分享

【空分知识】某气体公司空分裸冷方案

 福田书屋 2022-08-10 发布于河南

一:概述和裸冷目的

本套空分为杭氧 KDON-***型空分设备,为检查设备、管线、阀门的焊接质量,防止低温状态下泄漏;检验设备、管线、阀门在低温状态下冷变形及补偿能力;

检验流程设备、管线安装是否正确;仪电连接是否正确;对透平膨胀机的性能进行全面的考验;将塔中管道内的铝屑等杂质吹除干净;故进行吹扫裸冷。

二:方案编写依据

1、空分安装使用说明书

2、***设备说明书

三:调试组织机构及人员安排

……

四:准备工作

1、与冷箱相关的配管全部完成,所有整改项目全部完成

2、2 台膨胀机:

膨胀机膨胀端的过滤器滤芯拆除,膨胀端的进出口加盲板于设备侧,留大于 20MM 的间隙。

3、2 台循环氩泵:

进出口软管脱开加盲板于设备侧并且固定,出口止回阀拆掉,加温气的进口阀后脱开。

4、30000m3/h 氮压机的入口过滤器前脱开作为吹扫口,设备侧加挡板,并留出大于 20mm 的间隙。

5、23500m3/h 氮压机的入口过滤网及短节拆除,设备侧加盲板。回流消音器后脱开加挡板并留大于 20mm 的间隙,吹扫完后复位。然后回流阀后脱开在阀侧加挡板并留出大于 20mm 的间隙,吹扫完后复位。

6、15000m3/h 氮压机入口过滤网拆除,并在设备侧加盲板,留出大于 20mm的间隙。

7、低压氧入口 V3301 阀前法兰脱开,并留出大于 20mm 的间隙,在氧压机侧加盲板。

8、中压氧入口 V3301 阀前法兰脱开,并留出大于 20mm 的间隙,在氧压机侧加盲板。

8、冷箱上密封气所有转子流量计拆除,并在进冷箱侧加挡板。

9、去 2600 及 6600 液化的低压氮气管道在液化冷箱侧脱开加盲板,并留出大于 20mm 的间隙。

10、中压氩泵进出口软管脱开加盲板于设备侧并且固定,出口止回阀拆掉,回气管在软连接处脱开,并在泵侧加挡板留出大于 20mm 的间隙。

11、液氧、液氮、液氩及储槽氩气回收出冷箱壁法兰脱开,并加挡板留出大于 20mm 的间隙。

12、压力氮气管道止回阀阀芯拆除,进氧压机密封氮气 V3311 前脱开加盲板留大于 20mm 的间隙。

13、冷箱上的仪表点的根部阀全部脱开(除 PI1,PI2,PI709)

14、8 个喷壶,8 个手电筒,8 套棉袄棉裤,8 套安全带,1 份流程图,1 盒荧光笔。

15、供电系统及电气设备安装、调试完毕并全部投入运行

16、仪表设备安装及调试结束,DCS 安装、调试完毕并已正常使用(冷箱的温度点、PI1、PI2、PI6);各调节器设置、输出功能正常,阀位反馈与现场阀位一致。

17、冷却水系统安装、调试完毕和投入运行,并确保冷却水流量正常。

18、仪表空气系统安装调试完毕并正常供气

19、所有管道和工艺设备试压吹扫完毕

20、所有运行设备的润滑系统正常工作

21、分子筛干燥系统调试完毕,分子筛一组处于使用状态,另一组处于再生状态,且程序控制器处于手动状态,所有控制阀门均在程序测试模式下正常循环一个周期,阀位与程序要求阀位一致。

22、空分设备所有阀门应处于关闭状态。特别要检查膨胀机进出口阀 V41、V42、V43、V44 及膨胀机喷嘴必须处于关闭状态;空分装置的阀门置于手动状态,但低压塔氮气排放阀置于自动状态。

23、塔内的脚手架必须重新整理,能够适应各部位检查的需要,且不得与容器管道相碰,更不能绑扎在管道上。

24、冷箱内的照明满足查漏的要求

五:吹扫过程

启动前应对冷箱外管道及附件逐段吹刷完毕,并经检测合格。再对保冷箱内的管道和容器进行彻底加温和吹刷。对于低温下工作的各个部分都不能有液态水分和机械杂质存在。应特别强调是,作吹刷用的气体应干燥无油,严禁湿空气作为吹刷气源吹刷冷箱内的管道。空分设备的所有气封点以及透平膨胀机的喷嘴,都必须关闭。除分析仪表和计量仪表外,根据需要,通向指示仪表的阀必须开启。接通温度测量仪表,并进行以下各操作步骤:  

