格控制氧管線升壓速率;
7、在引氧和升壓時,嚴格控制速率,防止調節閥 門大幅度動作。清理現場作業人員。 8、對全廠工藝車間主操、副操進行一次崗位紀律、安全紀律培訓學習;
9、對全廠進行一次拉網式的隱患排查活動。
『陸』 如何提高空分裝置的效率
1、造成分子篩進水事故的原因有哪些?
答:1、當空冷塔液位高於3500mm時水超過空氣進口管高度,大量的水隨空氣進入分子篩吸附器;2、當空冷塔阻力上升,高於7kPa時,空冷塔內會形成液懸,造成底部水位波動,空冷塔阻力波動,水隨空氣進入分子篩吸附器; 3、分子篩切換程序紊亂,造成空氣突然經分子篩吸附器防空,空冷塔內氣流速度急劇加快,水隨空氣進入分子篩吸附器; 4、儀表空氣壓力降低,氣動閥門自調失控,造成水位升高; 5、冷卻水、冷凍水流量過大,使空冷塔夜懸。
2、什麼叫迴流比?它對精餾有什麼影響
答:迴流比是指精餾塔內下流液體量與上升蒸汽量的比. 精餾產品的純度,在塔板數一定的條件下取決於迴流比的大小。迴流比大時,所得到的氣相中的氮純度高,液相中的氧純度低;迴流比小時,得到的氣相中氮純度低,液相中氧純度高。
3、膨脹機事故的防範措施有哪些?
答:1、膨脹機前軸承溫度報警值為70℃,聯鎖值為75℃; 2、膨脹機轉速超過報警值時迴流閥漸開,超過聯鎖值時膨脹機停車; 3、增壓機流量低於最小報警值膨脹機迴流閥全開; 4、膨脹機入口溫度小於-180℃時入口閥關閉。
4、增壓膨脹機的操作注意事項有哪些?
答:1、任何情況下不允許摘除聯鎖啟動膨脹機; 2、控制膨脹機入口溫度不低於-118℃; 3、在增壓機旁通閥FCV401關閉的情況下不允許啟動膨脹機,首次使用膨脹機或在熱狀態下將膨脹機投入使用應首先預冷。
5、空氣中有哪些雜質?
答:空氣中除氧、氮外,還有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其它碳氫化合物及少量的灰塵等固體雜質。
6、在空分過程中為什麼要清除雜質?
答:隨著空氣的冷卻,被凍結下來的水和二氧化碳沉積在低溫換熱器、透平膨脹機或精餾塔里,就會堵塞通道、管路和閥門;乙炔積聚在液氧中有爆炸的危險;灰塵會磨損運轉機械。為了保證空分設備長期穩定可靠的運行,必須設置專門的凈化設備,清除這些雜質。
7、怎樣判斷分子篩的加熱再生是否徹底?
答:首先要求對分子篩進行加熱所需的氣體壓力、流量達到工藝要求的條件。加熱再生過程可通過再生曲線來判斷。「冷吹峰值」溫度是整個床層再生是否徹底的標志。
8、什麼叫氧氣放散率?
答:指制氧機生產的氧(氣態和液態)產品中有多少未被利用而放空的比例。 氧氣放散率是反應設備配套適應能力和生產組織水平的重要指標。氧氣放散率越,能源浪費越,綜合經濟效益越差。所以必須通過各種手段降低氧氣放散率。
9、空氣預冷系統有哪幾種形式?
答:1、帶低溫水的空氣冷卻塔; 2、低溫水間接冷卻系統 3、空氣與冷凍機直接換熱的系統; 4、污氮蒸發冷卻系統; 5、直接用機後冷卻器冷卻.
10、什麼叫分子篩?有哪幾種?它有什麼特性?
答:分子篩是人工合成的晶體鋁硅酸鹽,也有天然的,俗稱泡沸石。 目前常用的主要有A型、X型、Y型。 分子篩的主要特性: 1、吸附力極強,選擇性吸附性能好; 2、乾燥度極高,對高溫氣體有良好的乾燥能力; 3、穩定性好,在200℃以下仍能保持正常的吸附容量。分子篩的使用壽命也比較長。 4、分子篩對水的吸附能力特強,其次是乙炔和二氧化碳。
11、分子篩吸附凈化流程的空分設備在啟動上有何特點?操作時應注意什麼?
