摘要：介紹了10000m3/h制氧機(jī)在進(jìn)行停車(chē)處理分子篩純化器泄漏事故時(shí)出現(xiàn)的一起輕度氮?dú)庵舷⒌氖鹿?，并?duì)引起分子篩吸附器內(nèi)含氧低的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：分子篩純化器泄漏氮?dú)庵舷?/p>

中圖分類(lèi)號(hào)： B845.67文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

河南國(guó)控宇飛電子玻璃有限公司10000m3/h制氧機(jī)自投產(chǎn)至今無(wú)扒塔檢修，期間曾先后多次發(fā)生分子篩床層泄漏事故并進(jìn)行了補(bǔ)漏處理。2004年6月28日再次出現(xiàn)分子篩泄漏，現(xiàn)將停車(chē)處理過(guò)程中出現(xiàn)的1#分子篩吸附器內(nèi)含氧低，險(xiǎn)些造成人員傷亡事故的原因做如下分析。

6月28日(周六)操作工發(fā)現(xiàn)在分子篩再生氣體放空口周?chē)h落有較破碎的分子篩棵粒。30日早晨上班后我們對(duì)地上的分子篩進(jìn)行了清掃，有4灰斗(約10千克左右)。通過(guò)觀(guān)察,在1＃分子篩開(kāi)始卸壓時(shí)有大量的粉塵吹出，再生時(shí)分子篩飄落也較多。因此初步確定為1＃分子篩吸附器床層泄漏，并將情況進(jìn)行了匯報(bào)，同時(shí)我們對(duì)分子篩的工作再生時(shí)各項(xiàng)參數(shù)趨勢(shì)圖以及出分子篩空氣二氧化碳含量進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，每班對(duì)泄漏的分子篩進(jìn)行清掃倒入專(zhuān)用的桶內(nèi)，并對(duì)清掃數(shù)量進(jìn)行記錄。7月8日分子篩的泄漏量逐步增大，每天約7灰斗(約18千克左右)，同時(shí)在2#分子篩升壓時(shí)出分子篩空氣中二氧化碳含量AIA1203由正常時(shí)的0.34PPm上升至0.45PPm左右，分子篩切換后又恢復(fù)正常，1#升壓時(shí)則無(wú)此現(xiàn)象，即波動(dòng)周期為4小時(shí)一次。到7月15日分子篩切換時(shí)的波動(dòng)幅度開(kāi)始逐步增大，變化趨勢(shì)如下表所示：

到16日14點(diǎn)30分又下至1.36PPm，此時(shí)由于環(huán)境氣溫升高加工空分量由夜里的56000m3/h降到61000m3/h。領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此非常重視專(zhuān)門(mén)招集各工種相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行分析討論，最后決定向公司請(qǐng)求停車(chē)處理。17日6：30分子篩切換時(shí)AIA1203升至2.19 PPm。17日早上公司同意停車(chē)，決定采取不?？諌簷C(jī)對(duì)分子篩進(jìn)行處理。此時(shí)分子篩程序?yàn)?#分子篩冷吹后期，為了檢修時(shí)其內(nèi)含氧合格，操作工將程序向前趕使1#分子篩提前升壓切換，當(dāng)2#分子篩卸壓6分鐘時(shí)空分開(kāi)始停車(chē)。9：00檢修人員打開(kāi)1#分子篩上下人孔，操作人員拿雙連球?qū)⑸习肷砩烊敕肿雍Y下部人孔內(nèi)進(jìn)行置換、取樣共用了約一分鐘時(shí)間，但出來(lái)后感覺(jué)心跳加速、四肢無(wú)力站立不穩(wěn)，有輕微窒息的感覺(jué)，化驗(yàn)員分析取樣結(jié)果為含氧3%，后又多次取樣分析均在8%以下。當(dāng)時(shí)懷疑所用的這臺(tái)氨銅分析儀有問(wèn)題，又搬來(lái)一臺(tái)分析儀重新化驗(yàn)但結(jié)果仍然相同。為確保安全我們采取微開(kāi)空透送氣閥的方法，使空壓機(jī)的氣體少量送入分子篩由人孔吹出，十分鐘后取樣分析為含氧19%，維修人員方才開(kāi)始進(jìn)入分子篩對(duì)床層進(jìn)行補(bǔ)漏處理。在打開(kāi)1#分子篩北部人孔檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)在西北角的分子篩床面上有一個(gè)直徑約兩米，深約0.4米的大坑，東西兩側(cè)也有兩個(gè)小坑，而分子篩總填充厚約1米。從南側(cè)下部人孔進(jìn)入檢查，在空氣進(jìn)口北面有大量漏下的分子篩，在東西兩側(cè)的邊源與上部對(duì)應(yīng)點(diǎn)均有漏點(diǎn)，鉗工人員對(duì)所有泄漏點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)焊修復(fù)。從北面上部人孔向其內(nèi)補(bǔ)充分子篩4桶(約520千克)，并對(duì)床層面進(jìn)行扒平。