(1) 启动冷却水系统

(2) 启动用户仪表空气系统及分子筛纯化系统的切换系统

(3) 启动空气压缩机

(4) 启动空气预冷系统

(5) 启动分子筛纯化系统

(6) 吹刷、加温分馏塔系统管路

下面将以上各步骤加以叙述,有关阀门的状态和仪表检测将另列附表加以说明。

5.1 启动冷却水系统

(1) 通知做好供冷却水的准备工作

(2) 打开冷却水的进、出口阀并对各系统的冷却器进行高点排气

5.2 启动仪表空气系统及分子筛纯化系统的切换系统

(1) 开启各空气管路

(2) 将备用仪表空气(由用户提供)接通

(3) 接通切换程序

(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

5.3 启动空气透平压缩机

(1) 启动自洁式空气过滤器(按空气过滤器使用说明书操作)

(2) 接通冷却水系统

(3) 做好启动空气压缩机的准备

(4) 按正常操作规程启动空气压缩机

(5) 逐步增加压缩机后的压力

5.4 启动空气预冷系统

(1) 接通空气冷却塔、水冷却塔的全部指示仪表

(2) 检查空气预冷系统中的仪电系统

(3) 打开冷却水进出口阀

(4) 慢慢增加空压机出口空气压力,并导入空气冷却塔中,待空气压力稳定并大于 0.40MPa(G)时,启动水泵 WP1103(或 WP1104),启动水泵WP1101(或 WP1102)

(5) 调节冷却水泵的压力和流量

(6) 接通液面控制器

(7) 慢慢增加空气压缩机排出压力

5.5 启动分子筛纯化系统

(1) 切换程序的运行

(2) 检查各控制阀门阀位是否正常

(3) 起动电加热器:起动时,应对电汽加热器先通气,气路打通后在通电进行加热。

(4) 吸附器的吸附和再生的切换是由程序控制自动进行的,详见《分子筛自动切换程序表》

a. 再生 再生用空气经电加热器,加热至规定温度 175℃,从上部进入吸附器,出下部经阀门、消声器放空。

b. 冷却 自动切换至旁通管路,再生用空气经 V1217 阀进入吸附器进行吹冷,待达到规定时间,吹冷自动停止。

c. 升压 再生好的吸附器,在切换之前所有的进、出口阀是关闭的,只通过阀 V1207 将另一只尚在工作的吸附器内的空气充入,使该吸附器的压力逐渐升高。待两只吸附器压力平衡时,关闭 V1207,升压结束。自动切换至空气流路进行吸附工作。

d. 降压 已经工作过的一只吸附器亦通过一只小阀 V1205(或 V1206)缓慢降压,使压力降低,然后该吸附器按照上述步骤进行再生。

(5) 分子筛吸附器的启动(包括吸附和再生),至少正常运行二个周期后,才能向分馏塔送气(须确定CO2和水分含量达到设计值)。

注意: 进入分子筛纯化系统的空气流量要加以控制,避免分子筛阻力过大,以防止分子筛床层的破坏。

(6) 当出分子筛吸附器的空气中CO2的含量≤1ppm时,可切换仪表空气气源。

5.6 吹刷空气管路

吹刷的目的是除去杂质如灰尘等,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、测量管线根部阀均打开进行吹除,一直到没有灰尘和水汽为止。

(1) 空气导入空气管线全开吹除阀 V301。

缓缓打开空气进分子筛旁通阀 V1215(或 V1216),注意保持分子筛吸附器压差 PdIAS1205 应不超过 8KPa,阀门操作应缓慢,避免分子筛床层激烈波动。

(2) 接通各空气流路

A. 第一流路:吹刷主换热器 E1 空气通道。

图片

图片

(为确保透平膨胀机的安全,吹刷膨胀空气管路时,应在膨胀机和增压机进口处设置盲板,膨胀机的密封气和油泵必须接通。

B:吹刷下塔 C1

图片

C.第三流路:吹刷上塔 C2 及相应的管线

图片

图片

图片

图片

(3)注意事项:

a、加温管的吹刷:分子筛过来的空气从 V212 吹出:分馏塔出来到加温管的吹扫气反向从 V212 吹出;执行此步骤时,V241、V242、V505、V506 的法兰