答:分子篩凈化流程的空分設備在啟動過程中主要集中在充分發揮膨脹機的製冷能力,合理分配冷量,全面冷卻設備。可分為冷卻設、積累液體、調整工況三個階段。 注意事項:) 1、首次使用的分子篩要進行一次活化再生,目的是清除運輸和充填過程中吸附的水分和二氧化碳。活化溫度一般高於200℃,低<. 於250℃。當出口溫度達80℃時就可冷吹。活化時間不少於兩個周期; 2、當分子篩啟動時送氣過程要緩慢,放空閥關小要謹慎,防止因壓力波動而破壞床層內的分子篩; 3、需要啟動兩台膨脹機時要全開增壓機迴流閥,將先運轉的膨脹機的壓力降下來,然後兩台膨脹機同時加負荷,防止後啟動的增壓機發生喘振; 4、注意換熱器中部溫度的控制; 5、注意空冷塔的工作,確保預冷後的空氣達到設計要求。
12、分子篩凈化系統在操作時應注意哪些問題?
答:1、對分子篩吸附器的安裝要求:要認真檢查上、下篩網有無破損;分子篩是否填充滿,並且扒平;認真封好內、外套人孔,防止互相串氣; 2、分子篩吸附器在運行時,要定期監視分子篩溫度曲線和出口二氧化碳的含量,以判斷吸附器的工作是否正常; 3、要密切監視吸附器的切換程序切換壓差是否正常; 4、要密切注意冷凍機的工作是否正常。如遇短期故障,造成空氣出口溫度升高,應及時縮短吸附器的切換周期,並及時排除故障;ECT 5、空壓機啟動升壓時應緩慢進行,止空氣流速過大;. 6、空分設備停車時應立即關閉吸附器後空氣總閥,以免再啟動時氣流速度過快而沖擊分子篩床層。
13、分子篩凈化流程的空分設備在突然斷電時應如何操作?
答:1、首先打開空壓機的放空閥(防喘振閥),防止空壓機發生喘振,空氣倒流造成空壓機反轉; 2、分子篩吸附器的切換應聯鎖關閉、如果沒有關閉,應手動關閉。並記錄斷電前分子篩吸附器運行的程序狀態。膨脹機、冷凍機、空氣預冷系統、氬凈化系統應聯鎖停機,否則手動停機; 3、停止氧、氮產品的送出,停止液氧、液氮液氬的輸出; 4、關閉空氣預冷系統與外部連接的水閥。
14、分子篩純化系統為什麼有時生進水事故?其現象是什麼?
答:在分子篩純化器前,為了降低加工空氣的溫度,首先要進入空冷塔冷卻。在空冷塔中空氣自下而入,從塔頂引出,進入分子篩純化器,水從塔頂噴淋與空氣接觸、混合而使空氣冷卻,空冷塔內設有多塊穿流塔板或填料,以增加接觸面積。為了水分離在塔頂設有水捕集器,當空冷塔中空氣流速過快,挾帶水分過多或噴淋水量過大,水位自動調節失靈時,就會造成分子篩純化器進水事故。 現象:分子篩壓力忽高忽低地波動,吸附器的阻力升高,加熱和冷吹後的溫度曲線發生變化。最明顯的是冷吹後的溫度下降,並且出現平頭峰。平頭風的曲線距離越長,表示分子篩進水越多。
15、如何防止分子篩純化器發生進水事故?
答:1、空冷塔應按規程操作,先通入氣,待壓力升高穩定後再通入; 2、不能突然增大或減少空氣量; 3、保持空冷塔水位; 4、水噴淋量不能過大 5、水質應達到要求,降低進水溫度,並減少水垢。
16、分子篩純化器發生進水事故後應如何處理?
答:發生進水後,應先處理空冷塔工況,停止水泵供水,把空冷塔液位降下來,並使之恢復正常工況。同時對空分設備進行減量生產,以減少分子篩的負荷量,並通過純化器的壓力、阻力、再生溫度曲線和純化器後二氧化碳含量判斷進水情況,如進水量不大因立即採取補救調整工況(如:提高加熱溫度、加大加熱和冷吹流量、延長加熱時間及切換程序提前切換等)。如今水量過大就需要對分子篩純化器進行活化操作,活化時注意先用大氣流冷吹,在游離水吹凈時再加熱。如活化操作不成功,則只能更換分子篩。
17、分子篩凈化流程的空分設備在短期停車後重新回復啟動時應注意什麼問題?
