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【深冷在线】你问 我答(三)
信息发布日期: 2018-08-10
 Q:空分设备中常见扒砂检修案例及主要防控措施?


《深冷技术》:

珠光砂作为一种保冷材料,被广泛应用于空气分离和乙烯、液化天然气等化工领域的冷箱中。珠光砂具有保温性能好、重量较小、价格较便宜等优点,但极易吸附空气中的水蒸气。在空分设备运行中发现冷箱外结霜、泄漏严重时,应安排检修。

空分冷箱扒除珠光砂时,打开人孔放砂,大量空气涌入冷箱,与冷箱内因设备、管道泄漏或气体凝结形成的低温液体进行剧烈的热交换,加上珠光砂的流动、摩擦、撞击,低温液体迅速汽化,造成冷箱内压力猛增。当冷箱泄压能力不足时,冷箱发生物理性超压爆炸,珠光砂瞬间大量喷出,这就是“砂爆”。在空分设备正常生产或扒砂作业时,若冷箱内低温设备和管道有局部泄漏,大量珠光砂喷出,这叫“喷砂”。相对“砂爆”,“喷砂”对设备的破坏程度较轻。


现象1:某公司全液体空分设备扒砂检修时,由于违规操作发生了严重爆炸性喷砂事故。冷箱漏液现象:冷箱外壁距地面40余米处精氩塔液空阀周围结霜严重,已形成厚厚一层约2m2的冰块,膨胀机冷端的冷箱外壁上也结了厚厚1m2的冰块。与此同时也多次发生了生产出来的液氮产品无法送进贮槽的奇怪现象,导致上塔回流液偏多,严重影响精馏塔的正常精馏。

喷砂经过:冷箱内一声闷响,冷箱外掀起一层气浪,冷箱底部人孔处有白色粉末喷泄而出。十几秒后,连续五声“嘭嘭”闷响,此刻49.8米高的冷箱内珠光砂连续从辅塔换热器顶盖和冷箱底部人孔喷出。约七八分钟左右,喷砂结束,周围200米范围内飘落了厚厚一层珠光砂。

防范措施:决定扒砂维修前,一定要选择好天气,采取措施防止珠光砂受潮。冷箱内出现低温液体泄漏,一定要打开冷箱顶部所有的人孔盖及主换热器上的呼吸阀作为压力释放口,防止憋压危险。扒砂前要判断冷箱内设备是否有漏液现象,要及时排空主冷液体及容器内的液体。加温后冷箱内所有测量点的温度,都必须在常温以上,这时关闭所有气源,化验冷箱内氧含量。扒砂现场要有专职的监管人员和安全员进行现场监督、指导等。

 

现象2:某公司30000m3/h空分设备投产运行多年基本正常,2013年10月开始,30米高度处的冷箱壁中部有比较明显的长约3米的长条状结霜带,粗氩冷凝器氮气去污氮气管阀本体结霜也较严重,冷箱中部的密封气中氧含量超标。

原因分析:经分析,30米高度处冷箱壁结霜可能是由于沿冷箱壁敷设的仪表管泄漏。冷箱基础温度低和循环粗氩泵小冷箱严重结霜,有可能是由于粗氩Ⅱ塔的仪表管或工艺管道的液体泄漏。

处理过程:通过查漏,找出冷箱内的泄漏点,作为检修施工的处理点,并确认冷箱内没有出现新的泄漏点。为了确保安全,要求施工方严格按照扒砂方案逐层扒砂,开放了冷箱南北共计4个扒砂口扒砂。扒砂到25米高处后,发现南面扒砂后有液体随珠光砂带出。扒砂时现场有“噼里啪啦”的瞬爆声。暂停了该口的扒砂,降低其他口的扒砂速度,且在冷箱西面新开了一个孔进行扒砂。扒砂结束后,经过3 次用水洗塔后,进入冷箱内现场检查,提出相应的整改方案。

 

现象3:为确保空分冷箱扒砂作业安全顺利进行,主要防控措施有哪些?

严格按照程序对冷箱充填珠光砂和加温吹扫:待空分冷箱内部设备、管道经裸冷、查漏确认正常后,充填珠光砂;珠光砂充填完毕,密封各个装填孔,然后对整个冷箱系统进行持续的加温吹扫,送气速度要顾及空分设备的生产工况;冷箱系统加温吹扫后,各点温度均须达到0℃以上,分析各吹除口的露点等。

加强日常维护,避免冷箱内珠光砂结块:从源头上控制好珠光砂的水含量,保持珠光砂干燥和清洁,严格保证珠光砂的充填质量;定期检查冷箱密封气投用情况,控制密封气压力在0.05~5kPa;定期检查冷箱内珠光砂的下降空间,根据跑冷情况及时补充珠光砂等。

严格落实各项措施,确保扒砂作业安全:扒砂作业前要先打开所有的装填孔,防止加温不彻底的珠光砂含有低温液体而在短时间内汽化,导致“喷砂”事故;对冷箱内部存在漏液的扒砂作业,一定要引起足够的重视;在进行冷箱内设备检修作业前,要严格按规定办理进入受限空间作业等。来源:《深冷技术》合辑


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