脱开,V212 法兰脱开。

b、冷箱气封管的吹刷。吹刷时要将转子流量计拆下,吹刷完毕再装回,以免流量计和冷箱内气封管堵塞。

c、用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量,待AIA1203 CO2含量≤1ppm,可把气体导入冷箱吹扫,当各吹除阀出口气体的露点≤-65℃时,才能关闭吹除阀,转而吹扫别的管道。

d、在吹除各流路过程中,要逐渐开大 V111~V120,既要避免压力下降,又要保证有足够量的吹刷用气。

e、严格控制进上塔压力 PIA2≤0.05MPa(G),避免上塔超压。

f、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,再关出口阀。

g、在吹刷过程中,空压机应在主控室手动操作,不能使用主控室自动控制。

h、当吹除阀连续开关几次出口气体无灰尘(用洁白布在阀出口处检查有否灰尘痕迹)和露点达~-65℃,加温吹扫结束。

i、在膨胀机拆检装复前,将膨胀机的进出口管道吹除干净(从蜗壳吹出)。

j、吹刷增压空气管路应在增压机进口处设置盲板,并且膨胀机的密封气和油泵必须接通。

k、吹除循环氩泵前后管路时,泵进出口设置盲板,密封气接通。

六:裸冷过程

1. 增压透平膨胀机的启动

(1) 膨胀机跑荷

杭氧膨胀机在空分裸冷前要进行膨胀机跑荷,以磨合膨胀机的石墨密封,以防开机后膨胀机密封不严导致发生重大跑冷事故。

两台膨胀机依次进行跑荷操作:

膨胀机增压端进出口阀门全开,回流阀门全开,增压端进出口法兰处用盲板盲住,膨胀端出口阀门全开,DCS 控制面板上将膨胀机喷嘴给 50%,点击启动膨胀机,膨胀机紧急切断阀打开。跑荷中由厂家人员操作膨胀端入口阀门缓慢将膨胀机转速加到 5000 r/min(具体转速厂家人员确认),现场人员密切关注膨胀机运行情况,中控室注意膨胀机轴温等运行参数有无异常,正常在5000、1000015000 各跑 15 分钟。

膨胀机跑荷完成后将膨胀机管道复位,复位完成后可进行裸冷,按照膨胀机正常操作规程开机。

(2)启动膨胀机

a、按'增压透平膨胀机的使用说明书'规定,做好透平膨胀机的起动准备;

b、打开冷却流路各阀门;

c、然后缓慢地开大喷嘴和缓慢关小增压空气回流阀,起动透平膨胀机;

d、增加膨胀机的供气量,慢慢地使增压透平膨胀机达到最大气量;

e、切断用户提供备用仪表空气,改用系统自身仪表空气;

f、打开冷箱气封阀。

2. 冷却原则

冷却分馏塔的目的,是将正常生产时的低温部分从常温冷却到接近空气液化温度,为积累液体及氧、氮分离准备低温条件。冷却开始时,压缩空气不能全部进入分馏塔。随着分馏塔各部分的温度逐步下降吸入空气量会逐渐增加,此时分馏塔内部返流气送入水冷塔。应特别注意的是在冷却过程中保冷箱内各部分的温差不能太大,否则会导致过大热应力的产生。冷却过程应按顺序缓慢地进行,以确保各部分温度均匀。

(1) 顺序开启冷却流路的阀门。 

(2) 保持空气压力恒定。

(3) 把分子筛吸附器的再生气路由空气流路切换到污氮气流路上。并将多余污氮气送入水冷却塔,直至空气全部进入分馏塔。此时应特别注意空压机排压,防止因超压而引起连锁停机、停泵。

(4) 必须注意各流路通过流量,使各部分温度均匀下降,不能出现过大的温差。

3.增压透平膨胀机的控制

在冷却阶段,透平膨胀机的产冷量应保持最大,在这一阶段中,

(1)要相继起动两台膨胀机。

(2)膨胀机工作温度尽可能低,但不得带液。

(3)当主冷底部(或下塔底部)出现液体时,冷却阶段即告结束。

(4)膨胀机开启后待膨胀端管道有结霜现象后,要进行膨胀机冷紧。膨胀机冷紧是空分裸冷的一项重要的工作,防止膨胀机在低温下跑冷,影响空冷裸冷的进行。

4.接通冷却流路

(1) 分馏塔阀门状态分馏塔所有阀门全部处于冷却时所要求的开关状态。

(2) 空气导入

随着分馏塔内温度逐渐下降,需渐增加空气量。此时应注意分子筛压差PdIAS1205 不应过大,同时要求进分馏塔前压力 PI101 与下塔空气压力PI1 的压差不能太大,使下塔 C1 压力保持不变。随着温度下降逐渐增加膨胀量以保持最大制冷量。