答:1、空壓機應緩慢升壓,防止因壓力突然升高對空冷塔的沖擊。應先升壓後開水泵; 2、注意空冷塔的水位,防止因水位過高而造成分子篩吸附器進水; 3、短期停車時如再生的分子篩吸附器已經即將結束,可以手動切換使用經再生的分子篩吸附器; 4、在分子篩吸附器再生系統調整到正常工藝條件,且分子篩後分析點的二氧化碳含量小於1×10-6時將空氣緩慢導入空冷塔; 5、在調整空分工況的同時緩慢切換分子篩再生氣,並改用污氮,保證再生氣流量。
18、為什麼空冷塔啟動時要求先通氣後開水泵?
答:這是防止空氣帶水的一種措施。充氣前塔內空氣的壓力為大氣壓,當把壓力為0.5MPa的空氣導入塔內時,由於容積擴大,壓力會突然降低,氣流速度急劇增加,它的沖擊挾帶作用很強。這時如果冷卻水已經噴淋,則空氣出空冷塔時極易帶水,所以要求塔內先充氣,待壓力升高氣流穩定後在啟動水泵供水噴淋。 其次,如果先開水泵容易使空冷塔內水位過高,甚至超過空氣入口管的標高,使空壓機出口管路阻力增大,引起透平空壓機喘振。我廠規定空冷塔內壓力高於0.4MPa後才能啟動循環水泵。運行中當壓力低於此數值時水泵要自動停車。
19、膨脹機製冷量的大小與哪些因素有關?
答:膨脹機的總製冷量與膨脹量、單位製冷量有關,而單位理論製冷量取決於膨脹前的壓力、溫度和膨脹後的壓力。因此,膨脹機的製冷量與各異素的關系為: 1、膨脹量越大總製冷量也越大; 2、進、出口壓力一定時,機前溫度越高單位製冷量越大; 3、機前溫度和機後壓力一定時,機前壓力越高,單位製冷量越大; 4、膨脹機後壓力越低,膨脹機內壓降越大單位製冷量越大; 5、膨脹機絕熱效率越高製冷量越大。
20、什麼叫冷量冷損失?它分為哪幾種?
答:通過花費一定的代價,將氣體壓縮後再進行膨脹獲得的冷量未能加以回收利用稱為冷量損失。包括以下幾個方面: 1、熱交換不完全損失; 2、跑冷損失; 3、其它冷損失。
21、清除空氣中的水份、二氧化碳和乙炔常用哪幾種方法?怎樣清除?
答:清除空氣中的水份、二氧化碳和乙炔常用吸附法和凍結法。 吸附法就是用硅膠或分子篩做吸附劑,把空氣中所含的水份、二氧化碳和乙炔,以及夜空、液氧中的乙炔等雜質分離出來,濃聚在吸附劑的表面上,加熱再生時再把它們趕掉。 凍結法就是空氣經蓄冷器或切換式換熱器時把其中所含的水份和二氧化碳凍結下來(乙炔不能凍結),然後被乾燥氣體帶出裝置。
22、為什麼有的分子篩採用雙層床?
答:因為活性氧化鋁對於含水量較高的空氣吸附容量比較大,但是隨著空氣含水量的減少,吸附容量下降很快。而分子篩即使在含水量很低的情況下,同樣具有較強的吸水性。並且鋁膠解吸水分容易,可降低再生溫度;它對水分的吸附熱也比分子篩小,使空氣溫升小,有利於後部分子篩對二氧化碳的吸附;驢叫還具有抗酸性,對分子篩起到保護作用。基於上述特點,有的分子篩採用雙層床,即在空氣入純化器進口側,裝一些活性氧化鋁。它先將空氣所含的大部分水分清楚掉,而分子篩則主要用於清除二氧化碳、乙炔及其它碳氫化合物。採用雙層吸附床,可以延長純化器的使用壽命。
23、什麼叫自清除?
