曹丹
摘要:空分裝置是化工廠氮氣、氧氣的提供者,直接影響化工廠下游裝置的長周期運行。由于裝置設備動力系統(tǒng)大多采用電力系統(tǒng),裝置出現(xiàn)晃電情況時有發(fā)生,影響空分裝置平穩(wěn)運行。本文結(jié)合空分裝置生產(chǎn)實際,主要介紹裝置發(fā)生晃電事故后的應急措施及注意事項。
關(guān)鍵詞:晃電、應急處理、停工
空分裝置主要用于分離空氣中的各組分氣體,并生產(chǎn)出氧氣、氮氣、液氬等產(chǎn)品的一套工業(yè)設備,主要包括空氣預冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、主換熱器系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、氬系統(tǒng)、產(chǎn)品外送系統(tǒng)、液體貯存系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等。本裝置配套的空氣壓縮機組是由冷凝式汽輪機驅(qū)動,壓縮機部分為離心式壓縮機,氧壓機一臺,氮壓機三臺,液體貯存系統(tǒng)由低溫液體泵、液體儲罐及水浴系統(tǒng)組成。
本裝置動力電主要有2種,分別是6000V高壓電和380V低壓電。氧壓機、氮壓機主要使用6000V高壓電,其他機泵一般為380V低壓電。當因外部不可抗拒因素或變電所故障導致裝置晃電事故發(fā)生時,會造成壓縮機組停運甚至整套裝置停車的嚴重后果,低溫液體泵無法啟動外送,影響管網(wǎng)氧、氮氣供應。因此,晃電后的應急處置措施及如何避免此生事故的發(fā)生尤為重要。
1. 裝置高壓電晃電
高壓電晃電主要影響氧壓機與氮壓機的運行,DCS控制系統(tǒng)會出現(xiàn)壓縮機停運信號及聲光報警,管網(wǎng)氧氣、氮氣壓力逐漸下降,精餾塔上塔壓力升高等現(xiàn)象。應急處理如下。首先,啟動液體應急系統(tǒng),將中壓液體儲罐升壓,通過水浴氣化后外送,滿足管網(wǎng)需求;其次,打開精餾塔氧、氮氣取出放空閥,保持上塔壓力穩(wěn)定,精餾塔放空運行。期間,冷卻低溫液體泵,適當調(diào)節(jié)水浴系統(tǒng)蒸汽閥及補水閥開度,隨時準備外送。上述應急措施實施后,注意觀察空壓機出口壓力變化,控制出口壓力穩(wěn)定;確認事故氮氣充入氧壓機,事故氮氣閥門關(guān)閉;關(guān)閉氮壓機出口閥門,避免管網(wǎng)壓力高造成壓縮機反轉(zhuǎn)。同時,應觀察各機組潤滑油壓力,確保各壓縮機組主輔油泵運行,避免燒瓦事故發(fā)生。
2.裝置低壓電晃電
低壓電晃電主要影響裝置機泵的運行,如各壓縮機組油泵、膨脹機油泵、冷卻水泵、冷凍水泵、液氮泵、液氧泵、冷凝液泵等。低壓電長時間晃電會導致壓縮機油泵停運,機組低油壓聯(lián)鎖停機;冷凝液泵停運,空壓機冷凝器液位升高聯(lián)鎖停機;氬系統(tǒng)水環(huán)泵停運導致氬系統(tǒng)停工;開利冰機停機,分子篩出口溫度升高等后果,空分裝置被迫停工。
2.1 預冷系統(tǒng)停運
空分裝置預冷系統(tǒng)主要包括冷卻水泵、冷凍水泵及開利冰機。冷卻水泵與冷凍水泵為噴淋冷卻塔提供冷源,主要用來降低進噴淋塔空氣溫度;開利冰機為冷凍水提供冷量來源。本裝置冷卻水泵及冷凍水泵為一開一備,開利冰機一臺運行。冷卻水泵及冷凍水泵停運后,應立即切換至備泵運行,調(diào)節(jié)泵出口閥門開度,使冷卻水流量及冷凍水流量穩(wěn)定;如果備用泵無法啟動,開利冰機也將停運,進塔空氣冷卻效果下降,分子篩負荷增大,存在分子篩出口水、二氧化碳不合格甚至板式換熱器凍堵的風險,空分裝置整體停工。應急處置時,要實時監(jiān)控、調(diào)整噴淋冷卻塔液位,避免噴淋冷卻塔高液位導致分子篩帶水