17日下午14：25空壓機(jī)開(kāi)始送氣，在對(duì)分子篩人孔進(jìn)行檢漏合格后，空分開(kāi)車(chē)，16：30啟動(dòng)氧透。18日0：25啟動(dòng)水環(huán)機(jī)，18日1：15投精氬塔，空分全部恢復(fù)正常。

1#分子篩含氧低的原因分析

1、分子篩在冷吹時(shí)其內(nèi)殘留的污氮?dú)馐欠衲艽蹈蓛?/p>

停車(chē)前1#分子篩吸附器處于冷吹后期，為了檢修時(shí)其內(nèi)含氧合格，操作工將程序向前趕使1#分子篩提前升壓切換，當(dāng)2#分子篩卸壓6分鐘時(shí)空分開(kāi)始停車(chē)的。也就是說(shuō)1#分子篩已走正流空氣6分鐘。分子篩吸附器的直徑為3240MM，長(zhǎng)度為7500MM,容積為61.8立方米，在每小時(shí)約7萬(wàn)多立方米的空氣下，折為0.6MPａ下為11666立方米的體積流量， 6分鐘可將分子篩吸附器置換18次，是完全可以將分子篩在冷吹時(shí)殘留的氮?dú)庵脫Q出去的。

2、上塔的污氮?dú)馐欠駮?huì)進(jìn)入分子篩內(nèi)

當(dāng)時(shí)空壓機(jī)放空后，操作人員將空透送氣閥關(guān)閉后將分子篩程序打入了暫停，手動(dòng)打開(kāi)1#分子篩吸附器缷壓閥V1205進(jìn)行缷壓的。上塔則是通過(guò)直徑為Φ436×5mm的產(chǎn)品氧、氮放空閥V103和V107放空缷壓的，(此時(shí)氧氮送氣閥已關(guān)閉，)上塔的缷壓速度應(yīng)該比分子篩要快，而切時(shí)兩個(gè)分子篩的加熱閥都處于關(guān)閉狀態(tài)，污氮?dú)鈩t是通過(guò)PIC1206壓力設(shè)定為12Kpa控制V1210進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)放空的，因此上塔的污氮?dú)馐遣豢赡苓M(jìn)入分子篩內(nèi)的。

3、分子篩在降壓時(shí)解吸的吸附質(zhì)是否會(huì)造成污染

13X_APG分子篩在工作時(shí)的主要吸附對(duì)象是水份、乙炔、和二氧化碳及碳?xì)浠衔锏龋瑢?duì)氮組份可能也有一定的吸附能力。逐著壓力降低在工作壓力下所吸附的吸附質(zhì)會(huì)有一部分解吸出來(lái)。但就是PSA降至常壓下其析出量也應(yīng)該是較少的，而我們所用的是TSA則更少。即便如此要使容積為62立方米含氧為20.9%的吸附器內(nèi)純度降至3%，而當(dāng)時(shí)1#分子篩剛經(jīng)過(guò)再生僅工作了6分鐘，因此這種可能性是較小的。

