『壹』 啥叫空分空分装置和系统流程大揭秘
大家对各类压缩机、汽轮机并不陌生,但是他们在空分环节的作用,你是否真正了解?工厂里的空分车间,你知道是什么样的吗?空分,简单地说,就是用来把空气中的各组份气体分离,生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等。
空分设备
空分设备是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
简单来说就是空分的系统流程包括:
压缩系统
预冷系统
纯化系统
换热系统
产品送出系统
膨胀制冷系统
精馏塔系统
液体泵系统
产品压缩系统
我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍:
压缩系统
有 自洁式空气过滤器 、 汽轮机 、 空压机 、 增压机 , 仪表压缩机 等。
(1)自洁式过滤器一般随着气量的增大,滤筒数增多,层数也越高,一般2.5万等级以上双层,6万等级以上三层布置;一般单台压缩机需要单独布置过滤器,同时布置在上风口。
(2)汽轮机是高压蒸汽进行膨胀做功,带动同轴叶轮转动,从而实现进行对工质做功的型式。汽轮机一般常用的有三种形式:全凝、全背压和抽凝,较为常用的是抽凝。
(4)空压机一般大型空分装置投资均为单轴等温型离心压缩机,进口较国产能耗低2%左右,投资高80%;空压机采用出口放空,不设置回流管路,一般有最小吸入流量防喘振要求,采用入口导叶进行流量调节,进口国产机组均是四级压缩三级冷却(末级不冷却)。主空压机配备一套水洗系统,用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。该系统随主机成套。
(5)增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种,其中齿轮式在能耗上占较大优势,尤其压比较大的工况。
(6)仪表气压缩机一般有三种形式:无油螺杆机,活塞式和离心式。由于活塞式和离心式天然无油,所以不需要除油装置,只需要配套干燥装置(除水)和精密过滤器(除固体颗粒)即可;而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种,喷油螺杆机需要设置除油装置,同时需要设置精度非常高的除油过滤器,以满足工艺要求,这种机型的优势是价格较便宜;无油螺杆采用干转子或者水润滑,这种机型优点是绝对不含油,缺点是价格较贵。气量500Nm³/h以下适合选活塞式;气量在2000Nm³/h以下适合选螺杆机或活塞机;气量在2000Nm³/h以上即三种机型都可以选,气量大时离心式压缩机较有优势,其易损件较少,同时好维护,性价比较高。
仪表压缩机在开车时使用,正常运行后由分子筛纯化器后抽取。
预冷系统
预冷系统空冷塔有两种形式: 闭式循环 (空冷塔分为上下两段,冷冻水在空冷塔上段和水冷塔之间循环)和 开式循环 (进循环水系统),闭式循环主要应用于水质不好的化工厂,需要补充新鲜水及药剂;开式循环应用较广,但是循环水系统同样也需要定期补充新鲜水,预冷系统还需要考虑夏天工况。
空冷塔 一般设计为底部为1米φ76不锈钢鲍尔环(耐高温),3米φ76增强型聚丙烯鲍尔环(大通量),4米φ50增强型聚丙烯鲍尔环。
水冷塔 也有两种:两段式(无外加冷源时,干燥污氮气的冷量回收充分,使之预冷系统有保障,但是阻力大一倍,(7米+7米φ50聚丙烯鲍尔环)和一段式(有外加冷源时,8米φ50聚丙烯鲍尔环)。
此外,预冷系统一般所有进水均要设置过滤器(一般6台:4台水泵,水冷塔进水,冷水机组蒸发侧进水),防止杂质带入系统。预冷系统的效果检测为:下段4米填料段出口气比进水低1℃;上段8米填料段出口气比水高1℃,一般在空冷塔中部设置测温计(伸入内部)。
纯化系统
纯化系统采用的的 吸附器 有立式轴向流,卧式双层床和立式径向流三种。
立式轴向流 主要用于1万等级(直径已经到4.6m)以下空分设备的配套,床层厚度1550∽2300mm,双层单层均可布置,立式轴向流吸附器的气流分布最好。
卧式双层床 主要用于大中型空分设备的配套,床层厚度1150mm(分子筛)+350mm(铝胶)。
立式径向流 吸附器可以有效利用容器内部空间,使得同直径吸附层面积扩大1.5倍左右,这样可以有效降低塔器高度,同时立置方式占地面积较小。由于气流分布均匀,不像卧式吸附器气流不均,使得分子筛用量减少20%,再生能耗也节省20%。
但是立式径向流缺点是气流中心集中(扇形区),使得其比卧式穿透时间要快(要求CO2<0.5ppm)。床层厚度1000mm+200mm,立式径向流可以满足2万等级以上的空分设备的配置。
再生加热 有电加热器和蒸汽加热器两种方式。
蒸汽加热器有卧式(4万等级以下),立式(4万等级以上),立式高效蒸汽加热器(蒸汽利用率高,节能20%)布置方式有:一台蒸汽加热器(有H2O泄漏测点);电加热器(两用一备或者一用一备)并联(高温低流量联锁停设置,防止烧坏,加热管材质为1Cr18Ni9Ti);电加热器(满足活化再生,250∽300℃)与蒸汽加热器并联;电加热器与蒸汽加热器串联(蒸汽温度低时,不过造成再生阻力较大)。
对纯化系统还需要设置节流再生管路以满足开车需要。另外再生气侧设置安全阀,蒸汽加热器侧设置安全阀,防止设备或者阀门压力高侧泄漏或者超压,以及节流超压。
再生流路配置手动蝶阀来调配阻力,以使得主塔运行稳定(或者不设置,采用总管设置调节阀时序调节)。
换热系统
换热系统严格来说多股流混合介质设计在同一换热器里,让各介质传热自动平衡,能耗最低,但是这样对于内压缩流程会造成全部换热器均为高压换热器,会造成投资的积聚增加,所以2万等级以上内压缩换热器组织还是采用高低压分开的办法,更为经济些,2万等级以下采用全部高压换热器配置。
产品送出
低压氧氮产品 ,设置产品调节阀与放空流路,放空进消音器(氮气内件为碳钢,氧气内件为不锈钢)。污氮气设置去水冷塔放空(起污氮气放空作用、调配再生气以及调整上塔压力的作用,要求水冷塔塔径能够满足泄放要求,尤其有氮气也通入的场合,不能使上塔压力憋高,水冷塔阻力6kPa(8米高填料),管路及阀门4kPa,对大气放空压差2kPa,总共12kPa)。
高压氧气产品 ,放空采用两级节流,先是高压产品气节流至10barG,经过偏心异径管,中间设置蒙乃尔降噪板,再通过偏心异径管扩大管路直径,氧气介质流速控制在10m/s以下,再通入消声塔节流放空,消声元件不锈钢;高压氮产品,氮气产品先节流至10bar,通过不锈钢降噪板,再通入消声塔节流放空,消声元件碳钢;氧气阀门要求不得人去操作(调节阀禁带手轮,手动阀放置防爆墙内)。
消声塔还可以与压缩机系统放空合二为一,空压机增压机降噪(按照空压机量计算),通入消声塔,以及纯化系统泄压空气,增压机打回流,泄放部分。
膨胀制冷系统
膨胀机一般有三种,即 低压膨胀机 , 中压膨胀机 和 液体膨胀机 。
对于一定类型的气体膨胀机来说,工质体积流量越大,效率越高。一般流量8000Nm³以上的低压膨胀机效率为85∽88%,流量小于3000∽8000Nm³效率会低至70∽80%。
中压膨胀机一般采用一台进口一台国产(备用)。气量8000Nm³/h以上进口膨胀机效率82∽91%(增压端少4个点);国产膨胀机效率78∽87%(增压端少5个点)。
膨胀机启动前需要先吹扫(除去管系杂质,膨胀机蜗壳内杂质),再通密封气(正常时由增压端提供),然后进行油系统外循环,内循环,做完联锁测试然后方能启动,冷试合格后冷紧;冷启动需要启动油箱加热器,正常运行后不需要,此时轴承的冷热已经平衡。
液体膨胀机本质是利用高压液体的压力头来进行水力做功(同时液体焓值降低,但是与气体相比,相差甚远),一般4万等级以上内压缩空分设备均可用液体膨胀机代替高压液空节流阀。它的优势为利用液体膨胀机制冷和膨胀功发电达到节能目的,一般可实现节能2%左右,但是其投资达千万元。
精馏塔系统
下塔1.5∽5万等级采用筛板塔较多,环流塔板在1.5万等级以下直径塔较有优势(液体流程较对流长,但是制造复杂),对流3万等级以下应用较多,1.5万等级以上较占优势,四溢流在3万等级以上大塔较占优势,填料塔能耗较低,不过下塔高度要增加5米左右。5万等级以上空分较占优势,尤其上下塔平行布置的情况。
上塔、粗氩塔及精氩塔采用填料塔,厂家一般为苏尔寿或天大北洋,对粗氩塔冷源配置一般是富氧液空,同时可将废气放散入污氮气管路,氩系统停运时能耗低;精氩塔热源为富氧液空,或下塔氮气,冷源可以是贫液空或者液氮,进料有液相和气相两种。需要注意的是粗氩塔冷凝器板式的密封性要求较高,否则会导致氩产品不合格。
主冷有单层,立式双层、卧式横列双层,立式三层和降膜主冷(液氧与气氧向下,与氮气同流向)。
精馏塔系统的布置有6种方式:
(1)上下塔垂直布置,为常规布置方式,高度较低,无下塔液体难以进入上塔或者粗氩塔冷凝器的状况(管路全液相上行背压能够满足,此时管径不能小);
(2)上下塔垂直布置,为常规布置方式,高度适中,下塔液体难以进入上塔或者粗氩塔冷凝器采用设置汽提管路带液体去上塔(要求管路出口满足ρυ²>3000,ρ为密度,υ为流速,进气位置在管路汽化率为1%高度处,此时需要适当缩小管径,同时液体过冷度不能大);
(3)上塔自氩馏分段落地布置,采用两台循环氧泵连接,降低上塔高度可以解决下塔液体无法进入上塔或者粗氩塔冷凝器的状况;
(4)上塔自氩馏分段落地布置,采用循环泵连接,粗氩塔最上段座在上塔上部,这样可以使冷箱空间缩小;
(5)上塔自主冷落地布置,采用循环泵连接,主冷在下塔顶部,优点是主冷可以做的很大;
(6)上塔自主冷落地布置,采用循环泵连接,粗氩塔最上段座在上塔上部,优点是主冷可以做的很大,同样可以使冷箱空间缩小。
液体泵系统
卧式泵 水平布置(进液管低于排液管),需要设置加温气(设置在泵后,或者泵前过滤器前,防止杂质进入),密封气,排液排气阀(低处排液,高处排气)和回流管路(回液进气相),卧式泵转速不能太高,一般排压30barG以下,卧式泵由于水平布置,冷态收缩轴承受力较好,但是转速高转子动平衡不好满足。
立式泵 采用轴承悬挂式布置(进液管高于排液管),承受向下拉力较大,转子重心与轴重合,转速可以很高;一般30bar以上,需要设置:泵前回气(注意卧式泵无),加温气(设置在泵过滤器前,高处进气), 密封气,排液排气阀(低处排液,高处排气,预冷时看是否冷透)和回流管路(回液进气相)。立式泵一般均是多级,回气管路要求不得向下(平出,或者倾斜向上),否则会造成气体不能排出,易导致泵汽蚀。另外低温泵电机需要设置吹风管路,防止夏天过热,冬天结霜。
液氧泵液氮泵 在线冷态备用,其中液氮泵密封气密封气压力7barG以上;氧泵密封气压力4barG(下塔压力氮气即可满足);循环液氩泵,一用一备,密封气一般采用液氩汽化密封,要求流量有20%的余量。一般液氩泵自身回流阀压力-旁通控制,出口阀流量-液位控制,采用双回路控制。
产品压缩系统
氮透一般压缩空气的均可满足, 氮气透平压缩机 压力较高采用齿轮式较为节能。
氧透根据排压有单缸(压力低)和双缸(高压缸和低压缸)(8级压缩至30bar),一般30barG以下,需要设置5barG的密封气(压力氮气可满足),同时由于氧气介质有高压高温火患原因,所有过流部分均采用铜合金,需要设置保安氮气,一般由工程设计院考虑;进口氧透价格较高,为国产2倍左右,一般不采用,目前一般均杭氧氧透,排压3∽30barG,流量8000Nm³/h以上均可满足。但是流量小,氧透效率较低,一般8000Nm³/h(55%)∽80000Nm³/h(68%)。
氧透一般应用于外压缩流程,从3∽30barG均有,不过一般要和带增压机的内压缩流程(效率一般70%以上,也有流量限制,效率要较氧透高10个点以上,这样甚至可以抵消外压缩较内压缩少复热附加能耗损失的优势,但是内压缩用于钢厂排压需要提高,以免换热系统波动)进行能耗比较,最后确定方案。
『贰』 在空分车间工作时应注意哪些安全事项
1、空分设备在停车排放低温液体时,应注意哪些安全事项?
