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1、.空分停车事故分析总结【摘要】本文结合空分装置试车及投运生产实践，对停车事故原因进展了详细分析研究，并介绍了相应的处理措施。【关键词】停车统计 原因 分析 采取措施本空分装置设计能力为制氧量40000Nm3/h，该装置是日产1000t合成氨装置的配套工程。生产的氧气和氮气作为原料送给合成氨装置,此外还生产少量的液氧和液氮产品。主要技术特点如下：采用共轴压缩机，其运行可靠，能耗低；采用多层卧式分子筛吸附器，净化除去H2O、CO2和Hm等杂质；采用高压空气膨胀，透平膨胀机的冷量调节采用进口可调喷嘴调节，用膨胀增压机回收膨胀输出功，提高了经济循环性；采用液体泵加压输送产品的内压缩流程，提高了运行平安
2、性；采用DCS控制，自动化程度高。该装置于2000年11月首次裸冷试车，消缺后2001年元月份开场正式试车，7月26日 7月29日通过性能考核。2002年9月由于合成氨装置停车而停运；随着气化原料改造工程的完工，2005年11月底空分重新投运。本文将结合装置试车投运以来的生产实践，对装置停车事故原因进展分析总结。1装置投运以来停车原因及分类从装置长期运行情况来看，空分装置跳车一般有工艺、外部、机电仪及大气环境等影响因素。其中工艺原因包括：工况调整、误操作、工艺指标的控制、停车处理等；外部原因包括：水、电、汽等公用工程，及上下游工序的联系；机电仪包括设备、阀门、仪表等；大气环境主要有二氧化碳等其
3、它杂质。具体停车原因及分类见表1。表1 空分装置投运以来停车统计运行阶段序号停车时间停车原因分类装置裸冷12000-11-6压缩机润滑油温度计接线松，导致空压机跳车仪表22000-11-9冷凝液泵掉电跳车，导致空压机跳车电气32000-11-11动力站蒸汽锅炉有问题，停空压机外部42000-11-12蒸汽管网波动，空压机停外部52000-11-13透平振动值高，空压机停设备62000-11-19膨胀机进口温度低，膨胀机跳工艺试车72001-1-5停车处理不当，氨冷器水侧堵工艺82001-1-7透平真空度下降，空压机跳车工艺92001-1-9现场解冻气排放总管裂，空分停车设备102001-1-1
4、7冷箱内管子裂，空分停车设备112001-5-21吸附器程序出错，导致吸附器床层冲翻仪表122001-6-24膨胀机进口快速切断阀电磁阀烧坏，导致膨胀机跳车仪表132001-6-25导叶卡涩，导致膨胀机跳车阀门142001-6-29断电跳车，全系统停车电气152001-7-2调整工况，造成膨胀机跳车工艺162001-7-3吸附器后CO2含量超高导致导叶卡涩，膨胀机跳车，后增压机防喘阀卡死，空分装置跳车工艺172001-7-13膨胀机进口切断阀电磁阀烧坏，导致膨胀机跳车仪表182001-7-21液氮泵出口压力低，导致液氮泵跳车工艺192001-7-25误操作导致空压机喘振工艺202001-7-2
5、9全系统因晃电停车电气试车后的投运212002-3-29A台膨胀机出口法兰漏，装置停车检修设备222002-4-21空压机振动值高高跳车仪表232002-4-22膨胀机解冻不彻底导致振值高跳工艺242002-5-5膨胀机振值高跳，方案停车检修设备252002-5-25由于仪表接线松，膨胀机润滑油压低联锁引起膨胀机跳车仪表262002-6-21因设备需消缺检修，方案停车方案272002-7-1动力站2号锅炉跳车，空分紧急停车外部282002-9-5调整工况，引起增压机防喘阀翻开，导致膨胀机跳车；后因氨冷器压力控制低，导致氨冷器冰堵，装置停车工艺煤气化改造后运行12005-12-26仪表误动作导致
6、TS1811联锁跳车仪表22005-12-28外部原因，空分正常停车方案32006-1-30G232B过流跳车，下游已停车处理，故本系统停车处理外部42006-3-6TSA 穿透，膨胀机跳车大气52006-3-24电气原因氧氮泵跳车电气62006-4-2TSA 穿透大气72006-7-11晃电，TSA跳车。 电气82006-7-23空分方案停车。方案92006-9-2动力跳炉,空分减负荷,停膨胀机后外部102006-9-5电脑故障,K261A跳车仪表112006-9-13电脑故障,K261A跳车仪表122006-9-23TV2021外漏，停车检修阀门132007-4-21仪表故障引起TALL2
7、043B联锁,膨胀机跳车仪表142007-5-3导叶故障，K111喘振，致使膨胀机跳阀门152007-6-2导叶故障，K111喘振，致使膨胀机跳阀门162007-7-1导叶故障，K111喘振，致使膨胀机跳阀门172007-7-18电气故障,氮泵跳车,致使氮气管网断气电气182007-8-6动力蒸汽原因,空分跳车外部192007-8-21启动空压机, YI1123-2仪表原因高高联锁跳仪表202007-8-23系统堵二氧化碳,停膨胀机加温解冻大气212007-8-30方案停车方案222007-9-20晃电K261A因润滑油压低跳电气232007-10-10TSA穿透大气242007-10-16T
