空分裝置冷箱泄漏的原因與處理措施

楊家華 田超

摘 要：目前，我國的經濟在快速發展，社會在不斷進步，空分冷箱泄漏將嚴重影響空分裝置長時間運行的安全性和穩定性，使其在運行中產生風險，冷箱內參數產生變化能夠反映出冷箱內泄漏與否和泄漏量。冷箱內設備以及管道泄漏情況是否對空分裝置運行安全性產生影響。文章結合實際案例，對空分裝置冷箱泄漏情況里進行分析首先分析其泄露會產生的風險，并針對泄露原因提出合理地應對策略，對這一情況進行有效處理，處理方案存在一定風險性，在借鑒過程中應該充分考慮自身裝置實際運行狀況，制定合理的處理方案。

關鍵詞：空分裝置冷箱;泄漏;溫度

0 引言

空分裝置是一種氣體生產設備，可在多種領域中應用，該裝置的結構比較復雜，當發生了泄漏問題的時候會影響其使用性能，甚至造成安全問題。由于空分裝置涉及到了碳氫化合物以及液氧、液氮、惰性氣體等，需要重視裝置的運行狀態，避免其產生爆炸的情況。需要對其情況進行全面了解，分析產生泄漏的原因，采取有效的措施進行處理。文章結合某廠空分裝置冷箱的泄漏問題進行研究。

1 冷箱泄漏風險分析

1.1 低溫凍裂冷箱壁

若是低溫氣體泄漏沖刷到冷箱壁、支撐，可能引起冷箱壁凍裂、支撐損壞。若是低溫液體泄漏，泄漏的液體可能順著珠光砂逐漸往下流到冷箱基礎上，使基礎溫度快速降低，并可能凍壞基礎。液體也可能向四周流至冷箱的其他地方，凍壞冷箱壁和支撐等。

1.2 分子篩對二氧化碳、碳氫化合物吸附不徹底

可能是分子篩對二氧化碳、碳氫化合物吸附不徹底，將二氧化碳、碳氫化合物帶入主換熱器造成主換熱器堵塞?？辗衷O備分子篩純化器將空氣中水分、二氧化碳及部分碳氫化合物吸附，吸附后利用污氮氣對分子篩進行加熱，分子篩純化器設置兩個，一個處于吸附階段，另一個處于再生階段。我公司對生產原料的產購一直有嚴格的采購程序，而且分子篩一直用的是上海巷騰分子篩有限公司生產13X-APG，使用多年從無質量問題。而且本批次分子篩在2#空分裝置中使用正常，所以能保證分子篩質量。再者，分子篩在使用過程中嚴格控制加溫再生程序，在分子篩再生中，操作人員嚴格按再生程序進行加溫、冷吹，控制再生溫度，堅持每8h對純化器進行一次倒換操作，同時嚴格保證再生氣量的充足。并嚴格監視分子篩吸附器出口二氧化碳在線分析儀，并同現場人工分析數據相比較，確保數據的正確性。二氧化碳測量數據都在指標范圍內，無超標現象。所以，分子篩對二氧化碳、碳氫化合物吸附不徹底原因可排除。

1.3 冷箱砂爆

如果泄漏液體量增加，并且延長持續時間，冷箱內珠光砂中匯集很多低溫液體，因為珠光砂沒有良好的傳熱效果，短時間內不會急劇氣化，但在遇到熱源或流動時，將會快速膨脹，其體積將增加超過600倍，將使冷箱內壓力迅速提高，呼吸閥沒有及時泄壓，會產生砂爆情況，破壞冷箱，嚴重時會整體垮塌。

2 冷箱泄漏風險控制及處理措施

2.1 開展冷箱巡檢監控工作

在檢查中，需要安排人員分成小組，對冷箱的情況進行了解，還應監測冷箱結霜情況的變化，使用測溫槍來監測冷箱結冰位置的溫度，并且進行記錄。當發現冷箱結霜的情況加劇的時候，或者冷箱的鋼板產生了凍裂的問題，需要及時報告。其次，主控加強對冷箱參數的檢查，將上塔的壓力進行有效控制，關注冷箱的基礎溫度以及密封氣壓力等，明確冷箱的實際情況。當冷箱密封氣壓力上漲的時候，超出了標準范圍的情況下，基礎溫度突然降低，冷箱密封氣中的氧含量增大，都需要立即進行報告。

