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1、总则 1.1 适用范围 本规程适用于XX公司KDON-40000/45850型空分装置中静止设备的维护和检修。 1.2 装置概述 本装置由一套带前置空气纯化吸附器（采用分子筛和活性氧化铝）的空气分离设备构成，生产能力为40000m3/h氧、45850m3/h氮及1400m3/h氩（标态流量，即在0℃和0.1013MPa（A）条件下测得的体积流量）。 设备技术特点主要有：空气经过分子筛吸附预净化、冷箱内精馏塔采用全填料、液氧内压缩、氧氩产品高提取率、气液并产、多种工况等。 整套装置包括空气过滤、压缩、预冷、纯化、精馏、产品贮存（汽化）和电仪等部分，动静设备共有75台（套），其中静止设备64台。 1.3 主要静止设备结构与技术参数简介 1.3.1 空气冷却塔T1101（本厂位号为T6301） 为立式圆柱形气液直接接触的冷却塔，塔内装有填料，空冷塔顶部装有高效防带水分配器和除沫器。工作压力0.5MPa (G)，设计温度110℃，外壳材料为16MnR，内件材料为不锈钢，上段填料为增强聚丙烯鲍尔环，下段填料为不锈钢+增强聚丙烯鲍尔环。冷却流体为来自循环水管网的冷却水和来自氮水冷却塔及氨换热器的冷冻水。 1.3.2 水冷却塔T1102（本厂位号为T6302） 为水冷却塔为立式气液直接接触式的冷却塔，塔内介质为水、污氮气，装有填料、水分配器。工作压力为常压，设计温度20℃，外壳材料为Q235－A碳钢，内件材料为 不锈钢，填料为增强聚丙烯规整填料。冷却流体为来自冷箱的污氮气等介质。 为卧式列管式换热器，设备壳体和Ф16X1.5换热管材质均为0Cr18Ni9不锈钢，设计温度50℃/50℃，设计压力2.5MPa/1.0 MPa，介质：氨/水。 1.3.4 纯化吸附器Y1201/ Y1202（本厂位号为Y6401/ Y6402） 为卧式双层床吸附器，由低合金钢钢外壳和内件（不锈钢筛网和碳钢格栅板等）组成。壳体材质16MnR，设备工作压力0.55 MPa，吸附时操作温度～12℃，吸附剂为2×7.2t 2-5A型的氧化铝铝胶和2×46.5t 13XAPG 8×12目的分子筛；再生气体为污氮，再生温度（正常）175℃，切换周期为4小时。 1.3.5 再生蒸汽加热器E1201/E1202（本厂位号为Y6401/ Y6402） 为卧式列管式换热器，壳体材质16MnR，换热管材质st35。设计温度230℃/230℃，设计压力2.5MPa/0.08MPa，介质：水蒸汽/污氮气。 1.3.6 冷箱 冷箱是空气分离的主要设备，用保持一定正压的污氮气封来防止潮湿气进入冷箱，由分馏塔冷箱及其附属小室冷箱（包括膨胀机、高压氧泵、液氧泵和液氩泵冷箱）组成。分馏塔冷箱总体占地面积为15.76m×18m，最高高度为51m，由型钢组成框架，外铺碳钢钢板，焊接成封闭式箱体结构。冷箱内设备、管道密集布置，部分设备悬置在冷箱壁上，大多数的接头都是焊接结构，经常需要维护的阀门安装在单独的隔箱内，以便于维护时取走绝热材料。冷箱内主要部件的支撑件和结构件都使用低温阻尼材料来制作。分馏塔冷箱内设备主要包括以下部分： a)换热器 包括板翅式换热器和缠绕管式换热器。 冷箱内的6组主换热器（包括冷段和热段）、5组过冷器以及下塔上部的冷凝蒸发器、精氩塔上部的冷凝器和下部的蒸发器等均为真空钎接铝板翅式换热器。