答:空分设备中的液氧、液空的氧含量高,在空气中蒸发后会造成局部范围氧浓度提高,如果遇到火种,有发生燃烧、爆炸的危险。某化肥厂曾由于将大量液氧排到地沟中,又遇到电焊火花而发生爆炸伤人事故。因此,严禁将液体随意排放到地沟中,应通过管道排至液体蒸发罐或专门的耐低温金属制的排放坑内。
排放坑应经常保持清洁,严禁有有机物或油脂积存。在排放液体时,周围严禁动火。
低温液体与皮肤接触,将造成严重冻伤。轻则皮肤形成水泡、红肿,疼痛;重则将冻坏内部组织和骨关节。如果落入眼内,将造成眼损伤。因此,在排放液体时要避免用手直接接触液体,必要时应戴上干燥的棉手套和防护眼镜。万一碰到皮肤上,应立即用温水(45℃以下)冲洗。
2、制氧机哪些部位最容易发生爆炸?
答:制氧机爆炸的部位在某种程度上与空分设备的型式有关。在高、中压、双压流程中,发生爆炸的可能性相对较多;生产液氧的装置,主冷未发生过爆炸,而气氧装置的主冷却是爆炸的中心部位。爆炸破坏的程度与爆炸力有关,微弱的爆炸可能只破坏个别的管子,甚至未被操作人员所察觉。
冷凝蒸发器的爆炸部位,随其结构型式不同而有所不同。一般易发生在液氧面分界处,以及个别液氧流动不畅的通道,也有发生在下部管板处或上顶盖处。对辅助冷凝蒸发器,爆炸易发生在液氧接近蒸发完毕的下部。
据统计,除冷凝蒸发器外,在其他部位也发生过爆炸。计有:下塔液空进口下部;液空吸附器;上塔液空进口处的塔板;液氧排放管;液氧泵;切换式换热器冷端的氧通道;辅助冷凝蒸发器后的乙炔分离器等。
不论在哪个部位爆炸,其原因均有液氧(或富氧液空)的存在,并在蒸发过程中造成危险物的浓缩、积聚或沉淀,组成了爆炸性混合物,在一定条件下促使发生爆炸。
3、在检查压力管道时要注意哪些安全事项?
答:对带压管道,在生产过程中最易发生的问题是,在联接法兰处发生泄漏。一旦发现泄漏,切忌在带压情况下去拧紧螺栓。因为在运转过程中产生泄漏是有一定的原因的,例如垫片损坏、管道受到热应力等。这时,单靠拧螺栓不能解决问题,往往因泄漏未消除而使劲拧螺栓,直至螺栓拧断,管内高压气体喷出,造成伤人事故。已有几个厂发生过因带压拧螺栓而发生螺栓断裂,法兰盘飞出的伤亡事故教训。
因此,必须严格遵守不准带压拧螺栓的规定,不能为了抢时间,赶任务而抱有侥幸心理,违反操作规程。
4、在检修空分设备进行动火焊接时应注意什么间题?
答:当制氧机停车检修,需要动火进行焊接时,应注意下列问题:
1)制氧机生产车间如需要动明火,应得到上级的批准,并化验现场周围的氧浓度,加强消防措施。当焊接场所的氧浓度高于23%时,不能进行焊接。对氧浓度低于19%时要防止窒息事故;
2)对有气压的容器,在未卸压前不能进行烧焊;
3)对未经彻底加温的低温容器,不许动火修理,以免产生过大的热应力或无法保证焊接质量。严重时,如有液氧、气氧泄出,还可能引起火灾;
4)动火的全过程要有安全员在场监护。
5、在接触氧气时应注意哪些安全问题?
答:氧气是一种无色、无嗅、无味的气体。它是一种助燃剂。它与可燃性气体(乙炔、甲烷等)以一定比例混合,能形成爆炸性混合物。当空气中氧浓度增到25%时,已能激起活泼的燃烧反应;氧浓度到达27%时,有个火星就能发展到活泼的火焰。所以在氧气车间和制氧装置周围要严禁烟火。当衣服被氧气饱和时,遇到明火即迅速燃烧。特别是沾染油脂的衣服.遇氧可能自燃。因此,被氧气饱和的衣服应立即到室外通风稀释。同时,制氧机操作工或接触氧气、液氧的人不准抹头油。
6、在接触氮气时应注意哪些安全问题?
答:氮气为无色、无味、无嗅的惰性气体。它本身对人体无甚危害,但空气中氮含量增高时,就减少了其中的氧含量,使人呼吸困难。若吸入纯氮气时,会因严重缺氧而窒息以致死亡。
为了避免车间内空气中氮含量增多,不得将空分设备内分离出来的氮气排放于室内。在有大量氮气存在时,应戴氧呼吸器。检修充氮设备、容器和管道时,需先用空气置换,分析氧含量合格后方允许作业。在检修时,应有人监护,对氮气阀门严加看管,以防误开阀门而发生人身事故。
7、氨对人体有何危害,接触时应注意哪些问题?
答:氨是无色、有刺激嗅味。氨水溅入眼内,可使眼结膜迅速充血、水肿,有剧痛感,并且角膜会发生混浊,甚至失明。应立即用大量清水冲洗(不少于15min),并从速进行治疗。
氨水或高浓度氨气接触皮肤,可引起烧伤,出现红斑、水泡,直至坏死。皮肤受氨烧伤后,先用大量清水冲洗15min以上,然后用2%醋酸洗涤患处,也可用5%硼酸湿敷。
吸入氨气能引起中毒。症状为眼黏膜和鼻黏膜受刺激,流泪、打喷嚏,胸部抑郁,咳嗽,还会引起胃痛。严重时可能引起肺部肿胀,以致死亡。在每1L空气中含有氨1.5mg/L时,即有中毒危险;在含有3mg/L时,停留5~6min即可致死。一般允许浓度为0.03mg/L。发生中毒后应迅速脱离现场,带到空气新鲜的地方,即进行治疗。
在接触氨时应戴胶皮手套和多层湿防护口罩,浓度大时需戴防毒面具或氧呼吸器。在应急情况下处理漏氨故障时,可用湿毛巾捂住呼吸道尽快离开现场。
8、噪声对人体有何危害.如何消除噪声?
答:噪声是包含多种音调成分的无规律的复合声,对人体的危害主要是损伤听觉。声音的强度以“分贝”(dB)为计量单位。如果长期在100dB以上的噪声条件下工作(对高频噪声为80~90dB),就能造成听觉损伤。噪声对人体的神经及心血管系统也能产生不良的影响。
因此,目前规定在工作场所允许的噪声不应超过90dB。
氧气站的噪声主要来自高速运转的压缩机和气体排放口。噪声的频谱特性与压缩机的种类和转速、管道的布置、阀门的结构型式和开启度、气体排放的压力及流速等因素有关。
降低噪声的方法,一种是通过吸音材料(玻璃棉、泡沫塑料和微孔吸音砖等)吸音,它对频率高的噪声有显著的消音作用;另一种是干涉、变更声音的传播方向,它对低频噪声较为有效。目前,在气体排放口均设置有*或消音坑。对螺杆压缩机,在吸、排气口也装有*。
为了降低操作现场的噪声强度,对透平空压机的管路可包以隔音材料,或对整个压缩机加以隔音罩,或单独设置空压机的隔音操作控制室,通过双层玻璃观察运转情况,定期到机器间进行巡回检查。
9、制氧车间遇到火灾应如何抢救?