答:空氣經過蓄冷器或切換式換熱器,隨著溫度的不斷降低,水份及二氧化碳不斷析出,凍結在蓄冷器的填料上或切換式換熱器的翅片上,返流污氮通過時把沉積的水分和二氧化碳帶走。
24、為什麼返流污氮能把凍結的水分和二氧化碳帶走?
答:因為從精餾塔上塔來的污氮基本上是水和二氧化碳的不飽和氣體。所以水分和二氧化碳能夠進行蒸發和升華的過程,進入到污氮氣中。雖然污氮溫度比正流空氣低,1m2的污氮中所能容納的水分和二氧化碳的飽和含量也比正流空氣帶入的量少些,但是由於污氮的壓力比正流的空氣低得多,實際體積比正流空氣大3 —4倍,所以實際能容納的水分和二氧化碳容量比正流時要大,能將沉寂的水分和二氧化碳全部清除干凈,達到自清除的目的。
25、影響氧氣純度的因素有哪些?
答:氧氣取出量過大;液空中氧純度過低;進上塔膨脹量過大;冷凝蒸發器液面過高;塔板效率低;精餾工況異常;主冷泄漏。7f/9~
26、為什麼一般對於切換式換熱器流程的制氧機的精餾塔下塔要抽污液氮?
答:對於切換式換熱器流程的制氧機,為了達到水分和二氧化碳的自清除,污氣氮量比較大才能保證不凍結條件,因此,純氣氮產品量較少,最多為氧產量的1.3倍,因而下塔供給上塔的純液氮量較少,這樣可以抽取一股污液氮到上塔,使上塔精餾段的迴流比加大,具有更大的精餾能力,從而允許更多的膨脹空氣進入上塔,減少膨脹空氣旁通,影響氧提取率。
27為什麼一般對於分子篩增壓膨脹流程制氧機的精餾塔下塔可以不抽污液氮?
答:對於增壓膨脹流程的制氧機,因無自清除的限制,純氣氮產品量有較大幅度提高,除保證分子篩純化器再生用的污氣氮外,都可以作為純氣氮產品送出,純氮產量與氧產量之比為3 —3.5倍。這樣,下塔需要較大的迴流比,才能保證純氮的量和純度,而後送入上塔作為迴流液。 此外,由於採用增壓膨脹,膨脹工質的單位製冷量較高,在補充同樣冷損失的前提下,所需的膨脹量較小,一般不會超過上塔允許進入的空氣量,因此,也不需要抽污液氮來直接增大精餾段的迴流比。
28、塔板阻力是如何形成的?包括哪些部分?
答:塔板阻力指上升蒸氣穿過塔板篩孔和塔板上液層時產生的壓力降。 塔板阻力包括:干塔板阻力;表面張力和液柱靜壓力。
29、那些因素會造成透平膨脹機內出現液體?
答:1、旁通量過大; 2、環流或中抽溫度過低; 3、膨脹機前帶液空。
30、什麼叫精餾?
答:是利用兩種物質沸點不同,多次進行混合蒸氣的部分冷凝和混合液體的部分蒸發的過程,以達到分離的目的。
31、什麼叫節流?
答:是流體流動時遇到局部的阻力,造成壓力有較大降落的過程。
32、空氣分離有哪幾種方法?
答:1、低溫法; 2、吸附法; 3、膜分離法。
33、低溫法分離空氣設備由哪幾部分組成?
答:由四大部分組成:空氣壓縮、膨脹製冷;空氣中水分、雜質等凈除;空氣通過換熱冷卻、液化、精餾、分離;低溫產品的冷量回收及壓縮。
34、什麼是電磁閥?
答:通過一個電磁線圈來控制閥芯位置,以達到改變流體流動方向的目的,或者切斷和接通氣源。
35、什麼是氣開式薄膜調節閥?
答:當沒有壓力信號輸入時,閥門關閉,有壓力信號輸入時,閥門開始打開,壓力信號越大,閥門開度越大的薄膜調節閥。
36、什麼叫裸冷?
答:空分裝置安裝完畢或大修完畢,在進行全面加溫吹除後,在保冷箱內尚未填充保冷材料的情況下進行的開車。
37、分子篩純化器的切換時間是怎樣選取的?