铝制板翅式换热器是用铝合金波形翅片为传热元件的新颖换热器，具有传热效率高、结构紧凑、适应性大、重量轻、经济性好，并可设计成多股流体同时换热等特点，其单位体积传热面积可达1500m2/m3 。铝制板翅式换热器的结构型式很多，但其基本结构是相同的，即由波形翅片、封条和隔板组成一层通道。翅片主要起传热作用，封条使每一层翅片形成通道。各种流道形式取决于封条与翅片的布置。隔板是双面涂有钎料的薄板，主要起分隔作用。本空分装置中板翅式换热器的技术参数见下表：
高压氧换热器和高压污氮换热器为缠绕管式，缠绕管式换热器结构紧凑、传热面积大、耐高压且可设计成具有多股流的换热特点，特别适用于低温下的气体分离装置。氧绕管式换热器和污氮绕管式换热器外壳体均为0Cr18Ni9不锈钢，换热管均为TP2-M铜管。氧绕管式换热器代号为E4（本厂位号为E6514），壳体φ1400X45高21836，工作介质：氧气/空气，设计温度－190～40℃，设计压力9.2/7.5MPa。污氮绕管式换热器代号为E3（本厂位号为E6513），壳体φ1500X20高28037，工作介质：空气、污氮，设计温度－180℃，设计压力7.5/0.08MPa。 b)精馏塔 精馏塔是空分设备的心脏，包括一台下塔、一台上塔、一台提馏塔、两台粗氩塔和一台精氩塔。它们全部都采用高质量的规整填料塔，不但实现了全精馏制Ar，而且使完成精馏所产生的总的塔内阻力降到了最低，最大限度地减少了精馏过程中的不可逆损失。外壳为5083－H112铝合金，内装铝制规整填料。 规整填料是由许多相同几何尺寸形状的单元组成的填料，以整砌的方式装在塔内。液相由塔顶及各段填料之间的液体分布装置均匀分布在填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压力差推动下穿过填料的间隙，由塔底流向塔顶。气、液两相在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。 规整填料塔的分离性能既取决于内件（即填料、分布器、收集器等），同时也取决于许多参数，如气体负荷、液体负荷、物料性质、操作压力和填料湿润性能等。 来自分子筛吸附器的空气被冷却后，进下塔T1(T6501)底部，下塔的上升气流通过与回流液体进行热、质传递，含氮量逐渐增加。所需的回流液来自下塔顶部的冷凝蒸发器。在此，上塔底部的液氧得到蒸发，下塔顶部的氮气得到冷凝。下塔从上到下产生：纯气氮、纯液氮、污液氮、含氧量较低的“贫液空”和含氧较高的“富氧液空”。 部分纯液氮、污液氮、贫液空、富氧液空在过冷器E5-1~5（本厂位号E6515~6519）中过冷后被用作上塔T6（本厂位号6506）的回流液，送入上塔参与精馏。过冷器的冷源为来自上塔的纯氮气和污氮气。在上塔和提馏塔T2（本厂位号T6502）中，底部产生液氧，顶部产生高纯低压氮气，上部产生污氮；液氧从提馏塔底部抽出。 粗氩塔Ⅰ与粗氩塔Ⅱ（T3、T5，本厂位号为T6503、T6505）将来自上塔氩馏份中的氧组份去除，在顶部获得含氧<2×10-6O2的工艺氩（为降低冷箱高度将粗氩塔分成了两段），底部得到富氧液空，回流到上塔。 精氩塔T4(本厂位号T6504)将来自粗氩塔工艺氩中的氮组份去除，获得含氮≤3×10-6N2的产品氩。