答:造成火灾的原因很多,有油类起火、电气设备起火等。氧气车间存在着大量的助燃物(氧气和液氧),具有更大的危险性。灭火的用具有灭火器、砂子、水、氮气等。对不同的着火方式,应采用不同的灭火设备。首先应分清对象,不可随便乱用,以免造成危险。
当密度比水小,且不溶于水的液体或油类着火时,若用水去灭火,则会使着火地区更加扩大。应该用砂子、蒸汽或泡沫灭火器去扑灭,或者用隔断空气的办法使其熄灭。
电气设备着火时,不可用泡沫灭火器,也不可用水去灭火,而需用四氯化碳灭火器。因为水和泡沫都具有导电性,很可能造成救火者触电。电线着火时,应先切断电源,然后用砂子去扑灭。
一般固体着火时,可用砂子或水去扑灭。
氧气管道着火时,则首先要切断气源。
身着衣服着火,不得扑打,应该用救火毯子将身体裹住,在地上往返滚动。
在车间危险的部位,可预先准备些氮气瓶或设置氮气管路,以供灭火用。
10、在接触电器设备时应注意呢些事项?
答:使用电器设备时,主要的危险是发生电击和电伤。所谓电击,就是在电流通过人身体时能使全身受害;仅使人体局部受伤时称为电伤。最危险的是电击。
电流对人的伤害是:烧伤人体,破坏机体组织,引起血液及其他有机物质的电解和刺激神经系统等。
电流对人体的危害程度与通过人体的电流强度、作用时间及人体本身的情况等因素有关。事实证明,通过人体的电流在0.05A以上时就要发生危险;0.1A以上时可以致人死亡。触电的时间愈长,危险程度愈大。若触电时的电流在0.015A时,人就不易脱离电源。
人体有一定的电阻,尤其是皮肤的电阻较大。在每1cm2的接触面上的电阻约在1000~180000Ω之间。在皮肤潮湿时电阻会显著降低。如果电阻越小,在一定的电压下通过的电流就越大,危险性也就越大。一般地说,当电压在45V以下时,电流即使通过人体也是安全的。
因此,安全电压(例如安全灯)应在45V以下。
发生触电事故的主要原因有:
1)在已损坏的设备(例如电动机、导线、电气开关等)上作业;
2)接触带电的裸线或破旧的导线;
3)没有接地装置或接地装置不良;
4)缺乏必要的防护用具。
安全使用电气设备,除要严格执行安全技术规程外,还应注意下列基本安全知识:
1)电线外面的绝缘如有破损,不得将就使用,必须将绝缘包好;
2)要经常检查各电气设备的接地装置是否脱开;
3)推、拉电气开关的动作要迅速,脸部应闪开,并应戴好必要的防护用具;
4)检查电动机外壳温度时,宜用手背接触外壳,不可用手掌接触,以免被电吸住而脱离不开;
5)不熟悉电气设备的人员不可乱动或擅自修理设备;
6)清理电器设备时,不得用水冲洗或用湿布擦拭;
7)在电气开关前应放置一块10mm厚的橡皮绝缘板。
11、制氧工要求穿棉织物的工作服。
『叁』 为了防止空分装置的物理性爆炸应采取哪些措施
对空分设备的要求也越来越高,由于其特殊的结构和介质的理化性质,空分设备发生爆炸的危险性较大。近年来,因空分设备的制造缺陷、操作和管理不善等原因,空分设备爆炸事故频发,特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸非常多,这不仅影响了生产装置的平稳运行,而且给企业和国家、职工造成重大的损失。因此提高设备运行的安全性和稳定性,提高产品的产量和纯度已经成为赢得市场的必要条件。以下从我们装置的实际运行经验和义马当地的实际气候和环境出发,探讨一下预防空分装置爆炸的措施。首先我们从空分装置的流程开始,我们厂采用的是开封空分厂的高低压结合的流程,20800Nm3/h氧气空分装置包括压缩、冷却、吸附、精馏等主要流程,在这几个环节中吸附是关键,精馏塔的主冷凝蒸发器的操作也很重要。
1 主冷凝蒸发器爆炸的原因
空分塔的爆炸原因很多,也比较复杂,但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。从大多数爆炸的实例分析来看,化学性爆炸是主要的。形成化学性爆炸的必要条件是:可燃物、助燃物和引爆源。在空分设备主冷凝蒸发器中,可燃物主要是乙炔、碳氢化合物或油分等高烃类杂质;助燃物为气氧和液氧;引爆源主要有:(1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热;(2)静电放电。当液氧中含有少量冰粒、
固体二氧化碳时,会产生静电荷。有关数据显示:二氧化碳的含量提高到200300ppm时,所产生的静电位可达到3000V;(3)气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲,造成局部压力高而使温度升高;(4)化学活性特别强的物质(臭氧、氮的氧化物等)存在,使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
2 爆炸源形成条件
空气中除氧气、氮气外,还会有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体以及少量的灰尘等固体物质,国内大中型分子筛净化流程清除空气中水分、二氧化碳和乙炔等杂质的方法多采用吸附法,即利用分子筛或硅胶等作吸附剂把空气(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等杂质分离出来,浓缩在吸附剂表面上,加温再生时进行脱除,从而达到净化的目的。对分子筛流程空分装置,分子筛具有孔径相近的极性分子吸附性强的特点,水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子筛吸附器中脱除,其它烃如甲烷、乙烷绝大部分随空气进入空分塔中,这些物质大部分溶解在液体中,少量随氧气的蒸发带走。但由于化工装置比较集中,如果装置泄漏量过高或烃类产品直接放空,就会造成空分设备吸入口的碳氢化合物含量超标;而且当液体中烃的浓度不断增加,并超过其溶解度时,就会以固体形式析出并聚集,在一定条件下与氧混合形成爆炸源,当引爆因素存在
时就会发生化学性爆炸。大量事实证明,液氧中乙炔的爆炸敏感性最高。因为乙炔在空气中的分压很低,即使将空气冷却至一173℃,乙炔也不会以固态形式析出;而且乙炔在液空中的溶解度较大,约为20cm3/dm3,因此一般不会在液空中析出,它将随空气带入空分塔内。乙炔随液空进入上塔,而其在液氧中的溶解度极低,约为5.2 cm3/dm3。当液氧在主冷凝蒸发器中蒸发时,随气氧带走的乙炔量仅为液氧中乙炔总量的1/24左右;这样随着液氧的蒸发,液氧中乙炔浓度就不断增高,当乙炔超其溶解度时,过剩的乙炔就会以白色固体微粒悬浮在液氧中,加之乙炔又是不饱和的碳氢化合物,具有很高的化学活泼性,这些固体乙炔或其它碳氢化合物颗粒与塔壁及通道壁发生摩擦或液氧沸腾产生压力脉冲,以及臭氧与氮氧化物的促进作用所产生的能量都将可能致空分塔爆炸。但在实际生产中有时液氧中乙炔及其它碳氢化合物没有超标却发生爆炸,主要是由于冷凝蒸发器的结构不合理,存在某些制造缺陷。若因某些通道堵塞和操作不当,造成液氧的局部流动性不好,产生乙炔局部浓缩而发生爆炸。
『肆』 帮我寻找制氧安全常识
送你一份氧气安全规程,可按照相关条款,在根据你处的实际情况进行有重点的编写。切记有一份好的安全操作规程在加上严格遵守执行,是避免安全事故发生的最好办法。
氧气安全规程
1 总则
1.1为贯彻执行安全生产方针,防止氧气厂(车间、站)(以下简称厂)发生事故,改善劳动条件,特制定本规程。
1.2冶金企业的氧气生产、储配,及其使用的设备的设施,在设计、施工、运行及维护检修时都必须遵守本规程。凡不符合本规程要求的,应加以改造,未改造前应采取安全措施。
1.3新建、扩建、改建氧气厂时,必须遵守安全“三同时”的规定。
采用新工艺新技术、新设备时,必须有安全措施,并经主管安全、消防负责人签字同意后执行。
1.4施工部门要按图施工。若有变更,应由设计、施工及生产部门三方商定。重要变更,须报上级批准。
1.5应建立安全生产责任制。厂长、车间主任、工(段)长对其所管辖范围的安全负责。机动部门要加强管理,安全部门负责监督检查。
1.6必须对职工进行安全生产技术和劳动纪律的教育。经考试合格后,方准上岗。
1.7应建立、健全对厂房、工业构筑物、压力容器和重要机电、仪表设备的安全技术专业检查制度。
1.8严禁携带火种进入厂内“禁火区”。每次动火前必办理“动火许可证”。
1.9主要机电设备应实行挂牌操作制度,严禁不挂牌操作。
2 设施总体要求
2.1总图布置
2.1.1厂址应选择在环境清洁地区,并布置在有害气体及固体尘埃散发源的全年最小频率风向的下风侧,要考虑周围企业扩建时可能对本厂安全生产带来的影响。
2.1.2空分装置的吸风口与散发乙炔、碳氢化全物等有害气体发生源的距离,应按环境质量和空分装置自清除能力全面考虑,间距不得小于表1的规定。