2.2 冷凝液泵停運
冷凝液泵主要作用將透平冷凝器的凝水升壓外送。低壓電晃電時,冷凝液泵打不上量或停運時,會導致冷凝器液位不斷上漲,最終上漲至聯(lián)鎖值,空壓機停機。由于空壓機是空分裝置源頭,空壓機停機將導致空分裝置整體停工,因此,要立即將儀表風切換至外供,并啟動液體系統(tǒng)外送,注意控制噴淋冷卻塔液位及主冷液位,保持上塔微正壓,分子篩手動控制,氬系統(tǒng)切斷氫氣、停運干燥器并緊急停車,裝置整體退守至安全狀態(tài)。此外,對空壓機組要定期盤車,檢查反吹自潔式空氣過濾器狀態(tài),確認反吹系統(tǒng)工作正常,保證空壓機做好隨時啟動準備
2.3 低溫液體泵停運
低溫液體泵主要作用是將液體送至水浴系統(tǒng),經(jīng)水浴系統(tǒng)氣化后送至管網(wǎng)。由于低壓電晃電,液氮泵、液氧泵無法啟動,應及時聯(lián)系調(diào)度協(xié)調(diào)下游裝置用量,通知其他空分裝置提高外送量,保證管網(wǎng)氧、氮氣供應。同時,應及時聯(lián)系供電盡快恢復低壓電供應,使液體系統(tǒng)處于備用狀態(tài),做好隨時外送準備。由于本裝置液氧系統(tǒng)存在熱水循環(huán)泵,當熱水循環(huán)泵停運時,液氧泵啟動條件不滿足,無法外送,應通知其他空分裝置供應管網(wǎng)氧氣。
2.4 水環(huán)泵停運
水環(huán)泵主要作用是壓縮精餾塔取出的粗氬氣,提高粗氬氣壓力。低壓電晃電導致水環(huán)泵停運,氬系統(tǒng)整體停工,應立即打開放空閥將粗氬塔放空運行,關(guān)閉液氬罐入口閥門,停止液氬進罐,關(guān)閉所有氫氣閥門及氬精餾塔進出口。同時調(diào)整粗氬塔精餾工況,控制粗氬氣含氧量,在低壓電恢復時,縮短氬系統(tǒng)開工時間。若低壓電長時間未恢復時,對氬精餾塔進行排液操作。
2.5 膨脹機油泵停運
膨脹機主要作用是為精餾塔持續(xù)提供冷量來源。當?shù)蛪弘娀坞妼е屡蛎洐C油泵停運時,應立即啟動備用膨脹機。如果備用膨脹機仍無法啟動,膨脹機會因低油壓而聯(lián)鎖停機。由于膨脹機轉(zhuǎn)速較高,屬于發(fā)電設備,因此,還需關(guān)閉膨脹機噴嘴開度及快關(guān)閥,保護設備。膨脹機停機后,精餾塔失去冷量來源,系統(tǒng)冷損增加,應適當減小裝置負荷及氧、氮氣取出量,空分裝置可短時間運行。若長時間冷損無法彌補的情況下,要做好空分裝置停工的應急準備。
2.6 壓縮機油泵停運
壓縮機油泵主要作用是提高油箱潤滑油壓力,并送至壓縮機各密封點。低壓電晃電時,油泵停運會導致機組潤滑油壓力低聯(lián)鎖,造成壓縮機停機。此時,應啟動備用油泵。若備用油泵仍無法啟動,應立即組織液體系統(tǒng)外送,調(diào)整精餾塔放空閥開度,保持上塔壓力穩(wěn)定。同時,觀察機組高位油箱潤滑油進入壓縮機,防止發(fā)生壓縮機燒瓦等次生事故。
3.結(jié)語
裝置晃電的應急處理很關(guān)鍵,不是一成不變的,要根據(jù)晃電時裝置的具體工況進行分析操作?;坞娛鹿拾l(fā)生時,應第一時間嘗試啟動停運機泵,保障裝置運行。如果備用機組和備泵無法啟動時,應按照裝置晃電的應急處理措施操作,避免設備損壞及次生事故的發(fā)生。另外,應急處理結(jié)束后,要去現(xiàn)場對所有設備仔細檢查,解決存在的問題及隱患。電力系統(tǒng)供應恢復時,裝置開工時間將大大縮短。
參考文獻
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