工艺氩从精氩塔中部导入塔内，在塔内进行氩—氮二元混合物的分离，在精馏过程中，低沸点组份（氮）与高沸点组份（氩）在填料表面进行充分高效的热质交换。由于氮的沸点与氩的沸点相差较大，且工艺氩中含氮量仅为0.1～1.5%左右，故在塔底可获得高纯度的高沸点组分液氩产品。 c)管路系统和阀门 包括铝合金及不锈钢流程管道和阀门，液体排放和冷箱解冻用管道和阀门（不锈钢），一个气液分离器，所有仪表管、管件和阀门，以及低温泵密封系统根部阀等。 d)其它设备 包括冷箱内管道、阀门、容器的支撑件，绝热材料（膨胀珠光砂、阀门箱体内用矿物棉），用于冷箱检查和维护的梯子和平台等。 1.4 本装置性能保证的现场条件 —大气温度 30℃ —大气压力 100.2KPa —冷却水温度 32℃ —相对湿度 64% —冷却水最大温升 10℃ 1.5 正常工况设计参数
1.6 设备完好标准 1.6.1 零部件 a)各设备的零部件和附件完整、齐全，质量符合要求 b)仪表、仪器、安全联锁装置准确、灵敏，不超期使用 1.6.2 基础无裂纹、无下沉 1.6.3 设备性能 a)产品产量、纯度达到设计要求 b)各项工艺参数符合操作指标 1.6.4 技术资料 1.6.4.1 技术资料准确齐全，至少包括： c)竣工图，制造、安装技术文件（含无损检测记录、设备制造合格证、压力容器制造质量证明书、安装工程交工技术文件），设备调试记录，使用说明书 d)设备结构及易损件图纸 e)设备运行累计时间 f)设备检修方案，实际修理情况记录及技术鉴定记录 g)设备技术改造的方案、图样、材料质量证明书、施工质量检验技术文件和资料 h)安全附件校验、修理和更换记录 i)历年设备缺陷、事故情况记录及处理报告 1.6.4.2 操作规程和维护检修规程齐全 1.6.5 设备及环境 a)设备静密封点达到《化学工业设备动力管理规定》中的静密封检验标准 b)设备动密封点达到《化学工业设备动力管理规定》中的动密封检验标准 c)设备保温良好，无跑冷现象 d)设备防腐完整 e)设备及周围环境清洁，无杂物 2、日常维护与常见故障处理 2.1 一般要求 2.1.1 严格执行操作规程，确保各设备工艺物料的进出口温度、压力及流量控制在规定指标范围内。 2.1.2 按规定路线、内容、时间、巡回检查，对检查中发现的异常声响、振动、裂纹、泄漏、变形和过热等故障或问题要及时上报，紧急情况下可提请停机处理。 2.1.3 开车生产前或检修后开车，必须对系统的管道、设备、阀门、仪表等进行严格的脱脂。凡与氧气接触的设备、管道、阀门及零部件严禁沾染油脂。操作、维护、检修空分装置的人员，所用工具、工作服、手套等用品严禁沾染油脂。 2.1.4 计划停车时应在一组分子筛吸附器恰好加热、冷吹完毕后进行，以保证任何时间都不影响分子筛的使用和再生。停车再启动时，空气进分子筛吸附器的再生阀及空气进冷箱阀门的开关调整须缓慢进行，以防分子筛床受到冲击，造成分子筛破碎、失效。 2.1.5 经常检查分馏塔、氧气管道等的静电接地装置是否可靠，并严格控制氧气在管道中的流速，以减少静电的产生。 2.1.6 分馏塔的保冷材料（珠光砂等），装填前要严格检查，防止混入任何易燃物质，保冷材料填装前应进行干燥处理。 2.1.7 应定期检查系统中的仪表和安全装置。 2.1.8 分馏塔每经三年使用后，以工作压力作气密性试验，试验次序先高压后中、低压，应没有泄漏为符合要求。 