2.1.3空分装置吸风口处空气中的含尘量应不大于30mg/m3。
2.2设施类别及防火间距各车间建、构筑物生产类别、耐火等级及建、构筑物与其它工业、民用设施的间距,应执行GBJ16-87《建筑设计防火规范》的有关规定。
2.2.1生产车间建、构筑的生产类别和最低耐火等级应符合表2的规定。
2.2.2各建、构筑物及设施与特定地点的防火间距应不小于表3的规定。
2.2.3下述地点有关设施的防火间距如下:
a.氧气(包括液氧)储罐间的防火间距,应不小于相邻两罐中较大罐的半径;与氢气储罐间的防火间距,应不小于相邻两罐中较大罐的直径。
b.湿式氢气储槽间的防火间距,应不小于相邻两槽中较大罐的半径;卧式氢气储罐间的防火间距,应不小于相邻两罐中较大罐直径的2/3;球形氢罐间防火间距,应不小于相邻两罐中较大罐的直径;卧式、球形氢气储罐与湿式氢气储槽间的防火间距,应按其中较大值确定。
c.氧气压力调节阀组单独设置阀门室时,防火间距应不小于表3的规定。
d.氧气缓冲器、氧气储气囊与制氧厂房的防火间距,应考虑工艺配管及方便操作来确定。
3 安全防护基本要求
3.1一般防护设施
3.1.1厂区四周应设围墙或围栏。
3.1.2各种带压气体储罐周围应设安全标志,必要时设单独围栏或围墙。
3.1.3厂内水电解制氢间和储罐应设围墙与四周隔断,并设安全警戒标志。
3.1.4厂区通行道路及露天工作场所和巡回检查运转设备的路线,应有足够的照明灯具,并须符合TJ34-79《工业企业照明设计标准》的有关规定。
3.1.5厂区高空管道阀门,应设操作平台、围栏和直梯,其规格应符合GB4053.1-83的规定。
3.2消防设施
3.2.1厂内应按GBJ16-87《建筑设计防火规范》有关规定,设置消防车通道和消防给水设施。寒冷地区的消防给水设施应有防冻措施。
还应根据灭火的需要,配备适当种类、数量的其它消防器材。
3.2.2厂内应设火警信号和报警设施。
3.2.3润滑油库的配置,应符合GBJ16-87《建筑设计防火规范》有关规定。
3.3电气安全
3.3.1厂内动力线、电缆应地下敷设,禁止与架空气体管道平等敷设。
其它企业的电网架空线不得通过氧气厂区上空。
3.3.2氧气厂的供电电源,应符合GBJ52-83《工业与民用供电系统设计规范》的有关规定。
3.3.3电缆接头及电缆沟内电缆应涂阻火涂料。电缆沟不得与其它管沟相通,并设火灾预警系统。
3.3.4电缆沟底面坡度不小于5%,在最低处设集水井和排水设施。
3.3.5变、配电所应根据需要采取通风、降温措施。
3.3.6电气线路和设备的绝缘必须良好。裸露带电导体处须设置安全遮栏和明显的示警标志与良好照明。
3.3.7电气设备和装置和金属外壳及有金属外壳的电缆,必须采取保护性接地和接零。
3.3.8携带式照明灯具的电压,不得超过36V,在金属容器内或潮湿处的灯具电压不得超过12V,在有爆炸危险场所灯具必须是防爆型的。
3.3.9有爆炸、燃烧危险气体的工作场所,应按3.4.1条的要求使用防爆型电气设备。
3.3.10氢气生产场所不应设置产生高温的灯具。
3.3.11氢气瓶库宜采用在外墙上用双层玻璃密封的腰窗照明。
3.4防爆、防雷、防静电
3.4.1防爆
a.氧气充瓶间充装台应设高不小于2m的钢筋混凝土防护墙。
b.有爆炸和火灾危险场所的电气设备,必须符合GBJ58-83《爆炸和火灾危险场所设计规范》的规定。制氢间、氢所压缩机间、氢气瓶库属Q-2级,氩净化的单独接角炉间属H-3级。
透平氧压机防火罩内、液氧储配区和氧气调压阀级间属H-1级,氧气充瓶间属H-2级。
c.用于输配的多级液氧泵,就设防护墙与周围隔离。
3.4.2防雷、防静电
a.厂内各类建、构筑物,应符合GBJ57-83《建筑防雷设计规范》的规定。防雷最大冲击接地电阻值与防静电的最大接地电阻值,见表4。
b.氢气生产、储配设施的建、构筑物属第二类防雷建、构筑物。氧气生产、储配系统的建、构筑物和高度在1.5m以上的吸风筒,属第三类。
c.氧气(包括液氧、液空)和氢气的设备、管理,必须设防静电积聚放电接地装置。
d. 氧气(包括液氧、液空)和氢气设备、管道上的法兰,其跨接电阻应小于0.03Ω。
3.5防冻
3.5.1空分塔基础应根据不同地区的气候地质条件,地下水位、地表水渗入层等因素,采取防冻措施。应用珠光砂混凝土等具有防火、防冻特性的材料做基础,不得用可燃物质代替。
3.3.2空分塔基础内,就设临控测温点。
3.5.3深冷低温运行的设备、容器和管道,应用铜、铝或不锈钢等低温材料制作。
3.5.4设计、安装低温液体的管道,应采取避免低温液体在管道内、阀门前后积存的措施。
3.5.5空分塔的液空、液氧排入地坑时,地坑内衬必须用有一定强度的耐低温金属材料制作。禁止用普通碳素钢板做地坑内衬,坑内不得有积水或积油。
3.6防地震、防振动
3.6.1防地震
a.厂区内建、构筑物的防震就符合TJ11-78《工业与发用建筑搞震设计规范》和现行《冶金工业建筑搞震设计规程》的有关规定。
b.在地震基本烈度为6度地区的省会或市区人口在百万以上的城市,新建的氧气厂,应按地震基本烈度7度设防。
3.6.2防振动
a.厂区应按总图布置的有关规定,与周期性机械振动的振源保持一定距离。
b.各种压缩机的允许振幅值,必须符合有关技术规程的要求。
c.对产生振动的机组、附属设备及其管道,应采取防止共振措施。
3.7通风设施
3.7.1 车间的通风,应符合GBJ19-87<工业企业采暖通风和空气调节设计规范》的有关规定。
3.7.2 制氢间、压氢间和氢瓶库的通风换气次数,应按室内含氢量不大于1%的要求确定。
设计时室内换气次数应按每小时不少于三次,事故通风每小时换气次数不少于七次进行计算。
3.7.3 氮压间的通风换气次数,应按室内空气中氧含量不小于18%的要求确定.并设有事故用通风装置.3.
3.8 管道和储罐的漆色
3.8.1 设计、安装和维修气、液体管道时,管道外壁漆色、标志应执行GBJ7231-87《工业管路的基本识别色和识别符号》有关规定,还应符合表5的规定。
3.8.2 管道上应漆有表示介质流动方向的白色或黄色箭头,底色浅的用黑色.
3.8.3 各种储罐的外壁或保温层外壁色标如下:
球形及卧式储罐的外壁最外层,应刷银粉漆.球形储罐的赤道带,应刷宽400~800MM的色带.臣式罐的中心轴带应刷宽200~400的色带.色带的色标同表5气、液体管道色标的规定.
4 运行和设备一般要求
4.1设备必须票据国家、部颁标准及有关工艺技术规程的规定,进行操作、维护和检查.
4.2凡与氧气接触的设备、管道、阀门及零部件严禁沾染油脂.
4.3操作、维护、检修氧气生产系统的人员,所用工具、工作服、手?等用品严禁沾染油脂.
4.4盛装低温液体的器具必须干净,容器内严禁积存油、水、有机物和其它杂质.
4.5配制、搬运腐蚀性化学物品时,须穿戴好防护用品.
4.6生产现场不得堆放油脂和与生产无关的其它物品.
4.7回转设备启动前必须盘车检查,严禁边盘车边启动.用皮带传动的设备,不得用手扳动皮带.
4.8严禁跨越无跨越通道的设备、装置.
4.9运行中的设备应按规定进行巡回检查,发现问题及时上报,紧急情况下可停机处理.
4.10冬季结冻地区设备停车前,应采取防冻措施.
4.11应定期检查系统中的仪表和安全装置。
4.12压缩机、储罐(包括低漫无边际储罐)和其它有关设备,严禁在超压、负压下运行。设备或系统如有泄露,严禁带压拧紧螺栓。
4.13裸露转动的部件及皮带传动装置,须设置防护罩。
4.14禁止向室内排放除空气以外的各种气体。
5氧气的生产及设备
5.1空压机
5.1.1大型空压机吸气管前,应安装干式过滤器,原有油浸过滤器必须更换。
5.1.2大型空压机应根据设备特性设喘振、振动、油压、供水、轴位移及轴承温度等报警联锁装置。开车前应做空投试验。
5.1.3大型空压机冷却水系统,防断水保护装置须灵敏可靠。如运行中给水中断,严禁强行给水,需停车处理。
5.1.4空压机运行中如声响异常立即停车检查处理。
5.1.5大型空压机连续冷启动不宜超过三次,热启动不宜超过二次
5.1.6活塞式空压机的润滑油质须符合要求。严格控制气缸温度,不得超过规定值。
5.2氧压机
5.2.1氧压机入口管道前,应设不锈钢丝或铜丝制做的过滤网。
5.2.2氧压机试车时,应用氮气或无油空气。
5.2.3透平式氧压机的轴密封必须完好,并保证轴封气的规定压力。
5.2.4压力在0。6MPA以上的透平氧压机,宜设防火墙或单独的防火间。
5.2.5透平氧压机应设可熔探针或其它灭火设施。
5.2.6严防活塞式氧压机运行中将机油带入气缸。
5.2.7迷宫式氧压机上导轴承温度,不得超过设备设备要求的规定值。
5.2.8用水润滑的充瓶氧压机气缸内,应边疆加适量蒸镏水或软化水,并设断水报警和停车装置.
5.2.9氧压机着火时,必须切断氧气来源并紧急停车.