答:從理論上講,切換時間最大隻能等於分子篩吸附過程的轉效時間,轉效時間的長短是由分子篩對水分和二氧化碳的動吸附容量確定的。
38、空分設備中有哪些換熱器?
答:使熱量由熱流體傳給冷流體的設備叫換熱設備或換熱器。 空分中的主要換熱器有:氮水預冷器、切換式換熱器、主換熱器、冷凝蒸發器、過冷器、液化器、氣化器、加熱器及空壓機冷卻器。
39、空分設備中的換熱器按傳熱原理可分為哪三類?各有什麼特點?
答:1、間壁式:特點是冷熱流體被傳熱壁面(管壁或板壁)隔開,在傳熱過程中互不接觸,熱量由熱流體通過壁面傳給冷流體; 2、蓄熱式:特點是冷熱流體交替通過具有足夠熱容量的固體蓄熱體,熱流體流過時蓄熱體吸收熱量,冷流體流過時蓄熱體放出熱量,從而實現冷熱流體的換熱; 3、混合式:特點是冷熱兩種流體的換熱是在直接混合的過程中實現的,在換熱過程中伴隨有物質的交換。
40、什麼叫氣動薄膜調節閥?
答:氣動單元儀表的執行部分,用來改變輸送管道上流體的流量,以達到調節液面、流量、壓力或溫度的目的。
41什麼叫冷凝潛熱和蒸發潛熱?
答:飽和蒸汽放出熱量可冷凝成飽和液體,溫度保持不變,這部分熱量稱為冷凝潛熱。 飽和液體吸收熱量可蒸發為飽和蒸汽,溫度保持不變,這部分熱量稱為蒸發潛熱。
42、空分塔頂部為什麼既有液氮又有氣氮?
答:由於氣氮與液氮是處於共存的飽和狀態,具有相同的飽和溫度。但是,相同溫度下的飽和液體和飽和蒸汽屬於不同的狀態。飽和蒸汽放出熱量可冷凝成飽和液體,溫度保持不變,飽和液體吸收熱量可蒸發為飽和蒸汽,溫度保持不變。對於同種物質,在相同壓力下,冷凝潛熱和蒸發潛熱在數值上相等。
43、為什麼液氮過冷器中能用氣氮來冷卻液氮?
答:液氮過冷器是利用上塔引出的低溫氣氮來冷卻下塔引出的液氮,以減少液氮節流汽化率。 氣氮比液氮的溫度低是由於對於同種物質來說,相變溫度(飽和溫度)與壓力有關。壓力越低對應的飽和溫度也越低。所以從下塔引出的液氮要比上塔氣氮的溫度高16℃左右,因此,兩股流體在流經液氮過冷器時,經過熱交換,液氮放出熱量而被冷卻成過冷液體,氣氮因吸熱而成為過熱蒸汽。
44、根據製冷方式不同,製冷量分為哪幾種?
答:1、節流效應製冷量; 2、膨脹機製冷量; 3、冷凍機製冷量。
45、什麼叫氣閉式薄膜調節閥?
答:當沒有壓力信號輸入時,閥門全開,有壓力信號輸入時閥門開始關閉,輸入信號最大時閥門關死的薄膜調節閥。
46、什麼叫膨脹機製冷量?
答:指工質在膨脹過程中對外做功的大小,等於工質在膨脹過程中減小的焓值。
47、什麼叫切換損失?
答:蓄冷器(切換式換熱器)由於均壓時,造成一部分空氣未能進入塔內參與精餾。 48、切換損失與那些因素有關?
答:污氮載進入原先的空氣通道之前,必須把均壓以後殘留的空氣先放空。所以切換損失的大小與換熱器的容量大小、切換周期長短、切換前後的壓差等因素有關。
49、蓄冷器、切換式換熱器及分子篩純化器的切換損失各是多少?