(3) 接通冷却流路

a、第一流路:冷却主冷 K1、主换热器 E1 的氧通道,开氧气放空阀 V103A、V103B。

b、第二流路:冷却上塔 C2、过冷器 E2 和主换热器 E1 的污氮、纯氮通道,开氮气出冷箱放空阀 V105、去水冷塔阀 V106 和污氮去水冷塔阀 V107、去分子筛阀 V1226、V1219。

c、第三流路:冷却液空、污液氮、液氮流路。开阀 V1、V3。 

图片

d、第四流路:冷却粗氩塔 C701、C702。

图片

图片

e、第五流路:冷却纯氩塔。

图片

f、倒换分子筛吸附器再生气源

在空分设备起动时,分子筛的再生气体采用分子筛净化后的空气。当空分设备起动后,并有足够的再生气量时,可改用污氮流路,作为分子筛再生气体,V1226 阀投入自控,关闭 V1251 阀。

g、起动冷箱充氮系统

在空分设备冷却过程中,冷箱内温度逐渐降低,应及时起动冷箱充氮系统,避免冷箱内出现负压。开阀 V271、V272、V273、V274、V275、V276。

5.冷却阶段应注意事项

(1)随着冷却流路温度的下降,空压机应不断地增加空气量,空压机出口压力稳定在~0.52MPa(G)。

(2)空冷系统在冷却初始阶段,应尽可能降低空冷塔上部进水的温度,缩短冷却阶段的时间。

(3)在整个冷却过程中应控制各部分温度,不要使温差太大。

(4)为加快冷却速度,应最大限度地发挥膨胀机的制冷能力,随塔内温度的降低逐渐增加膨胀量,调节膨胀机工况。以膨胀机出口不产生液滴为原则,尽量降低膨胀机出口温度。

在空冷系统水冷塔起动气体由空气转换成分馏塔返流气过程中,应特别注意阀门的调节应缓慢逐步进行,保持平稳切换否则将会导致空压机“卸压”或“憋压”。

(5)分子筛吸附器再生气体由空气切换成污氮气的操作,应在分子筛切换时进行。

(6)随着温度的下降冷箱内压力也会逐渐降低,应随时注意调节冷箱充气的流量。

(7)在冷却阶段空分阀门应处于手动控制状态。

(8)当主冷底部(或下塔底部)出现液体冷却阶段即结束。

6.裸冷检查工作

(1)进入冷箱内检查的人员应穿戴安全防护用品,做好防冻防滑的工作。

(2)透平膨胀机启动后,开始进入冷箱进行检查;中控室记录所有有关数据,并检测温度的下降速度。

(3)冷箱内的检查应从上到下进行。

(4)各管线结霜的厚度是否一致,如结霜厚薄不均或有的管线没有结霜应及时调整气体流路或打开排放,使所有管线和设备的达到同步冷却。

(5)检查所有的连接和焊缝是否有泄漏。焊缝如有泄漏,外泄的气体会将结霜吹出一个喇叭型缺口,在所有疑似的泄漏处挂上标记牌。

(6)管线是否有因应力变化被拉裂或拉断。

(7)冷箱所以阀门冷紧,所有设备地脚螺栓冷紧,设备拉架按厂家要求松开

七:停车过程

1、冷箱检查确认工作完成后,停膨胀机。

2、膨胀机停机后继续开空压机向冷箱内充气,对冷箱进行复温,打开冷箱上的所有吹扫排液阀门,原则下塔微开,上塔 DN25 以下阀门全开,DN25 以上看现场情况关小,氩塔的低氩侧全开,高压侧微开。

3、冷箱复温后将气从冷箱退出,冷箱保压(注意冷箱是否能保压,不能检查原因)。

4、分子筛暂停,空压机卸载,空压机停机。

八:安全措施

1、吹扫裸冷时实行统一指挥,由负责人发令。

2、配备足够数量的操作人员,以免工作时间过长过度疲劳,导致误操作。

3、制定窒息和冻伤的抢救预案,配备一定数量药品。

4、除必须的操作、监控人员以外,所有无关人员撤离现场。

5、操作手动阀门时,不许用过大的力矩;必要时要报请有关人员采取正确对策,以免损害阀门。

6、发生故障时要及时停车检查。

7、进入保冷箱前必须先行测量冷箱内大气中氧的含量在 18-23%之间方可进入,并由检测人员做好安全记录。

8、吹扫区域拉警戒线,做好安全防范。

9、保冷箱内检漏时,脚手架要安全可靠,检查人员必须是双岗,正确使用安全带。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多