5.2.10氧压机还应执行5.1节的有关规定。
5.3膨胀机
5.3.1膨胀机前必须设置过滤器,其阻力不得超过设备规定值。
5.3.2透平式膨胀机应设超速报警和自动停车装置。
5.3.3透平式膨胀机的轴封气压力应调至规定值。
5.3.4运转中出现冰、干冰等堵塞喷嘴时,应立即停车加温解冻。
5.3.5膨胀机出现超速、异常声响,油压过低、冷却水量不足或轴承温度过高等情况时,应迅速关闭入口阀,停车检查、处理。
5.3.6活塞式膨胀机停车时,应先关闭气源。
5.4液氧泵
5.4.1液氧泵的入口应设过滤器。
5.5.2液氧泵应设出口压力声、光报警和自动停车装置。
5.4.3液氧泵起动前,应用氮气吹扫后再盘车检查;开车前应先开密封气并经充分预冷后起动,不准有液氧泄漏。
5.4.4严格控制液氧泵轴承的加油量,严禁油脂外溢,并按规定时间清洗油承和更换油脂。
5.4.5液氧泵停车后,应立即解冻。
5.5空分装置
5.5.1为防止全低压分装置液氧中的乙炔聚积,应边疆从空分装置中抽取部分液氧,其数量不应低于氧气产量的1%。
5.5.2应定期化验液氧中的乙炔、碳氢化合物含量。乙炔含量不应超过0.1PPM,300M3/H以下制氧机的液氧中乙炔含量不应超过1PPM,超过时应排放。
5.5.3排放液氧、液氮、液空,宜采用高空气化排放。或用专门管道及地沟排放。采用管道及时性沟排放时,排放处应设明显的标志和警告牌。
5.5.4排放液氧、液氮、液空时,应有专人监护,附近严禁明火。
5.5.5严格控制板式主冷液面,避免较大波动,并采取全浸式操作。
5.5.6氮水预冷系统应设置空冷塔液面和空气压力的报警联锁装置。
5.5.7如果空分冷箱上的防爆板动作或喷出珠光砂,应立即停车检查,妥善处理后方可开车。
5.5.8空分装置监时停车后,氮压机亦应及时停车、放空。再开车前,应取液氧化验,合格后方准开车。
5.5.9空分装置停车时,应立即关闭氧、氮产品送出阀,并及时通知有关岗位。
5.5.10各种吸附器应按规定进行定期再生。切换容器应先开后关、缓慢操作。
5.5.11盛装低温液体的容器应避开火源、热源,容器严禁超压。
5.6空分设备的解冻
5.6.1空分设备停车,须排净液体,再静置一段时间后,方准加热。
5.6.2加热气体的压力,应控制在规定范围。加热气体中严禁含油。
5.6.3空分设备大加热是应缓慢升温。
5.6.4空分设备在采用氮气进行大加热或单体局部加热时,须挂警示牌。
5.6.5对液空、液氧设备和其它低温设备加热时,加热气体不准从排出阀通过专用排放管排放。
5.6.6排放加热气体应有专人操作。排放口附近不得有人停留。
5.6.7加热保冷箱内的保温层时,不准有人在塔内停留、检查或维修。
5.6.8膨胀机加温时,应先启动油泵,保证正常供油。
5.7压力容器
5.7.1气体储罐、低温液体储槽等压力容器的使用、维护和检修,应执行原国家劳动总局颁发的《压力容器安全监察规程》。
5.7.2氧气储罐投入使用前,须除锈、脱脂、吹刷干净,并涂以无机防锈涂料。
5.7.3氧气储罐放散氧气时,应先通知周围“严禁动火”,并设专人监护。
5.8液氧储存、气化装置
5.8.1定期测定粉末真空绝热式液氧储罐夹层的真空度,使其保持在1.36~6.8Pa范围内。
5.8.2珠光砂绝热液氧储罐,应充入干燥氮气,并保持正压。
5.8.3严禁液氧储罐的使用压力超过设定压力。
5.8.4应每周化验液氧储罐中的乙炔含量,超过0.1PPM是应排放液氧。
5.8.5使用液氧储罐前须用干氮吹刷干净,在罐内气体露点不大于-45℃后,方准投入使用。
5.8.6蒸发器水池的水位,应不低于规定线,水温应保持在40℃以上。
5.8.7蒸发器出口氧气温度应不低于0℃
5.8.8液氧蒸发系统应有安全保护联锁装置。
5.9液氧、液氮、液氩的槽车输送
--氧气安全规程(2)--
5.9.1液氧槽车应符合原国家劳动总局颁发的《压力容器安全监察规程》、《液化气槽车管理使用规程》、《液化石油气汽车槽车安全管理规定》中的有关规定。
5.9.2液氧槽车应配装安全阀、液面计、压力表和泄爆阀。
5.9.3槽车首次灌装液氧前,应严格脱脂,经充分预冷。灌装的液氧不得超过贮罐容积的95%。接头软管必须专用。
5.9.4灌装液氧时应防止外溢,并有专人在场监护。灌装过程严禁发动槽车。
5.9.5应严防撞击液氧槽车或受较大振动。
5.9.6行驶的液氧槽车,应避开闹市区和人口稠密区,并限速行驶。必须通过闹市区和人口稠密区时不得停靠。
5.9.7放出液氧时,应控制好放出速度,并保留槽车容积5%的液氧,不得放光。
5.9.8液氧槽车内有液氧时,不得修理汽车。
5.9.9定期取样化验液氧槽车内液氧中的乙炔含量,其浓度不得超过0.1ppm,否则应加热吹扫。
5.9.10液氧槽车行驶时,应监视槽内压力,严禁超过规定值。
5.9.11输送液氮、液氩的槽车应参照执行液氧槽车的输送规定。操作液氮、液氩的人员应有防护措施。
5.10充装氧气和气瓶管理充装氧气和气瓶管理应符合原国家劳动总局颁发的《气瓶安全监察规程》。
5.10.1气瓶充装前须经专人检查,有下列情况之一者,应进行处理,否则严禁充装。
a.漆色、字样和所装气体不符规定,或漆色、字样脱落不能识别气瓶种类的;
b.安全部件不全、损坏和不符合规定的;
c.不能判明瓶内装过何种气体或瓶内没有余压的;
d.钢印标记不全或不能识别的;
e.超过检验期限的;
f.瓶体经外观检查有缺陷,不能保证安全使用的;
g.瓶体或瓶嘴沾有油脂或变形的。
5.10.2充装气瓶时,应遵守下列规定:
a.气瓶充装气体时的终压力,不应超过气瓶设计允许压力;
b.使用后的瓶内,必须留有0。5MPA以上的气体剩余压力;
c.充装排的充气速度不准过快;
d.充装台所用管线、接头、阀门采用铜质材料;
e.充装时所用工具,由不产生火花的材料制作。
5.10.3存放气瓶应遵守下列规定:
a.氧气瓶不得与其它气瓶混放,好、坏,空、满瓶应分别存放;
b.存放气瓶时,应旋紧瓶帽,放置整齐,留出通道;气瓶立放时应设有防倒装置,卧放时,应防止滚动,头部朝向一方;堆放气瓶,不应超过5层。
5.10.4运输气瓶应遵守下列规定:
a.气瓶装车时应卧放、头部朝向一方和防止滚动,装载高度不得高于车箱板;
b.不得与其它可燃物品混装,载瓶车上不得载人;
c.运输气瓶时,瓶帽、胶圈必须齐全;
d.不得用电磁起重机搬运。
5.10.5使用气瓶时应遵守下列规定:
a.禁止敲击、碰撞;
b.瓶阀冻结时,不得用火烘烤解冻;
c.氧气瓶不得靠近热源,与明火的距离不应小于10m;
d.夏季应防止暴晒;
e.严禁带压检修气瓶;
f.使用单位严禁将气瓶改装其它气体。
5.10.6氮气、氢气和氩气以及其它稀有气体气瓶,充装、存放、运输、使用应参照上述各条执行。乙炔气瓶在运输中应立放,不得卧放。
5.11氧气压力表、安全阀
5.11.1氧气压力表为专用压力表,不得以其压力表代替。
5.11.2氧气压力表应安装在易观察和易检修的位置,并避免高温与振动。
5.11.3定期校验氧气压力表,合格后方准继续使用。使用中严禁沾染油脂。
5.11.4安全阀必须按规定的形式、型号和规格配备,且灵敏、可靠。
5.11.5安装安全阀前、后必须进行校对,校对后应加铅封。并应按规定定期校验,不合格者禁止继续使用。
5.11.6对带有上下调节环的安全阀,每次拆装检查时,应将调节环的位置做好记录并存档。
5.11.7校对调整安全阀时,应有专人保压,还应设有紧急放散口。
6其它气体生产及设备
6.1氮气
6.1.1宜选用无油润滑型的氮压机。
6.1.2氮压机须有完善的保护系统。
6.1.3氮压机运转后,应对机后出口氮气进行分析,纯度合格后方准送入管网。储存系统出口及氮气用户入口处,应建立完善的纯度监测、保护系统。有条件的宜配置氮气纯度自动分析仪和纯度降低报警装置。
6.1.4新安装的氮气管道及容器,必须经氮气置换后方准投入使用。
6.1.5起动液氮装置时,须保证液氮蒸发器内的水温高于30℃和出口氮气温度高于0℃,并应设氮气温度过低报警、停车联锁保护装置。
6.1.6氮气管道不得敷设在通行地沟内。
6.2稀有气体
6.2.1使用氢气的氩净化间,其电器、设备、装置应符合本规程3.4.1条中的防爆要求。氢气设备、管道、阀门等应符合本规程6.3节的有关规定。
6.2.2氩净化设备及催化反应炉在投产前不得先加氢气,只有在粗氩中含氧量小于3%后,方准加氢。
6.2.3催化反应炉温度高于50℃时,应停止加氢,氩次化设备停车前,须先停止向粗氩中加氢。催化反应炉的爆破片必须符合安全要求。
6.2.4氟里昂冷冻机出口的工艺氩气温度,不得低于0℃。
6.2.5严禁直接用手触摸各类低温液体及装有代温液体的容器。冷冻瓶汽化时,应先用凉水浇淋,防止超压。
6.2.6充装冷冻瓶前、后,应严格称量不得超装。充装后应立即复热汽化充瓶,不得存留低温液体。
6.2.7更换氪、氙系统的设备零件,必须进行严格脱脂处理。
6.2.8在氖、氦生产中,粗氖、氦中的含氢量不宜超过5%。加氧量应按比例进行,过量氧应控制在0.5~1.0%的范围内。
6.2.9在除甲烷系统中,接触炉的温度必须体质在450~550℃甲烷后的甲烷含量,不应高于2ppm。
6.2.10压缩机及氖、氦腊压机,应定期检查、维修、更换易损阀片和活塞片。
6.2.11必须用专门的纯度分析仪分析各种稀有气体。
6.2.12色谱仪所有氚元件的使用、储存与运输,应符合GBJ4792-84《建射卫生防护基本标准》和《治金工业使用放射性核素安全防护规程》的有关规定。
6.3氢气(氧气厂内部的水电解制氢)生产及设备
6.3.1氧气厂氢气站的总图布置、生产类别、防火间距,必须符合GBJ16-87《建筑设计防火规范》的有关规定。
6.3.2氢气站应设有高2m以上的围墙,并要有严格的门卫制度。围墙与站内建、构筑物的间距,应不小于5m。
6.3.3氢气站内严禁烟火,不得放置易燃易爆或油类物品。周围必须设置明显的“严禁烟火”警戒标志,不得穿带钉鞋和化纤或其它易产生静电火花的衣、帽等进行生产、使用氢气的现场。