答:蓄冷器可達7—8%;切換式換熱器在4%左右;分子篩的切換損失發生在切換純化器時,由於它的切換周期長,所以切換損失要小得多,約0.4%。工藝流程的概述: 原料空氣自吸入塔吸入,經空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質。空氣經過濾後在離心式空壓機中經壓縮至0.52Mpa左右,經空氣冷卻塔,冷卻水 分段進入冷卻塔內,下段為循環冷卻水,上段為低溫冷凍水,空氣自下而上穿過空氣冷卻塔,在冷卻的同時,又得到清洗。空氣經空氣冷卻塔冷卻後,溫度降至~10℃ ,然後進入切換使用的分子篩吸附器,空氣中的二氧化碳,碳氫化合物及殘留的水蒸氣被吸附.分子篩吸附器為兩只使用,其中一隻工作時,另一隻再生.純化器的切換周期為240分鍾,定時自動切換. 空氣經凈化後,分為兩路:大部分空氣直接進入分餾塔,另一路去增壓膨脹機增壓後進入分餾塔。大部分空氣在主換熱器中與返流氣體(純氧、純氮、污氮等)換熱達到接近空氣液化溫度約-173℃進入下塔。增壓空氣在主換熱內被返流冷氣體冷卻至-105℃時抽出進入膨脹機膨脹製冷,膨脹空氣經熱虹吸蒸發器後進入上塔參加精餾。 在下塔中,空氣被初不分離成氮和富氧液空,頂部氮氣在冷凝蒸發器中被冷凝為液體,同時主冷的低壓側液氧被汽化。部分液氮作為下塔迴流液,另一部分液氮從下塔頂部引出,經過冷器被氮氣和污氮氣過冷並節流後送入上塔頂部和精氬塔冷凝器冷凝側。液空在過冷器中過冷後經節流送入上塔中部作迴流液和粗氬塔I冷凝器側的冷源。 氧氣從上塔底部引出,並在主換熱器中復熱後出冷箱進入氧氣壓縮機加壓至3.0Mpa(G)送往用戶。 污氮氣從上塔上部引出,並在過冷器及主換熱器中復熱後送出分餾塔外,部分作為分子篩吸附器的再生氣體。氮氣從上塔頂部引出,在過冷器及主換熱器中復熱後出冷箱,一部分作為產品氮氣送出,去氮氣壓縮機加壓後送往用戶,其餘氮氣進入水冷塔中作為冷源冷卻外界水。產品液氧從主冷中排出送往液氧儲槽保存。從液氧儲槽排出液氧,利用液氧泵加壓到15Mpa,加壓後的液氧進入汽化器,蒸發成氧氣,然後送入充瓶間充瓶,同時該設備預留有液氧產品出口。
2.空分設備的啟動 2.1啟動應具備的條件: 2.1.1空分設備的所屬管道、機械、電器等安裝完畢,效驗合格。 2.1.2所有運轉機械設備,如空壓機、氧壓機、膨脹機、水泵、液氬泵等均具備啟動的條件,有的應先進行單車試車。 2.1.3所有安全閥調試完畢,並投入使用。 2.1.4所有手動,氣動閥門開關靈活,各調節閥需經調試效驗。 2.1.5所有機械、儀表性能良好、並具備使用條件。 2.1.6分子篩吸附器程序控制調試完畢,運轉正常,具備使用條件。 2.1.7冷箱內低溫設備的管道加熱,吹刷完畢,並檢驗合格。 2.1.8出v457、v458閥門打開外,空分設備所有閥門應處於關閉狀態,特別要檢查膨脹機噴嘴調節閥門必須處於關閉狀態。 2.1.9供電系統正常工作。 2.1.10供水系統正常工作。 2.2起動准備啟動前應對保冷箱內的管道和容器進行徹底加溫和吹刷(具體步驟參閱6.停車和加溫)。對於低溫下的各個部分都不能有液態水分和機械雜質存在。