2.2 加強巡檢監控

①操作人員巡檢時必須2人1組，巡查冷箱四周有無異常情況。每班監測冷箱結霜結冰有無進一步擴大，每班用測溫槍監測冷箱結冰處溫度并做好記錄。若發現冷箱結霜結冰擴大、冷箱鋼板出現凍裂、跑砂等，要立即報告車間;②主控加強對冷箱相關參數巡檢，控制上塔壓力為33kPa左右，注意冷箱基礎溫度、冷箱密封氣壓力、主冷液位等的監視巡檢。若冷箱密封氣壓力上漲100Pa以上或突然漲50Pa以上（分子篩正常切換影響除外），基礎溫度突降5℃，冷箱密封氣中氧含量增大等要立即報告車間;③定期測量冷箱珠光砂的沉降高度，檢查珠光砂是否有結塊、是否浸入液體，以便分析判斷是否有低溫液體泄漏。若有低溫液體泄漏，珠光砂可能會有沉降，基礎溫度也應該有不同程度降低。

2.3 提升巡檢監控力度

①巡檢時操作人員應該2人1組，對冷箱附近是否存在異常情況進行檢查。每組監測冷箱結霜結冰面積是否擴大，使用測溫槍對冷箱結冰處溫度加以監測，并做好記錄工作。如果冷箱結冰結霜面積擴大或是冷箱鋼板有跑砂及凍裂等情況出現，應及時向車間報告;②主控加強巡檢冷箱參數，將上塔壓力控制在33kPa左右，加強巡檢冷箱基礎溫度、主冷液位及冷箱密封氣壓力等。如果冷箱密封氣壓力突破100Pa或瞬間增長50Pa，基礎溫度減少5℃，以及冷箱密封氣之中含氧量增大等情況應及時向車間報告;③對冷箱珠光砂沉降高度定期進行測量，對珠光砂結塊以及浸入液體情況加以檢查，有利于判斷是否泄露了低溫液體。如果泄露了低溫液體，那么珠光砂容易出現沉降，基礎溫度隨之降低。

2.4 加強危險應急處理效果

在當前的各個工業領域中，發生了安全事故的時候，需要將人群撤離，之后應由專業的人員開展事故搶險工作，將危險源以及故障源排除，還應鼓勵現場的人員在保證自身安全的情況下，通過專業人員指導來協助事故搶險，將危險因素進行有效的控制。在空氣分離領域中，也應利用專業的應急處理方式進行處理，還應培訓工作人員專業的技術能力，使其能夠在處理問題的時候具有快速的反應能力，還能進行自救及逃生。當產生了火災或者氣體泄漏等情況的時候，應保證人員的安全，減少事故造成的影響，為空分裝置的使用帶來了有效的保障。

2.5 防止冷箱內氧含量高

若冷箱內氧含量高，為防止靜電、明火等引起爆燃，必須切斷冷箱周圍電源，在冷箱周圍10m內嚴禁動火或不得有其他明火。采取以上措施后，冷箱密封氣壓力、成分趨于穩定，冷箱壁結冰面積沒有擴大，沒有出現凍裂、跑砂等情況，安全風險受控。在泄漏情況未發生明顯變化情況下，決定監視運行。同時為了防止泄漏擴大，制定了檢修方案，做好隨時停車檢修準備。

3 結語

①將充氮閥及連接管道進行更換，對整個裝置加溫、吹除處理后，裝置再次開車，順利出氧，各項工藝指標運行正常，均在指標控制范圍內;②對這次問題的判斷、分析比較準確，沒有造成堵塞情況的進一步擴大化;③在裝置停車檢查期間，充分利用裝置富余氧氣進行倒換操作，使系統資源得以合理充分的利用，避免了整個甲醇一系統的全線停車，為公司生產節約了成本;④在今后的生產中，要加強粉塵來源的防范，固體粉塵進入空分設備后輕則堵塞換熱器通道，降低傳熱效率，堵塞精餾塔塔板，降低產品純度和產量;重則堵塞主冷板式氧通道，加速液氧中烴類雜質的濃縮;同時，粉塵有可能成為液氧中的引爆源，其危害性不可小視。

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