黃震宇

（四川簡陽 641400）

引言

空分裝置包含許多單體設(shè)備、儀表、閥門、分析檢測和電氣系統(tǒng)等，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，各種故障發(fā)生后應(yīng)從理論上分析現(xiàn)象，并根據(jù)現(xiàn)象找出對應(yīng)問題，建立故障分析處理庫，提供解決辦法，便于應(yīng)急，少走彎路。

氮泄漏進入空分主冷主要途徑有：

（1）啟動管線。

（2）主冷內(nèi)漏。

氮泄漏進入氬系統(tǒng)的主要途徑有：

（1）氮泄漏進入主冷。

（2）加溫管線。

（3）循環(huán)氬泵密封氣泄漏。

主冷內(nèi)漏雖然比較少見，但若開停車頻繁，烴含量過高，預(yù)冷不夠充分實施返灌，停車時間過長不排液等因素也會造成主冷內(nèi)漏。

1 故障現(xiàn)象

同類故障典型的現(xiàn)象有：

（1）主冷內(nèi)漏影響最大的是氬系統(tǒng)，不管是增效塔還是帶純氬的氬系統(tǒng)，少量內(nèi)漏可能對增效塔影響不大，但對純氬的影響比較明顯。

（2）純氬塔工作壓力高，不凝氣閥全開，不穩(wěn)定，出現(xiàn)氮塞現(xiàn)象。

（3）粗氬冷凝器工藝氬量流量較小時粗氬塔不穩(wěn)，開始波動，粗氬循環(huán)量降低明顯，出現(xiàn)氮塞現(xiàn)象。

（4）氧氣外壓縮，氧氣純度不達標(biāo)或氧產(chǎn)量下降。

（5）液氧純度分析可能有鋸齒狀，不夠平滑。

2 故障的分析和判斷

先要排除外部泄漏的因素：加溫氣、啟動輔助管線、氬泵密封氣泄漏。純氬蒸發(fā)器熱源采用氮氣，冷凝器冷源采用液氮時，應(yīng)排除純氬冷凝器、蒸發(fā)器是否內(nèi)漏。然后進行以下分析、排查。

（1）純氬塔加溫氣脫開，無變化，可排除加溫氣泄漏原因。

（2）純氬冷凝器壓力憋高后，關(guān)閉液氮進口閥和氮氣排放閥，關(guān)閉純氬塔進氣閥，不凝氣排放閥，液氬排放閥，純氬蒸發(fā)器液氮出口閥關(guān)閉，純氬塔壓力沒有增高，液位也沒有變化，純氬冷凝器壓力沒有下降，也沒有升高，液位也沒有變化，可判斷純氬冷凝器，純氬蒸發(fā)器沒有大漏。純氬冷凝器沒有大漏，則對純氬系統(tǒng)沒有大的影響。

（3）純氬塔少量進氣，純氬塔底氬有變好趨勢，氬中氮能降下來能獲得氮合格，可排除純氬蒸發(fā)器泄漏。

（4）檢查氬泵密封氣壓力設(shè)定正常，流量正常，工作正常，可排除密封氣泄漏。

（5）脫開粗氬塔快速加溫管線，無變化，可排除加溫氣泄漏因素。

（6）出粗氬冷凝器的氬氣溫度偏低，或減少粗氬冷凝器氬氣取出量，出粗氬冷凝器的氬氣溫度降低，循環(huán)量急劇減少。提高氬餾分氧含量（甚至很高），并持續(xù)數(shù)小時還會出現(xiàn)該現(xiàn)象，并沒有多大改變，則可證明其含氮較高。

理論上正?？辗謿屦s分的氮來源于上塔氬餾分抽口之上，若氬餾分含氧很高，則自上而下的氮組分會比較少。但若主冷內(nèi)漏，則氬餾分抽取越多，氬餾分含氮總量會越多，氬餾分含氧提高，只是有可能適當(dāng)減少含氮總量，但比較有限。由于純氬冷凝器氮的高度濃縮，純氬冷凝器表現(xiàn)比較敏感，表現(xiàn)為容易氮塞。

另外很重要的一點是體現(xiàn)在主冷液氧面氧氣純度與液氧純度有較大的差別。當(dāng)然若主冷內(nèi)漏量不大，則氧氣純度與液氧純度差別可能較小。主冷內(nèi)漏，特別是液面下內(nèi)漏，有可能含氮組分波及液氧，導(dǎo)致液氧純度分析不夠平滑，主冷特別是液面下內(nèi)漏，會根據(jù)泄漏點不同，液氧純度不均勻，分析結(jié)果不同。

3 解決方案

主冷內(nèi)漏發(fā)生的原因，與泄漏點位置有關(guān)，有些薄弱的地方會因持續(xù)沖刷逐漸惡化；有些內(nèi)漏的地方較為厚實，可以堅持?jǐn)?shù)年而不惡化。一旦具備條件還是建議有機會停車檢修，避免事故擴大。

若不具備檢修條件，則可適當(dāng)降低下塔壓力，適當(dāng)提高主冷液面高度，縮小壓差延緩。

對于帶純氬空分裝置，可將純氬冷凝器不凝氣排放口擴大進行處理，詳見圖1加深部分。

圖1 冷凝器不凝氣排放口改造示意圖

4 結(jié)論

主冷內(nèi)漏，并不一定影響主冷液氮純度；對氧內(nèi)壓縮或氧自增壓空分有可能對產(chǎn)品氧純度有限；但若泄漏處距離產(chǎn)品氧抽口位置近，有可能影響產(chǎn)品氧純度；內(nèi)漏稍大影響主冷液面氧氣純度；若有分析儀分析液氧中含有較多的氮，則主冷內(nèi)漏；若主冷液面氧氣純度與主冷液氧純度差距甚遠(yuǎn)，則主冷有內(nèi)漏；氬餾分較低，若粗氬塔或增效塔粗氬氣溫度低，負(fù)荷影響明顯，粗氬氣低流量時會出現(xiàn)氮塞現(xiàn)象；純氬塔不凝氣含量急劇增加，則有可能主冷內(nèi)漏。

臨時解決辦法：提高純氬冷凝器不凝氣的排放能力。

最終解決辦法是補漏處理，避免惡化。

主冷內(nèi)漏宜對產(chǎn)品氧進行監(jiān)測或加大分析頻率，防止產(chǎn)品污染，導(dǎo)致純度不夠。