6.3.4氢气站厂房的避雷针与自然排风管口的水平距离应不小于1.5m,与机械排风管口的水平距离应不小于3.0m,与放散管的距离应不小于5.0m
避雷针应高出保护范围的管口1.0m。氢气管道进出建筑物必须接地。接地电阻应符合本规程3.4.2条。
6.3.5氢气站内所有电器,必须有良好的绝缘保护。
电解槽内极片间的绝缘电阻应大于1KΩ;每周至少应测量一次电解槽的极间电压应符合有关规定。站内不得挂设监时电气线路。
6.3.6制氢设备、管道、容器上的安全水封及阻火器等安全装置,应完好、灵敏、可靠,并应定期检查。氢气洗涤器出口、湿式氢气贮罐进口和出口等均应设置水封。
6.3.7电解槽及碱液等系统的设备必须采用耐腐蚀材料制作。
6.3.8密切注意电解槽水位。严禁用导体材料制作的工具直接接触电解槽或其它电气设备。电解槽周围地面应铺绝缘胶板。
6.3.9应保持氢氧分离器及洗涤器的压力平衡,量大压差不得超过规定值。
6.3.10氢压机入口管道内严禁出现负压。氢压机的升压应缓慢进行,一般不得带负荷停车。
6.3.11氢气管道应架空敷设,必要时可埋地敷设,但不得采用地沟敷设。氢气管道不得空过无关房间。其最低点应设排水装置,最高点应设放散管,并在管口处设阻火器。
氢气流速应小于8m/s。
新安装的管道须进行吹刷处理后,方投入使用。
6.3.12氢气管道及贮罐的接地须良好。水槽应设蒸气管,并采取保温措施。
贮罐种罩位置应有标尺显示高、低位置和超高、超低的报警装置,防止压力超高或抽真空。
6.3.13氢气瓶应涂成深绿色,并用红漆标明“氢气”字样。严禁氢气瓶与其它气瓶混用、混放、混装,避免暴晒和剧烈碰撞。新气瓶必须用氮气置换空气,然后再用氢气置换氮气,并做好干燥处理方准使用。
6.3.14定期分析电解液比重。每小时应分析一氢气、氧气,其纯度应不低于99.5%。当氢气纯度小于98%,应采取措施。
6.3.15氢气所用的仪表及阀门等零部件的密封必须良好。
6.3.16室内可燃气体易泄漏处应设置浓度报警装置。
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『伍』 甲醇放空管线易爆 zha吗
是的。
甲醇厂空分氧气放空管线烧损事故
一、事故经过
2008年8月4日晚22:55左右,锅炉跳车导致主工艺装置系统停车,随后锅炉系统恢复,8月5日1:20对空分装置确认后,启动空分系统,开始进行空分装置开车;2:00机组正常开始向预冷、纯化系统导气;2:40时纯化器后空气中二氧化碳含量合格对膨胀机和液氧泵进行加温吹除,向精馏塔导气;3:45时启动膨胀机精馏系统调节氧氮纯度并开始预冷液氧泵;5:30氧纯度及液氧泵冷却合格,启动液氧泵。
6:20液氧泵运行正常,空分中控打开氧气放空阀开始放空,氧管线开始升压至5.52MPa,随后在氧放空阀处发生声响及烟尘,气化车间空分现场岗位人员现场检查确认氧气放空阀PCV9302及阀后管线发生烧损。立即对空分装置做紧急停车处理,对氧管线进行隔离,同时进行汇报车间领导和调度。
二、事故原因分析
事故发生后,甲醇厂立即对事故现场进行保护、勘察,并进行相关的取证工作,随后由集团公司领导、煤化工指挥部及甲醇厂先后四次组织事故分析会,对发生事故的根本原因进行分析,对造成氧气管线烧损的原因分析如下:
1、事故产生的过程分析:
勘察事故现场反映出,氧气管线内硬质颗粒脱落随氧气流动在压力调节阀(PCV9302)处由于流通面积缩小流速增大,导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧,初始起火点在PCV9302阀腔内,并随氧气流动方向导致整个放空管线燃烧;整个放空管线产生高温软化,弯头在气流的冲击下(改变气流方向产生气流冲击)出现开洞,随后PCV9302阀体及阀后管线焊缝软化失去固定作用,在阀前高压氧气的作用下PCV9302阀体甩出碰到管架并与氧管线脱离,导致阀前氧管线产生变形。由于氧不易与铜材燃烧,对铜质阻火器没有大的损坏,而将阻火器后的不锈钢管道和弯头烧穿。在阀与阻火器断开后,同时阀内喷出的高温氧化物向四周喷散引燃蒸汽管线保温和电气信号线,造成周围设备、管线、电仪部分设施损坏。
2、事故原因分析:
(1)直接原因:氧气管线内铁屑、脱落的焊瘤等硬质颗粒随氧气流动在压力调节阀(PCV9302)处由于流通面积缩小流速增大,导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧,并随氧气流动方向导致整个放空管线烧损;从事故现场及事故氧管线勘查,在氧管线阀体内发现焊渣等硬质颗粒物,同时发现管内焊缝不平整存在焊瘤,因此氧管线内存在硬质颗粒是造成此次事故的直接原因(附相关照片)
(2)间接原因:在氧管线的升压过程中,在操作时升压过快易引起管线震动,容易使残留在管线内的硬质颗粒引起脱落或从死角发生位移,因此升压过快是造成此次事故的间接原因。
三、防范措施
1、氧管线在本次恢复中全面检查,提高焊接质量,同时再次对氧管线进行吹扫、脱脂,在吹扫中,对焊缝用木槌敲击并严格进行打靶试验,最大限度避免焊渣等机械颗粒的影响;
2、对所有氧管线及整个系统的静电接地再次进行全面检测,保证运行正常;
3、更换氧放空管线入放空坑处半截碳钢管线为不锈钢;
4、加强氮气管网检查,每周对氮气管线进行检查确认,所有氮气管线在各用户设备前增设盲板,防止可燃物串入;
5、定期对液氧中总烃含量进行手动分析,结合自动分析仪对液氧中总烃含量加强监控; 6、由技术部细化升泄压规范操作的要求,严格控制氧管线升压速率;
7、在引氧和升压时,严格控制速率,防止调节阀 门大幅度动作。清理现场作业人员。 8、对全厂工艺车间主操、副操进行一次岗位纪律、安全纪律培训学习;
9、对全厂进行一次拉网式的隐患排查活动。
『陆』 如何提高空分装置的效率
1、造成分子筛进水事故的原因有哪些?
答:1、当空冷塔液位高于3500mm时水超过空气进口管高度,大量的水随空气进入分子筛吸附器;2、当空冷塔阻力上升,高于7kPa时,空冷塔内会形成液悬,造成底部水位波动,空冷塔阻力波动,水随空气进入分子筛吸附器; 3、分子筛切换程序紊乱,造成空气突然经分子筛吸附器防空,空冷塔内气流速度急剧加快,水随空气进入分子筛吸附器; 4、仪表空气压力降低,气动阀门自调失控,造成水位升高; 5、冷却水、冷冻水流量过大,使空冷塔夜悬。
2、什么叫回流比?它对精馏有什么影响
答:回流比是指精馏塔内下流液体量与上升蒸汽量的比. 精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下取决于回流比的大小。回流比大时,所得到的气相中的氮纯度高,液相中的氧纯度低;回流比小时,得到的气相中氮纯度低,液相中氧纯度高。
3、膨胀机事故的防范措施有哪些?
答:1、膨胀机前轴承温度报警值为70℃,联锁值为75℃; 2、膨胀机转速超过报警值时回流阀渐开,超过联锁值时膨胀机停车; 3、增压机流量低于最小报警值膨胀机回流阀全开; 4、膨胀机入口温度小于-180℃时入口阀关闭。
4、增压膨胀机的操作注意事项有哪些?
答:1、任何情况下不允许摘除联锁启动膨胀机; 2、控制膨胀机入口温度不低于-118℃; 3、在增压机旁通阀FCV401关闭的情况下不允许启动膨胀机,首次使用膨胀机或在热状态下将膨胀机投入使用应首先预冷。
5、空气中有哪些杂质?
答:空气中除氧、氮外,还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物及少量的灰尘等固体杂质。
6、在空分过程中为什么要清除杂质?
答:随着空气的冷却,被冻结下来的水和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里,就会堵塞通道、管路和阀门;乙炔积聚在液氧中有爆炸的危险;灰尘会磨损运转机械。为了保证空分设备长期稳定可靠的运行,必须设置专门的净化设备,清除这些杂质。
7、怎样判断分子筛的加热再生是否彻底?
答:首先要求对分子筛进行加热所需的气体压力、流量达到工艺要求的条件。加热再生过程可通过再生曲线来判断。“冷吹峰值”温度是整个床层再生是否彻底的标志。
8、什么叫氧气放散率?
答:指制氧机生产的氧(气态和液态)产品中有多少未被利用而放空的比例。 氧气放散率是反应设备配套适应能力和生产组织水平的重要指标。氧气放散率越,能源浪费越,综合经济效益越差。所以必须通过各种手段降低氧气放散率。
9、空气预冷系统有哪几种形式?
答:1、带低温水的空气冷却塔; 2、低温水间接冷却系统 3、空气与冷冻机直接换热的系统; 4、污氮蒸发冷却系统; 5、直接用机后冷却器冷却.
10、什么叫分子筛?有哪几种?它有什么特性?
答:分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐,也有天然的,俗称泡沸石。 目前常用的主要有A型、X型、Y型。 分子筛的主要特性: 1、吸附力极强,选择性吸附性能好; 2、干燥度极高,对高温气体有良好的干燥能力; 3、稳定性好,在200℃以下仍能保持正常的吸附容量。分子筛的使用寿命也比较长。 4、分子筛对水的吸附能力特强,其次是乙炔和二氧化碳。
11、分子筛吸附净化流程的空分设备在启动上有何特点?操作时应注意什么?
答:分子筛净化流程的空分设备在启动过程中主要集中在充分发挥膨胀机的制冷能力,合理分配冷量,全面冷却设备。可分为冷却设、积累液体、调整工况三个阶段。 注意事项:) 1、首次使用的分子筛要进行一次活化再生,目的是清除运输和充填过程中吸附的水分和二氧化碳。活化温度一般高于200℃,低<. 于250℃。当出口温度达80℃时就可冷吹。活化时间不少于两个周期; 2、当分子筛启动时送气过程要缓慢,放空阀关小要谨慎,防止因压力波动而破坏床层内的分子筛; 3、需要启动两台膨胀机时要全开增压机回流阀,将先运转的膨胀机的压力降下来,然后两台膨胀机同时加负荷,防止后启动的增压机发生喘振; 4、注意换热器中部温度的控制; 5、注意空冷塔的工作,确保预冷后的空气达到设计要求。
12、分子筛净化系统在操作时应注意哪些问题?