2.2 全面加温分馏塔 2.2.1 空分装置经过长期运转，在分馏塔系统的低温容器和管道可能产生冰、干冰或机械粉末的沉积，阻力逐步增大。因此，运转两年后应对分馏塔进行加温解冻以去除这些沉积物。 2.2.2 如果在运转过程中发生热交换器的阻力和精馏塔的阻力增加，以至在产量和纯度上达不到规定指标，这就要提前对分馏塔进行加温解冻。 2.2.3 加热气体为经过分子筛纯化器吸附后的干燥空气。加温时，应尽量做到各部分温度缓慢而均匀回升，以免由于温差过大造成应力，损坏设备或管道。加温时，所有的测量、分析等检测管线亦必须加温和吹除。 2.3 日常维护 2.3.1 预冷系统：空冷塔、水冷塔
2.3.2 纯化系统
2.3.3 冷箱
2.3.4 冷箱外压力容器
2.4 常见故障及处理方法 2.4.1 冷却水故障 （1）现象： 预冷系统的空气出口温度超标（超过15℃），造成吸附器的吸附效率降低而引起经纯化系统后空气中的水分和CO2等超标。 （2）原因： a)空气冷却塔进水温度太高或进水流量太低； b)空气冷却塔内部气、水传热效果变差。 （3）处理： a)调整冷却水工艺条件； b)清理空气冷却塔内部填料表面污垢，消除沟流和壁流现象，使气液充分接触； c)清理空气冷却塔布水器布液孔污垢； d)清理氨蒸发器换热管管壁污垢，恢复氨蒸发器的换热效率。 2.4.2 分子筛吸附器进水 （1）现象： 分子筛吸附器进水，使分子筛报废，空分主换热器被水分、CO2堵塞，造成空分设备停车，严重时造成板翅式换热器冻裂。 （2）原因： a)错误操作：空气冷却塔内空气压力很低时启动了冷却水泵给塔供水； b)空气冷却塔水位自调系统失灵； c)空气冷却塔布水器结垢，使筛孔堵塞，冷却水阻力增大，造成液泛 （3）措施： a)正确操作，注意启动水泵时空气冷却塔的压力； b)经常检查空气冷却塔DCS显示液位是否与现场液位计一致，及时维修或更换； c)改善水质，定期清洗空气冷却塔布水器，采用高效过滤器过滤冷却水 2.4.3 板翅式主换热器外漏 （1）现象： 由于换热器封头等部位开裂，内部气体向外泄漏（严重者吹动珠光砂粉末向冷箱外溢出） （2）原因： a)制造质量差 b)操作不规范，气流冲击频繁 c)冷箱基础沉降不均 （3）措施： a)补漏处理 b)规范操作程序 c)平时注意观察冷箱基础沉降情况，及时处理 2.4.3 缠绕管式换热器泄漏 （1）现象： 缠绕管断裂，使得管、壳程串气 （2）原因： 缠绕管在绕制过程中过度弯曲形成原始隐患，在操作条件不稳定的情况下，因疲劳积累，导致缺陷扩展，致使管子断裂 （3）措施： a)缠绕管断裂数量较少时，采取堵管处理 b)缠绕管断裂数量较多影响到有效换热时，更换换热器。 3、检修周期与检修内容 3.1 检修周期
3.2 检修内容 3.2.1 中修 a)调校安全阀 b)修换自动阀及其它阀门 c)吸附器视情况更换、补添铝胶、分子筛 d)消除设备缺陷 3.2.2 大修 a)包括中修内容 b)系统试压查漏 c)检查分馏塔填料 d)检查分馏塔地脚螺栓 e)分馏塔垂直度检查 f)检修冷箱内构件 g)检测压力容器 h)分馏塔系统清洗脱脂 i)设备防腐、保温 4、检修方法与质量标准 4.1 基础 4.1.1 分馏塔抗冻基础不得有裂纹，对于冻坏的基础应凿掉缺陷部位予以修补，修补后表面应清洁，不允许夹带木板、油毡等易燃物，其抗压强度不得低于7. 5MPa，导热系数不大于0.23W/(m · K)。 