8、I1302仪表通道坏引起TSHH1302联锁，导致空压机跳车仪表252007-12-22动力人员误操作，引起D113液位高高跳车外部262021-1-13TSA因KV1810A跳车仪表272021-1-20PV2045电磁阀故障,E202停运K261B跳车仪表282021-2-13动力波动,停K261A外部292021-2-20方案停车方案302021-5-27E201出口低压氮管线一硬接线温度点TISLL2002出现仪表故障，导致外供低压氮跳车仪表下面着重从试车阶段和气化原料改造后的运行跳车情况进展详细分析。2 试车期间的停车情况根据上述表格统计2000年11月装置试车投运至2002年9月停
9、运期间，因工艺、外部、设备阀门、仪表、电气等原因引起装置停车次数占总停车次数的百分比分别为：32.1%、10.7%、21.4%、21.4%和10.7%；从统计数据可以看出试车期间工艺原因对装置停车的影响较大，因此岗位操作人员、技术人员及其它参与试车人员必须经过严格培训；对工艺操作十分熟悉，掌握空分装置操作要领，不断提高操作技能，是空分长周期稳定运行的可靠保证。机、电、仪的可靠性和完备性是确保系统稳定生产的关键因素之一；外部公用工程提供的稳定条件和上下游工序间的联系协调性在生产中也不容无视。从表1中可以看出，试车期间有屡次跳车的过程中伴随着设备事故的发生和问题的出现。这主要是由于新装置必然存在设
10、计缺陷、仪表逻辑控制不完善、施工质量不过关、阀门选型不当等因素造成的；另外，工艺操作人员对装置性能特点还未完全熟悉了解。这些事故在空分装置运行过程中具有一定的典型性，很有必要对这些停车事故进展详细分析总结，作为以后生产运行的借鉴。21氨冷器冰堵试车初期曾出现氨冷器氨侧压力降到120kPa(G)左右，水侧流量无指示。经分析氨冷器在上次停运后，水侧的积水没有及时排掉，由于氨侧压力控制较低，温度过低导致水结冰并冻裂一根水管；2002年的运行过程中也曾发生过一起类似事故，其原因是由于空分装置膨胀机跳车，导致整个合成氨全部跳车，合成工序倒换冰机造成氨总管压力过低，此时氨冷器气氨出口压力调节阀处于自调状态
11、，阀门动作滞后，使得氨冷器氨侧压力一直下降，水侧温度降至冰点，操作人员未及时发现，最终导致氨冷器冰堵。对此采取了如下措施：第一次事故，先用氮气将氨冷器氨侧置换，并恢复至常温，然后依次用少量低压蒸汽和热水于水侧通堵，水侧疏通后，在氨冷器管板处将冻裂的水管焊死进展堵漏；第二次事故，由于堵塞不严重，先将氨侧用热水预热，然后用少量低压蒸汽于水侧直接通堵；根据表2中所列数据，当氨侧压力低于335kPaG时，温度将低于0，有结冰堵塞的危险，为此要求严格监控氨侧压力，一旦低于335kPaG，可短时关闭气氨出口压力调节阀；氨冷器停运后，及时将氨冷器水侧残留的水排放干净。表2 氨温度和压力的对应关系表温度-10
12、257101520压力kPa(A)420不允许435最低限460低限51059063077087022排放管振裂2001年9月初现场发生解冻排放支管与总管断裂，且解冻总管“U型卡松动，其中有2个排放阀的迫根压盖螺栓脱，2个排放阀的手轮震脱。原因分析认为，装置加温枯燥时现场解冻排放阀的开度太大，加温枯燥气流速太快以致对总管产生强烈的冲击，另外，总管本身也存在设计缺陷，导致总管振裂。对此采取措施如下：1增大排放总管的直径；2在受损管线排放阀的下游增设限流孔板，并规定在除霜和冷却过程中将这些阀门完全翻开，由增设的限流孔板控制这些管线中的流量。23污氮塔液位计冻堵2001年1月FIC1708出现显示为
13、0的现象，导致备用泵G171A自启动，工艺流程见图1。污氮塔C171出水温达96正常为8左右，LV1700开度为0%，液位显示为41%，现场翻开C171排污阀，发现无水排出，且空冷塔出口温度上涨，由此判断液位计已冻堵，41%为假信号。G171A/B处于空转状态，没有水打出。最后导致G171A泵处的机械密封漏水，由于发现及时，没引起大的危害。原因分析认为：当天夜里环境温度骤降至-6，液位计有电伴热，但未保温，从而使得液位计冻结。对此采取了以下措施：在液位计处增加保温，以满足防冻要求。为了防止同类事故的发生，对空冷塔的液位计也做了一样处理。CWCWC171FIC1708TILIC导淋G171A/B
14、图1 工艺流程24冷箱内管子振裂2001年1月S401冷箱面板发现一较大冰球，后此冰球处出现一裂缝，喷出大量珠光砂。停车检查发现高压氮换热器的高压空气温度调节阀TV2021附近的管子裂，另一低温法兰严重变形。原因分析认为：1TV2021阀选型不合，造成装置在预冷状态时，通过该阀处的气体流速过快，高速流动的气体与管道产生共振；2TV2021阀附近的过渡接头焊接质量不过关：该过渡接头的材质为铝不锈钢，这两种材质的线性膨胀系数分别为铝：2.3410-5 2.3810-5-1；不锈钢：1.6610-5-1；两者相差较大，在低温下铝的收缩比钢大，焊接有一定的难度，而施工单位的焊接工具和技术水平受到限制，使得焊接质量难以到达要求，在装置施工验收时，我们就注意到此不锈钢铝过渡接头的焊接温标的递减均匀度不很理想，但这已是施工单位的最正确水平。对此事故的处理及措施是：1根据专家测振结果对该高压空气