答:1、对分子筛吸附器的安装要求:要认真检查上、下筛网有无破损;分子筛是否填充满,并且扒平;认真封好内、外套人孔,防止互相串气; 2、分子筛吸附器在运行时,要定期监视分子筛温度曲线和出口二氧化碳的含量,以判断吸附器的工作是否正常; 3、要密切监视吸附器的切换程序切换压差是否正常; 4、要密切注意冷冻机的工作是否正常。如遇短期故障,造成空气出口温度升高,应及时缩短吸附器的切换周期,并及时排除故障;ECT 5、空压机启动升压时应缓慢进行,止空气流速过大;. 6、空分设备停车时应立即关闭吸附器后空气总阀,以免再启动时气流速度过快而冲击分子筛床层。
13、分子筛净化流程的空分设备在突然断电时应如何操作?
答:1、首先打开空压机的放空阀(防喘振阀),防止空压机发生喘振,空气倒流造成空压机反转; 2、分子筛吸附器的切换应联锁关闭、如果没有关闭,应手动关闭。并记录断电前分子筛吸附器运行的程序状态。膨胀机、冷冻机、空气预冷系统、氩净化系统应联锁停机,否则手动停机; 3、停止氧、氮产品的送出,停止液氧、液氮液氩的输出; 4、关闭空气预冷系统与外部连接的水阀。
14、分子筛纯化系统为什么有时生进水事故?其现象是什么?
答:在分子筛纯化器前,为了降低加工空气的温度,首先要进入空冷塔冷却。在空冷塔中空气自下而入,从塔顶引出,进入分子筛纯化器,水从塔顶喷淋与空气接触、混合而使空气冷却,空冷塔内设有多块穿流塔板或填料,以增加接触面积。为了水分离在塔顶设有水捕集器,当空冷塔中空气流速过快,挟带水分过多或喷淋水量过大,水位自动调节失灵时,就会造成分子筛纯化器进水事故。 现象:分子筛压力忽高忽低地波动,吸附器的阻力升高,加热和冷吹后的温度曲线发生变化。最明显的是冷吹后的温度下降,并且出现平头峰。平头风的曲线距离越长,表示分子筛进水越多。
15、如何防止分子筛纯化器发生进水事故?
答:1、空冷塔应按规程操作,先通入气,待压力升高稳定后再通入; 2、不能突然增大或减少空气量; 3、保持空冷塔水位; 4、水喷淋量不能过大 5、水质应达到要求,降低进水温度,并减少水垢。
16、分子筛纯化器发生进水事故后应如何处理?
答:发生进水后,应先处理空冷塔工况,停止水泵供水,把空冷塔液位降下来,并使之恢复正常工况。同时对空分设备进行减量生产,以减少分子筛的负荷量,并通过纯化器的压力、阻力、再生温度曲线和纯化器后二氧化碳含量判断进水情况,如进水量不大因立即采取补救调整工况(如:提高加热温度、加大加热和冷吹流量、延长加热时间及切换程序提前切换等)。如今水量过大就需要对分子筛纯化器进行活化操作,活化时注意先用大气流冷吹,在游离水吹净时再加热。如活化操作不成功,则只能更换分子筛。
17、分子筛净化流程的空分设备在短期停车后重新回复启动时应注意什么问题?
答:1、空压机应缓慢升压,防止因压力突然升高对空冷塔的冲击。应先升压后开水泵; 2、注意空冷塔的水位,防止因水位过高而造成分子筛吸附器进水; 3、短期停车时如再生的分子筛吸附器已经即将结束,可以手动切换使用经再生的分子筛吸附器; 4、在分子筛吸附器再生系统调整到正常工艺条件,且分子筛后分析点的二氧化碳含量小于1×10-6时将空气缓慢导入空冷塔; 5、在调整空分工况的同时缓慢切换分子筛再生气,并改用污氮,保证再生气流量。
18、为什么空冷塔启动时要求先通气后开水泵?
答:这是防止空气带水的一种措施。充气前塔内空气的压力为大气压,当把压力为0.5MPa的空气导入塔内时,由于容积扩大,压力会突然降低,气流速度急剧增加,它的冲击挟带作用很强。这时如果冷却水已经喷淋,则空气出空冷塔时极易带水,所以要求塔内先充气,待压力升高气流稳定后在启动水泵供水喷淋。 其次,如果先开水泵容易使空冷塔内水位过高,甚至超过空气入口管的标高,使空压机出口管路阻力增大,引起透平空压机喘振。我厂规定空冷塔内压力高于0.4MPa后才能启动循环水泵。运行中当压力低于此数值时水泵要自动停车。
19、膨胀机制冷量的大小与哪些因素有关?
答:膨胀机的总制冷量与膨胀量、单位制冷量有关,而单位理论制冷量取决于膨胀前的压力、温度和膨胀后的压力。因此,膨胀机的制冷量与各异素的关系为: 1、膨胀量越大总制冷量也越大; 2、进、出口压力一定时,机前温度越高单位制冷量越大; 3、机前温度和机后压力一定时,机前压力越高,单位制冷量越大; 4、膨胀机后压力越低,膨胀机内压降越大单位制冷量越大; 5、膨胀机绝热效率越高制冷量越大。
20、什么叫冷量冷损失?它分为哪几种?
答:通过花费一定的代价,将气体压缩后再进行膨胀获得的冷量未能加以回收利用称为冷量损失。包括以下几个方面: 1、热交换不完全损失; 2、跑冷损失; 3、其它冷损失。
21、清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法?怎样清除?
答:清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用吸附法和冻结法。 吸附法就是用硅胶或分子筛做吸附剂,把空气中所含的水份、二氧化碳和乙炔,以及夜空、液氧中的乙炔等杂质分离出来,浓聚在吸附剂的表面上,加热再生时再把它们赶掉。 冻结法就是空气经蓄冷器或切换式换热器时把其中所含的水份和二氧化碳冻结下来(乙炔不能冻结),然后被干燥气体带出装置。
22、为什么有的分子筛采用双层床?
答:因为活性氧化铝对于含水量较高的空气吸附容量比较大,但是随着空气含水量的减少,吸附容量下降很快。而分子筛即使在含水量很低的情况下,同样具有较强的吸水性。并且铝胶解吸水分容易,可降低再生温度;它对水分的吸附热也比分子筛小,使空气温升小,有利于后部分子筛对二氧化碳的吸附;驴叫还具有抗酸性,对分子筛起到保护作用。基于上述特点,有的分子筛采用双层床,即在空气入纯化器进口侧,装一些活性氧化铝。它先将空气所含的大部分水分清楚掉,而分子筛则主要用于清除二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。采用双层吸附床,可以延长纯化器的使用寿命。
23、什么叫自清除?
答:空气经过蓄冷器或切换式换热器,随着温度的不断降低,水份及二氧化碳不断析出,冻结在蓄冷器的填料上或切换式换热器的翅片上,返流污氮通过时把沉积的水分和二氧化碳带走。
24、为什么返流污氮能把冻结的水分和二氧化碳带走?
答:因为从精馏塔上塔来的污氮基本上是水和二氧化碳的不饱和气体。所以水分和二氧化碳能够进行蒸发和升华的过程,进入到污氮气中。虽然污氮温度比正流空气低,1m2的污氮中所能容纳的水分和二氧化碳的饱和含量也比正流空气带入的量少些,但是由于污氮的压力比正流的空气低得多,实际体积比正流空气大3 —4倍,所以实际能容纳的水分和二氧化碳容量比正流时要大,能将沉寂的水分和二氧化碳全部清除干净,达到自清除的目的。
25、影响氧气纯度的因素有哪些?
答:氧气取出量过大;液空中氧纯度过低;进上塔膨胀量过大;冷凝蒸发器液面过高;塔板效率低;精馏工况异常;主冷泄漏。7f/9~
26、为什么一般对于切换式换热器流程的制氧机的精馏塔下塔要抽污液氮?
答:对于切换式换热器流程的制氧机,为了达到水分和二氧化碳的自清除,污气氮量比较大才能保证不冻结条件,因此,纯气氮产品量较少,最多为氧产量的1.3倍,因而下塔供给上塔的纯液氮量较少,这样可以抽取一股污液氮到上塔,使上塔精馏段的回流比加大,具有更大的精馏能力,从而允许更多的膨胀空气进入上塔,减少膨胀空气旁通,影响氧提取率。
27为什么一般对于分子筛增压膨胀流程制氧机的精馏塔下塔可以不抽污液氮?
答:对于增压膨胀流程的制氧机,因无自清除的限制,纯气氮产品量有较大幅度提高,除保证分子筛纯化器再生用的污气氮外,都可以作为纯气氮产品送出,纯氮产量与氧产量之比为3 —3.5倍。这样,下塔需要较大的回流比,才能保证纯氮的量和纯度,而后送入上塔作为回流液。 此外,由于采用增压膨胀,膨胀工质的单位制冷量较高,在补充同样冷损失的前提下,所需的膨胀量较小,一般不会超过上塔允许进入的空气量,因此,也不需要抽污液氮来直接增大精馏段的回流比。
28、塔板阻力是如何形成的?包括哪些部分?
答:塔板阻力指上升蒸气穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压力降。 塔板阻力包括:干塔板阻力;表面张力和液柱静压力。
29、那些因素会造成透平膨胀机内出现液体?
答:1、旁通量过大; 2、环流或中抽温度过低; 3、膨胀机前带液空。
30、什么叫精馏?
答:是利用两种物质沸点不同,多次进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程,以达到分离的目的。
31、什么叫节流?
答:是流体流动时遇到局部的阻力,造成压力有较大降落的过程。
32、空气分离有哪几种方法?
答:1、低温法; 2、吸附法; 3、膜分离法。
33、低温法分离空气设备由哪几部分组成?
答:由四大部分组成:空气压缩、膨胀制冷;空气中水分、杂质等净除;空气通过换热冷却、液化、精馏、分离;低温产品的冷量回收及压缩。
34、什么是电磁阀?
答:通过一个电磁线圈来控制阀芯位置,以达到改变流体流动方向的目的,或者切断和接通气源。
35、什么是气开式薄膜调节阀?
答:当没有压力信号输入时,阀门关闭,有压力信号输入时,阀门开始打开,压力信号越大,阀门开度越大的薄膜调节阀。
36、什么叫裸冷?
答:空分装置安装完毕或大修完毕,在进行全面加温吹除后,在保冷箱内尚未填充保冷材料的情况下进行的开车。
37、分子筛纯化器的切换时间是怎样选取的?
答:从理论上讲,切换时间最大只能等于分子筛吸附过程的转效时间,转效时间的长短是由分子筛对水分和二氧化碳的动吸附容量确定的。
38、空分设备中有哪些换热器?