4.1.2 基础表面水平度不应大于5/1000，全长上的标高偏差不应大于15mm。 4.2 自动阀 a)阀口无划痕 b)弹簧自由长度若出现10％的偏差或表面出现裂纹应更换 c)研磨后试漏，每台阀门在工作压力下泄漏量不大于0.1L/min 4.3 安全阀 a)阀口密封面研磨接触均匀 b)阀芯的阀口密封面与顶锥面同轴度小于0.10mm c)弹簧两端面平行度及端面与轴线垂直度小于0.2mm d)阀杆直线度小于0.2mm e)开启压力为工作压力的1.1倍 4.4 冷箱内设备 4.4.1 冷箱内上塔、下塔、精氩塔和粗氩塔的铅垂度不应大于1/1000，检查时发现偏斜时可增减其底座下面的薄钢板。 4.4.2 其它设备的铅垂度不应大于2/1000。 4.5 冷箱内管道 4.5.1 各管路不应相碰，冷热管道的外壁间距不应小于200mm；热管道外壁距液体容器表面的间距不应小于300mm；冷管外壁距保冷箱面板的间距不应小于400mm；冷管外壁距分馏塔基础表面的间距不应小于300mm。 4.5.2 氧气管道的维修施工按“JB/T5902空气分离设备用氧气管道技术条件”，铝管道焊接按照“JB/T9071铝制空气分离设备氩弧焊工艺规程及焊接工艺评定”进行。 4.6 清洗和脱脂 a)分馏塔内部各设备、管路、阀门，分馏塔外部凡与氧或富氧介质接触的设备、管路、阀门和各忌油设备均应进行脱脂 b)分馏塔大修后必须进行清洗脱脂 c)压力容器、阀门、管路中铝制件的脱脂应采用全氯乙烯或三氯乙烯溶剂，不得使用四氯化碳溶剂；压力容器、阀门、管路中非铝制件及各忌油设备均应采用四氯化碳及其他脱脂剂进行脱脂 d)脱脂后应用干燥无油的空气或氮气吹净，油脂的残留量不得超过125mg／m2 4.7 整体试压查漏 a)试压、吹除用用气体应清洁、干燥、无油，一般用氮气；检查泄漏用溶液应不含油脂。 b)查漏试压压力见下表（单位：MPa）：
c)停压时间12小时泄漏率小于5％且无明显泄漏点 d)泄漏率计算公式 δ=（1－P2* T1/P1* T2）×100 式中：δ----泄漏率％ P1、P2----起算点及终点绝对压力MPa T1、T2----起算点及终点平均温度K e)焊缝泄漏处不准用敲打的办法或采用防漏剂修补 4.8 吹除 a)吹除压力见4.7条 b)吹除检查：用沾湿的白色滤纸或白布置于排气口，无吹出尘粒附着为合格 4.9 压力容器检修 采用焊接方法对压力容器进行修理或改造时，一般应采用挖补或更换，不应采用贴补或补焊方法，且应符合以下要求： a)压力容器的挖补、更换筒节及焊后热处理等技术要求，应参照相应制造技术规范，制订施工方案及适合使用的技术要求。 b) 缺陷清除后，一般均应进行表面无损检测，确认缺陷已完全消除。完成焊接工作后，应再做无损检测，确认修补部位符合质量要求。 c) 母材焊补的修补部位，必须磨平。焊接缺陷清除后的修补长度应满足要求。 d) 有热处理要求的，应在焊补后重新进行热处理。 e)主要受压元件焊补厚度大于1/2壁厚的压力容器，还应进行耐压试验。 4.10 装填绝热材料 a)装填珠光砂前冷箱内必须干燥无杂物 b)不准装填潮湿珠光砂 c)装填珠光砂时各设备、管道场应充气，充气压力为0.045-0.05MPa d)珠光砂必须充填密实无空穴。 