除分析儀表和計量儀表外,所有通向指示儀表的閥必須開啟,接通溫度測量儀表,並進行一下各操作步驟: (1)起動冷卻水系統 (2)起動用戶儀表空氣系統及分子篩純化器系統的切換系統 (3)起動空氣壓縮機 (4)起動空氣預冷系統 (5)吹掃空氣管路 下面將以上各步驟加以敘述, 2.2.1啟動冷卻水系統 (1通知作好供冷卻水的准備工作 (2)打開冷卻水的進、出口閥 2.2.2啟動儀表空氣系統和純化系統切換程序 (1)開啟各空氣切換管路 (2)將備用儀表空氣(由用戶提供)接通 (3)接通程序控制器 (4)接通切換閥,並檢查切換程序 (5)按儀控說明書和儀表製造廠的說明,將除分析和計量儀表以外的全部儀表投入 2.2.3啟動空氣透平壓縮機 詳細參閱「空氣透平壓縮機使用維護說明書」 啟動空氣過濾器(按過濾器使用說明書操作) 接通冷卻水系統 作好電機的啟動准備 按說明啟動空氣壓縮機 逐步增加壓縮機的壓力 2.2.4啟動空氣預冷系統 (1)檢查全部指示儀表 (2)檢查空氣預冷系統的儀電系統 (3)檢查冷水機組的冷凝器 (4)打開冷卻水進、出口閥,通過常溫水泵流路向空冷塔注水。 (5)慢慢增加空壓機出口空氣壓力。並導入空氣冷卻塔中,待壓力穩定並大於0.4Mpa時,啟動水泵和冷水機組,WP1(或WP2)、水泵WP3(或WP4)。 (6)調節冷卻水泵的壓力和流量 (7)接通液面控制器 (8)慢慢增加空氣壓縮機排出壓力 2.2.5啟動分子篩純化系統 (1)切換程序的運行(手動) (2)檢查、調節、確定各控制閥門閥位正常 (3)打開V1253,讓空氣中游離水通過V1257疏水閥排掉。 (4)手動打開V1203(V1204),並V1254(V1255),緩慢打開V1251(V1252)後,緩慢關閉V1254(1255)向分子篩吸附器充氣至壓力與空冷塔平衡後,保持壓力穩定。手動打開V1201(V1202),關V1251(V1252)。 (5)手動打開未工作的分子篩吸附器再生流路閥門V1208(V1207)、V1206(V1205)和V1212。 (6)微開V1239,嚴格控制PI-1205壓力小於0.04Mpa,FIS-123 1流量指示大於20%加工空氣量。 注意導入再生氣後才能通電加熱器 接通切換程序,調整均壓時間、泄壓時間。 分子篩吸附器的起動(包括吸附和再生),至少正常運行一 周期後,才能向分餾塔送氣。 注意:電加熱器開啟時必須先送氣後通電,關閉時,必須先斷電後停止送氣。 2.2.6吹刷空氣管路 吹刷的目的是除去雜志和灰塵等,並檢查有沒有水滴存在。吹刷用的氣體是出分子篩吸附器的常溫乾燥空氣。每一隻吹除閥均打開進行吹除,一直到沒有灰塵和水汽為止。 空氣導入空氣管線操作 全開吹除閥V301,緩慢打開V1220、V1221時,注意分子篩吸附器前後壓差不超過8Kpa,閥門操作應緩慢,避免分子篩床層激烈波動。 接通各空氣流路 A 第一流路:吹刷主換熱器、下塔V1221→ V101(V102、V103)→ V302→大氣 B 第二迴路:吹刷上塔C2及相應的管路吹除閥 下塔C1 (3)注意事項: A.用露點儀檢查各吹除閥出口氣體的含水量,當各吹除閥出口氣體的露點≤-60℃時,才能關閉吹除閥,轉而吹掃別的管道. B.在吹除各流程中,要逐漸開大v101,V102,V103,既要避免壓力下降又要保證足夠的量的吹刷用氣. C.嚴格控制上塔壓力PI-2<0.05MPa,避免上塔超壓. D.在接通各系統時,必須先開吹除閥,再開入口閥,停止吹刷時應先關入口閥,再關入口閥. E.在吹口過程中,空壓機應在主廠房保壓操作,不能用主控室自動操作。
『柒』 液氧泵的介紹
液氧泵是一種低溫液體泵,藉以提高液氧的壓力,達到輸送液氧的目的。常用做主冷凝蒸發器中液氧循環泵,並列布置的上、下塔之間的工藝液氧泵,內壓縮流程的產品液氧泵和貯罐用液氧泵。它可以分為離心式液氧泵與柱塞式液氧泵兩大類。柱塞式一般用於壓送小流量、高壓力的液體。離心式液氧泵在大、中型低壓空分裝置中,如米時制氧機上被廣泛使用。離心式液氧泵又分為單級和多級。泵殼內具有一個葉輪的泵稱單級泵;泵殼內串聯多個葉輪的稱多級泵。