KDON-45000/35500型空分设备故障案例与处理对策
日期:2019-05-07 来源: 作者:
摘 要 :中海油华鹤化工有限公司 KDON-45000/35000空分装置包括 :空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、低温冷箱系统、增压透平膨胀机系统、规整填料双层主冷精馏塔、高压液氧、液氮泵双泵内压缩系统。高压氧气用于煤气化3台气化炉供氧需求,高压氮用于净化装置低温甲醇洗和合成气压缩机密封气系统,空分设备的预冷系统、分子筛纯化系统,精馏塔等均由开封空分供货,原料气压缩机和空气增压机为陕西鼓风机产品,汽轮机“一拖二”驱动方式,膨胀机一开一备,氧氮泵均为进口设备。空分装置自2015年试车投产以来,稳定运行5a,针对此运行期间出现的问题和故障进行了总结。
1 空气增压机三段回流阀故障导致防喘振阀门全开
1.1 故障现象
开车过程中,中控发现 ITCC 显示三段出口压力缓慢下降,当班人员怀疑在线仪表冻堵,仪表处理时,将在线仪表切出后,三段出口流量指示也迅速降低,压缩机进入喘振区,二、三段防喘振阀门全开。
1.2 故障原因和处理对策
(1)由于压缩机出口压力和流量温度存在温压补偿逻辑关系,压缩机出口压力降低同时压缩机出口流量根据逻辑判断也缓慢降低,当流量减少到一定程度,压缩机判定为进入喘振区,为防止机组因喘振损坏,防喘振回流阀全开。
(2)压缩机出现出口压力降低而其他参数未出现变化的情况下,可确定为在线压力表出现问题,中控应迅速将防喘振回流阀打至手动状态,再联系仪表处理。
2 高压液空节流阀定位器故障
2.1 故障现象
2015年9月16日 15 :20 ,空分装置高压液空节流阀前压力出现波动,波动范围6.4~6.8MPa,空气增压机二三段压力也相应波动,频繁做出调整。高压板式换热器高压氧,高压氮压力温度波动,进口膨胀机机前温度波动,现场检查增压机二、三段回流阀正常,所以将目标锁定高压液空节流阀,将手搭在阀杆处,能感觉阀门向关闭方向移动到一定位置后较快的返回原位,阀杆zui大移动角力5mm。
2.2 故障原因和处理对策
(1)现场检查仪表气源及压力表稳定无损坏、现场指示4.0MPa,仪表气过滤网清理干净,现场将仪表气压力调整至5.5MPa,提高仪表气对定位器的正作用力。
(2)现场将高压液空节流阀阀杆跑冷结冰处用蒸汽吹化并用仪表气源吹干,波动现象仍无缓解。
(3)将重点锁定为阀门定位器内反馈模块出现问题,仪表调整定位器,波动减小0.5MPa,但问题仍未得到解决。
(4)将 HV01308现场手轮控制并现场用定位销锁定阀门手轮,不再受 DCS 控制,压力稳定在6.8MPa,判定高压液空节流阀定位器自动状态下存在偏差,造成阀杆波动进而压力造成波动。
(5)利用试车裸冷停机的机会,更换阀门定位器,开车后阀门开度80°时投自动控制压力稳定。
3 故障现象
2015年9月8日 空分中控发现预冷系统空冷塔液位在900~1600mm 波动(正常液位1300mm 上下波动),空冷塔阻力和分子筛纯化系统进出口压差同时出现上升趋势(正常空冷塔阻力4.2kPa,分子筛阻力7.0kPa),空冷塔出口温度由正常10℃上升至20℃,说明空冷塔已经失去冷却能力,约20min后,分子筛出口 CO2含量超标 NAN 无指示。
3.1 故障原因和处理对策
(1)由于水处理在循环水加玻璃剂时过量,而且加药时未通知调度中心协调各单位注意循环水液位变化,进而造成空冷塔填料堵塞,循环水在空冷塔内分配不均,气流将水带入分子筛纯化系统。
(2)事故初始阶段,中控一方面联系仪表迅速确认现场液位计和阻力计是否正常,另一方面现场打开空冷塔排放阀,发现现场导淋排出大量泡沫状液体。打开分子筛入口空气导淋有水从导淋排出,判定空冷塔带水。
(3)中控立刻联系总调说明情况,空分做紧急停机处理,空气压缩机放空阀迅速打开,空分联锁停车,水处理置换循环水。
(4)循环水质量合格后,空分预冷系统。分子筛纯化系统重新开机,对进水的分子筛罐进行特殊再生,48h 后恢复生产,分子筛出口二氧化碳未出现超标现象
4 结束语
每一套空分设备因设计单位不同、配套厂家不同、施工安装和操作人员水平不同,都有其独有的特点和操作方式。空分设备运行过程中,任何参数微小变化,都有可能导致设备损坏和系统停车。在日常操作维护中,一定要严格按照空分设备的操作规范和标准进行;同时借鉴和吸取同类型装置和备出现的故障、处理经验,做到举一反三,触类旁通。相信只要管理和技术、技术和操作人员能够结合实际情况、因地制宜,就能对装置出现的问题进行全面细致的分析和研究。
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