5、试车与验收 5.1 试车前的准备工作 5.1.1 在承修单位自检合格的基础上，由公司设备动力主管部门主持，会同生产、安全等部门，组成包括承修单位和使用单位在内的验收组，对检修、施工情况、检修记录、特殊情况处理及遗留问题等进行审查、确认检修项目全部完毕并认定检修质量。 5.1.2 编写试车方案 5.1.3 查漏、吹扫合格 5.1.4 拆除进、出口及有关盲板 5.1.5 电仪、联锁系统及安全阀等调校合格 5.1.6 仪表空气、事故电源、液氨、蒸汽和循环水等条件具备 5.1.7 检修现场工完料净场地清 5.2 试车 5.2.1 在降温冷却过程中，当设备与大气温度差约80~100℃达到所有设备、管道结霜时，维持2~3小时。 5.2.2 冷态下检查各设备、管道、管件的变形和泄漏，停车后抓紧时间再次拧紧所有连接螺栓。 5.2.3 裸冷后进行升温，待恢复常温，处理发现问题、消除缺陷。 5.2.4 视裸冷发现问题的大小和多少，决定是否进行再次裸冷。 5.2.5 裸冷合格后，充填珠光砂。 5.2.6 按操作规程开车。 5.3 验收 5.3.1 出氧24小时以后，达到本规程规定的完好标准，即可办理验收手续。 5.3.2 竣工验收必须交付的技术资料： a)检修记录 b)试车记录 c)检验技术文件 6、维护检修安全注意事项 6.1 处理低温液体的工作人员必须配带防护手套、防护眼镜、安全靴、防喷淋的特制工作服。不要触碰低温物体或易于变冷的容器、管道和液体本身；不要待在低温大气中；不要随意地向地面倾倒低温液体；不要在低温液体流经的地面区域行走。 6.2 在氧、氩的生产区及其设备和管道动火时，氧含量须控制在18－23%范围内；氢含量不得超过0.4%。在空分装置周围动火时不得排放液氧、液空。暂停动火后，再动火前，须重新化验氧、氢含量。 6.3 在厂内进行气焊施工、检修作业时，宜用瓶装乙炔气。若用移动式乙炔发生器，应远离空气吸风口。严禁随地倾倒电石渣。 6.4 容器、管道及设备，严禁带压拆卸。低温设备的检修，应升至常温进行。抢修作业时，应有防止人员冻伤的措施。压力容器内部有压力时，不得进行任何修理。需要带温带压紧固螺栓时或出现紧急泄漏需进行带压堵漏时，必须按设计规定制定有效的操作要求和防护措施，并经使用单位技术负责人批准；在实际操作时，安全部门应派人进行现场监督。压力容器检验、修理人员在进入压力容器内部进行工作前，必须按《在用压力容器检验规程》的要求，做好准备和清理工作；达不到要求时，严禁人员进入。 6.5 检修水冷塔、氮储槽、氩储槽等氮、氩含量较高的设备时应防窒息。 6.6 检修后与氧气接触的设备及附属零部件，须进行脱脂。 6.7 空分装置整体或单体试压，应采用气压法，所用气体必须是无油、干燥的清洁空气，一般应采用氮气；严禁用氧气试压。空分装置试压或检漏时，原则上按中、低压系统的进行，并应使用无脂皂液进行检漏。用瓶装的高压气体作试压气源时应减压，严禁不经减压直接送入容器或管道内。 6.8 扒装珠光砂 a)扒珠光砂前，应充分加热冷箱中珠光砂层，打开冷箱顶部人孔板，严防塌落。 b)扒、装珠光砂时，充装口必须铺设防护栅网，应戴口罩和保护眼镜。 c)进入冷箱前，须先切断气源，用空气置换内部气体，安全地扒出检修部位的珠光砂，经化验箱内气体合格，确认无危险后，方准人员进入。 6.9 在冷箱内进行查漏作业时，不得踏阀杆及攀登、攀扶50mm以下的管子和仪表导管。
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