石鈺龍

（陜西省榆林市神木縣神木富油能源科技有限公司，陜西 榆林 719319）

淺析空分塔主冷箱基礎(chǔ)結(jié)霜現(xiàn)象

石鈺龍

（陜西省榆林市神木縣神木富油能源科技有限公司，陜西 榆林 719319）

簡介3200Nm3/h空分設(shè)備保冷箱基礎(chǔ)出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，并對結(jié)霜部位、結(jié)霜成因、結(jié)霜現(xiàn)象發(fā)生時應(yīng)采取措施以及從中獲得的經(jīng)驗、教訓(xùn)等方面進行簡要闡述。

空分設(shè)備；冷箱；結(jié)霜；措施

神木富油能源科技有限公司制氫車間空分崗位自2010年10月投產(chǎn)運行以來，運行狀況相對良好。期間，因外界電網(wǎng)電力供應(yīng)不穩(wěn)定等因素，導(dǎo)致空分緊急停車，系統(tǒng)開停車多次頻繁。2011年8月，隨著外界環(huán)境溫度的逐漸降低，發(fā)現(xiàn)空分分餾塔過冷器下部基礎(chǔ)表面溫度緩慢下降，并且冷箱南側(cè)、北側(cè)有結(jié)霜現(xiàn)象，且日漸嚴(yán)重。

空分塔保冷箱結(jié)霜現(xiàn)象，在深冷空分行業(yè)中是不多見的，在我廠是是第一次發(fā)生，為此，我們對這一現(xiàn)象進行了分析、研究，并相應(yīng)采取了一些相應(yīng)措施。

1 結(jié)霜部位分析

結(jié)霜部位主要有兩處：一為空分塔保冷箱北側(cè)距基礎(chǔ)0.2米處，寬度約為0.4m，長度為0.9m，霜層最厚可達2cm。二為空分塔保冷箱南側(cè)距基礎(chǔ)0.4米處，寬度約為0.2米，長1.2米，霜層厚度可達1cm，并且兩處沿空分塔呈現(xiàn)對稱狀態(tài)。另外，在基礎(chǔ)結(jié)霜嚴(yán)重時，空分塔保冷箱底部東西兩側(cè)四條通風(fēng)管內(nèi)部出現(xiàn)部分結(jié)霜現(xiàn)象，更嚴(yán)重的通風(fēng)管直接被堵死。

空分系統(tǒng)在正常運行時，有許多造成冷損的原因，出主板式換熱器熱端溫差急劇增大、保冷材料受潮結(jié)塊、塔內(nèi)出現(xiàn)砂眼、閥門連接處發(fā)生微，都將成為空分分餾塔塔內(nèi)冷損現(xiàn)象，而最為直觀的表現(xiàn)就是塔體保冷箱外側(cè)發(fā)生結(jié)霜現(xiàn)象。目前雖不能影響空分分餾塔的正常運行，但長期的泄露將會導(dǎo)致泄露孔隙增大，泄露量增大，導(dǎo)致冷量損失過多，空分無法保證正常液氧液面而被迫停車處理。

2 結(jié)霜原因分析

因本廠結(jié)霜部位是發(fā)生在空分塔保冷箱的基礎(chǔ)表面以上，而在空分塔保冷箱下部有多個液體排放管線和吹除管線，如下塔液空、上塔液氧、液氮排放管線，液空去上塔管線、過冷器進出口管線等等，因此，我們通過從冷箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、管道布置圖、近年來主冷箱內(nèi)部基礎(chǔ)表面溫度變化趨勢、以及在空分液氧中碳氫化合物等含量偏高，進行排放液氧、液氮時，基礎(chǔ)表面溫度變化狀態(tài)等四方面分析，從而徹底排除了各個液體管泄露的可能性。當(dāng)時，空分塔保冷箱內(nèi)基礎(chǔ)溫度參數(shù)見表一：

表一 空分塔保冷箱基礎(chǔ)溫度參數(shù)表

雖然排除了液體管泄露的可能性，但是分餾塔內(nèi)液氧排放管閥門于2012年11月，因閥門內(nèi)漏，液氧液面持續(xù)下降，采取閥后加裝盲板運行。對主冷箱內(nèi)部基礎(chǔ)表面溫度的影響也徹底排除，但這依然是空分裝置正常運行的安全隱患。

最后，我們將研究重點放在了過冷器或附近管道上，根據(jù)冷箱內(nèi)平面布置圖，可發(fā)現(xiàn)，冷箱外壁結(jié)霜點依過冷器下部基礎(chǔ)呈對稱分布，在過冷器下部基礎(chǔ)南、北兩側(cè)，各有一條冷箱加溫氮氣，并且氮氣通入口和結(jié)霜位置與過冷器在一條南北貫穿直線上，加之在2011年8月至2012年5月，經(jīng)過幾次空壓機晃電，在開車過程中注意到，每次停車以后，過冷器基礎(chǔ)表面溫度有回升趨勢，且停車時間越長，回溫速率越快，從而可以粗略確定為過冷器頂部或出口管道出現(xiàn)砂眼泄漏。

3 應(yīng)對措施

針對以上問題，我們進行了深入的分析，討論，目前我們根據(jù)空分分餾塔工藝負荷情況以及塔低各基礎(chǔ)表面溫度波動，采取如下措施：

3.1 將液氧排放吹除空氣重新配管至通風(fēng)管

為充分解決冷箱基礎(chǔ)內(nèi)部通風(fēng)管道內(nèi)部結(jié)霜堵塞現(xiàn)象，利用停車檢修機會，在液氧排放空氣閥前增加DN25管線，并配管至四條通風(fēng)口，將自然通風(fēng)更改為強制通風(fēng)，有效解決過冷器基礎(chǔ)表面溫度繼續(xù)下降趨勢。

3.2 根據(jù)結(jié)霜程度，分次調(diào)整密封污氮氣氣量

為能夠科學(xué)有效的減少泄露產(chǎn)生冷量在分餾塔保冷箱基礎(chǔ)表面的積聚，采取對分餾塔保冷箱密封氣分次調(diào)整，首先將氣體關(guān)至閥門開度50%，并消除主冷箱底部霜凍部位，觀察48小時，記錄霜凍面積，而后加大閥門開度，消除主冷箱霜凍部位，并繼續(xù)觀察48小時，經(jīng)多試驗發(fā)現(xiàn)，在閥門開度為75%時，能夠有效控制霜凍部位的增加趨勢。

3.3 加強崗位巡檢，定期記錄溫度變化曲線

為正真、切實掌握塔內(nèi)基礎(chǔ)表面溫度變化趨勢，要求車間技術(shù)人員每天定點核查基礎(chǔ)表面溫度變化，并對變化趨勢記錄，通過對溫度趨勢變化、塔內(nèi)負荷調(diào)整等方面總結(jié)，正真掌握塔內(nèi)泄露隨塔負荷、外界溫度、通風(fēng)孔通風(fēng)量的變化。

過冷器基礎(chǔ)表面溫度急劇下降直接影響空分裝置安全平穩(wěn)運行，甚至?xí)a(chǎn)生“砂爆”，雖然經(jīng)車間人員的共同努力，有效掌握塔內(nèi)變化狀態(tài)，保證分餾塔保冷箱安全，但既然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在泄露，監(jiān)控只能作為暫時應(yīng)對對策，及早解決漏點將是安全生產(chǎn)的必經(jīng)之路。

石鈺龍（1988-），男，甘肅隴西人，助理工程師，研究方向：化工工藝操作。