答:使热量由热流体传给冷流体的设备叫换热设备或换热器。 空分中的主要换热器有:氮水预冷器、切换式换热器、主换热器、冷凝蒸发器、过冷器、液化器、气化器、加热器及空压机冷却器。
39、空分设备中的换热器按传热原理可分为哪三类?各有什么特点?
答:1、间壁式:特点是冷热流体被传热壁面(管壁或板壁)隔开,在传热过程中互不接触,热量由热流体通过壁面传给冷流体; 2、蓄热式:特点是冷热流体交替通过具有足够热容量的固体蓄热体,热流体流过时蓄热体吸收热量,冷流体流过时蓄热体放出热量,从而实现冷热流体的换热; 3、混合式:特点是冷热两种流体的换热是在直接混合的过程中实现的,在换热过程中伴随有物质的交换。
40、什么叫气动薄膜调节阀?
答:气动单元仪表的执行部分,用来改变输送管道上流体的流量,以达到调节液面、流量、压力或温度的目的。
41什么叫冷凝潜热和蒸发潜热?
答:饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体,温度保持不变,这部分热量称为冷凝潜热。 饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽,温度保持不变,这部分热量称为蒸发潜热。
42、空分塔顶部为什么既有液氮又有气氮?
答:由于气氮与液氮是处于共存的饱和状态,具有相同的饱和温度。但是,相同温度下的饱和液体和饱和蒸汽属于不同的状态。饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体,温度保持不变,饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽,温度保持不变。对于同种物质,在相同压力下,冷凝潜热和蒸发潜热在数值上相等。
43、为什么液氮过冷器中能用气氮来冷却液氮?
答:液氮过冷器是利用上塔引出的低温气氮来冷却下塔引出的液氮,以减少液氮节流汽化率。 气氮比液氮的温度低是由于对于同种物质来说,相变温度(饱和温度)与压力有关。压力越低对应的饱和温度也越低。所以从下塔引出的液氮要比上塔气氮的温度高16℃左右,因此,两股流体在流经液氮过冷器时,经过热交换,液氮放出热量而被冷却成过冷液体,气氮因吸热而成为过热蒸汽。
44、根据制冷方式不同,制冷量分为哪几种?
答:1、节流效应制冷量; 2、膨胀机制冷量; 3、冷冻机制冷量。
45、什么叫气闭式薄膜调节阀?
答:当没有压力信号输入时,阀门全开,有压力信号输入时阀门开始关闭,输入信号最大时阀门关死的薄膜调节阀。
46、什么叫膨胀机制冷量?
答:指工质在膨胀过程中对外做功的大小,等于工质在膨胀过程中减小的焓值。
47、什么叫切换损失?
答:蓄冷器(切换式换热器)由于均压时,造成一部分空气未能进入塔内参与精馏。 48、切换损失与那些因素有关?
答:污氮载进入原先的空气通道之前,必须把均压以后残留的空气先放空。所以切换损失的大小与换热器的容量大小、切换周期长短、切换前后的压差等因素有关。
49、蓄冷器、切换式换热器及分子筛纯化器的切换损失各是多少?
答:蓄冷器可达7—8%;切换式换热器在4%左右;分子筛的切换损失发生在切换纯化器时,由于它的切换周期长,所以切换损失要小得多,约0.4%。工艺流程的概述: 原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.52Mpa左右,经空气冷却塔,冷却水 分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水,空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后,温度降至~10℃ ,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附.分子筛吸附器为两只使用,其中一只工作时,另一只再生.纯化器的切换周期为240分钟,定时自动切换. 空气经净化后,分为两路:大部分空气直接进入分馏塔,另一路去增压膨胀机增压后进入分馏塔。大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近空气液化温度约-173℃进入下塔。增压空气在主换热内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,膨胀空气经热虹吸蒸发器后进入上塔参加精馏。 在下塔中,空气被初不分离成氮和富氧液空,顶部氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液体,同时主冷的低压侧液氧被汽化。部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器被氮气和污氮气过冷并节流后送入上塔顶部和精氩塔冷凝器冷凝侧。液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔I冷凝器侧的冷源。 氧气从上塔底部引出,并在主换热器中复热后出冷箱进入氧气压缩机加压至3.0Mpa(G)送往用户。 污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,部分作为分子筛吸附器的再生气体。氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,一部分作为产品氮气送出,去氮气压缩机加压后送往用户,其余氮气进入水冷塔中作为冷源冷却外界水。产品液氧从主冷中排出送往液氧储槽保存。从液氧储槽排出液氧,利用液氧泵加压到15Mpa,加压后的液氧进入汽化器,蒸发成氧气,然后送入充瓶间充瓶,同时该设备预留有液氧产品出口。
2.空分设备的启动 2.1启动应具备的条件: 2.1.1空分设备的所属管道、机械、电器等安装完毕,效验合格。 2.1.2所有运转机械设备,如空压机、氧压机、膨胀机、水泵、液氩泵等均具备启动的条件,有的应先进行单车试车。 2.1.3所有安全阀调试完毕,并投入使用。 2.1.4所有手动,气动阀门开关灵活,各调节阀需经调试效验。 2.1.5所有机械、仪表性能良好、并具备使用条件。 2.1.6分子筛吸附器程序控制调试完毕,运转正常,具备使用条件。 2.1.7冷箱内低温设备的管道加热,吹刷完毕,并检验合格。 2.1.8出v457、v458阀门打开外,空分设备所有阀门应处于关闭状态,特别要检查膨胀机喷嘴调节阀门必须处于关闭状态。 2.1.9供电系统正常工作。 2.1.10供水系统正常工作。 2.2起动准备启动前应对保冷箱内的管道和容器进行彻底加温和吹刷(具体步骤参阅6.停车和加温)。对于低温下的各个部分都不能有液态水分和机械杂质存在。除分析仪表和计量仪表外,所有通向指示仪表的阀必须开启,接通温度测量仪表,并进行一下各操作步骤: (1)起动冷却水系统 (2)起动用户仪表空气系统及分子筛纯化器系统的切换系统 (3)起动空气压缩机 (4)起动空气预冷系统 (5)吹扫空气管路 下面将以上各步骤加以叙述, 2.2.1启动冷却水系统 (1通知作好供冷却水的准备工作 (2)打开冷却水的进、出口阀 2.2.2启动仪表空气系统和纯化系统切换程序 (1)开启各空气切换管路 (2)将备用仪表空气(由用户提供)接通 (3)接通程序控制器 (4)接通切换阀,并检查切换程序 (5)按仪控说明书和仪表制造厂的说明,将除分析和计量仪表以外的全部仪表投入 2.2.3启动空气透平压缩机 详细参阅“空气透平压缩机使用维护说明书” 启动空气过滤器(按过滤器使用说明书操作) 接通冷却水系统 作好电机的启动准备 按说明启动空气压缩机 逐步增加压缩机的压力 2.2.4启动空气预冷系统 (1)检查全部指示仪表 (2)检查空气预冷系统的仪电系统 (3)检查冷水机组的冷凝器 (4)打开冷却水进、出口阀,通过常温水泵流路向空冷塔注水。 (5)慢慢增加空压机出口空气压力。并导入空气冷却塔中,待压力稳定并大于0.4Mpa时,启动水泵和冷水机组,WP1(或WP2)、水泵WP3(或WP4)。 (6)调节冷却水泵的压力和流量 (7)接通液面控制器 (8)慢慢增加空气压缩机排出压力 2.2.5启动分子筛纯化系统 (1)切换程序的运行(手动) (2)检查、调节、确定各控制阀门阀位正常 (3)打开V1253,让空气中游离水通过V1257疏水阀排掉。 (4)手动打开V1203(V1204),并V1254(V1255),缓慢打开V1251(V1252)后,缓慢关闭V1254(1255)向分子筛吸附器充气至压力与空冷塔平衡后,保持压力稳定。手动打开V1201(V1202),关V1251(V1252)。 (5)手动打开未工作的分子筛吸附器再生流路阀门V1208(V1207)、V1206(V1205)和V1212。 (6)微开V1239,严格控制PI-1205压力小于0.04Mpa,FIS-123 1流量指示大于20%加工空气量。 注意导入再生气后才能通电加热器 接通切换程序,调整均压时间、泄压时间。 分子筛吸附器的起动(包括吸附和再生),至少正常运行一 周期后,才能向分馏塔送气。 注意:电加热器开启时必须先送气后通电,关闭时,必须先断电后停止送气。 2.2.6吹刷空气管路 吹刷的目的是除去杂志和灰尘等,并检查有没有水滴存在。吹刷用的气体是出分子筛吸附器的常温干燥空气。每一只吹除阀均打开进行吹除,一直到没有灰尘和水汽为止。 空气导入空气管线操作 全开吹除阀V301,缓慢打开V1220、V1221时,注意分子筛吸附器前后压差不超过8Kpa,阀门操作应缓慢,避免分子筛床层激烈波动。 接通各空气流路 A 第一流路:吹刷主换热器、下塔V1221→ V101(V102、V103)→ V302→大气 B 第二回路:吹刷上塔C2及相应的管路吹除阀 下塔C1 (3)注意事项: A.用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量,当各吹除阀出口气体的露点≤-60℃时,才能关闭吹除阀,转而吹扫别的管道. B.在吹除各流程中,要逐渐开大v101,V102,V103,既要避免压力下降又要保证足够的量的吹刷用气. C.严格控制上塔压力PI-2<0.05MPa,避免上塔超压. D.在接通各系统时,必须先开吹除阀,再开入口阀,停止吹刷时应先关入口阀,再关入口阀. E.在吹口过程中,空压机应在主厂房保压操作,不能用主控室自动操作。
『柒』 液氧泵的介绍
液氧泵是一种低温液体泵,借以提高液氧的压力,达到输送液氧的目的。常用做主冷凝蒸发器中液氧循环泵,并列布置的上、下塔之间的工艺液氧泵,内压缩流程的产品液氧泵和贮罐用液氧泵。它可以分为离心式液氧泵与柱塞式液氧泵两大类。柱塞式一般用于压送小流量、高压力的液体。离心式液氧泵在大、中型低压空分装置中,如米时制氧机上被广泛使用。离心式液氧泵又分为单级和多级。泵壳内具有一个叶轮的泵称单级泵;泵壳内串联多个叶轮的称多级泵。