4、下塔的氣體是否會(huì)進(jìn)入分子篩內(nèi)

在空壓機(jī)送氣閥前有一個(gè)止回閥，其目的是防止停車(chē)時(shí)空分系統(tǒng)的氣體倒回空壓機(jī)。而在空冷塔至下塔的管線(xiàn)上是沒(méi)有止回閥的。空分停車(chē)時(shí)若空氣進(jìn)裝置閥V101關(guān)閉不及時(shí)，則下塔的氣體就會(huì)通過(guò)V101倒回進(jìn)入分子篩內(nèi)并從進(jìn)口管道上的缷壓閥排出，而據(jù)操作人員講此次停車(chē)時(shí)V101是在分餾塔全部泄壓完畢后才手動(dòng)關(guān)閉的。（V101閥在空分正常停車(chē)的情況下是不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉的）

下塔的氣體倒回分子篩內(nèi)會(huì)不會(huì)引起分子篩內(nèi)含氧量降低呢？

正常運(yùn)行時(shí)含氧為20.9%的空氣進(jìn)入下塔逐級(jí)上升，第一次質(zhì)熱交換平衡后氣相中的氧濃度下降3.4個(gè)百分點(diǎn)為17.5%，當(dāng)上升至下塔第十四塊塔板的污氮抽口時(shí)含氧量已降至2%，

也就是說(shuō)下塔內(nèi)的氣體平均含氧量是很低的。當(dāng)空分停車(chē)后下塔上部塔板上及主冷中的液體逐塊塔板下流時(shí)則會(huì)把氣相中的氧組份更多的冷凝下來(lái)(此時(shí)已無(wú)上升氣體)，使下塔內(nèi)的氣體平均含氧降的更低。下塔至主冷高度約為11米，直徑2.8米，體積約為68立方米。折至一個(gè)大氣壓約為400立方米的飽和氣體，當(dāng)復(fù)熱至常溫則更多。因此筆者認(rèn)為下塔的約400多立方米氣體倒回到分子篩內(nèi)缷壓是完全能夠使一個(gè)容積為61立方米的分子篩吸附器內(nèi)氣體的純度降得很低。因此我們認(rèn)為這次1#分子篩含氧低也應(yīng)該是這樣造成的。在以往空分停車(chē)后打開(kāi)分子篩吸附器進(jìn)行分析化驗(yàn)時(shí)也曾出現(xiàn)過(guò)走空氣的吸附器含氧低的現(xiàn)象，應(yīng)該也是同樣原因造成的。我們也準(zhǔn)備在下次停車(chē)時(shí)模擬本次停車(chē)的操作過(guò)程，然后對(duì)分子篩進(jìn)行取樣化驗(yàn)，來(lái)確認(rèn)故障分析的正確性 。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

在今后的計(jì)劃停車(chē)操作中，應(yīng)與空壓機(jī)崗位配合好先緩慢關(guān)閉空氣進(jìn)裝置閥V101，切斷分子篩與下塔的氣體流路后再對(duì)分子篩進(jìn)行缷壓，以免因下塔氣體倒回分子篩內(nèi)引起污染，給分子篩吸附器的檢修帶來(lái)不便和安全隱患。同時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行容器進(jìn)入分析制度及其它相關(guān)安全規(guī)章制度，以避免人身傷害事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

《現(xiàn)代空分設(shè)備技術(shù)與操作原理》毛紹融 周智勇等著杭州出版社

作者簡(jiǎn)介：

王寶亭：男現(xiàn)就職于河南國(guó)控宇飛電子玻璃有限公司。

地址：河南省鄭州市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)航海路第九大街宇飛公司郵編：450016