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KDON-45000/35500型空分設備故障案例與處理對策

日期：2019-05-07 來源：作者：

摘　要：中海油華鶴化工有限公司 KDON-45000/35000空分裝置包括：空氣過濾系統、空氣壓縮系統、空氣預冷系統、分子篩純化系統、低溫冷箱系統、增壓透平膨脹機系統、規整填料雙層主冷精餾塔、高壓液氧、液氮泵雙泵內壓縮系統。高壓氧氣用于煤氣化3臺氣化爐供氧需求，高壓氮用于凈化裝置低溫甲醇洗和合成氣壓縮機密封氣系統，空分設備的預冷系統、分子篩純化系統，精餾塔等均由開封空分供貨，原料氣壓縮機和空氣增壓機為陜西鼓風機產品，汽輪機“一拖二”驅動方式，膨脹機一開一備，氧氮泵均為進口設備。空分裝置自2015年試車投產以來，穩定運行5a，針對此運行期間出現的問題和故障進行了總結。

1 空氣增壓機三段回流閥故障導致防喘振閥門全開

1.1 故障現象

開車過程中，中控發現 ITCC 顯示三段出口壓力緩慢下降，當班人員懷疑在線儀表凍堵，儀表處理時，將在線儀表切出后，三段出口流量指示也迅速降低，壓縮機進入喘振區，二、三段防喘振閥門全開。

1.2 故障原因和處理對策

（1）由于壓縮機出口壓力和流量溫度存在溫壓補償邏輯關系，壓縮機出口壓力降低同時壓縮機出口流量根據邏輯判斷也緩慢降低，當流量減少到一定程度，壓縮機判定為進入喘振區，為防止機組因喘振損壞，防喘振回流閥全開。

（2）壓縮機出現出口壓力降低而其他參數未出現變化的情況下，可確定為在線壓力表出現問題，中控應迅速將防喘振回流閥打至手動狀態，再聯系儀表處理。

2 高壓液空節流閥定位器故障

2.1 故障現象

2015年9月16日 15 ：20 ，空分裝置高壓液空節流閥前壓力出現波動，波動范圍6.4~6.8MPa，空氣增壓機二三段壓力也相應波動，頻繁做出調整。高壓板式換熱器高壓氧，高壓氮壓力溫度波動，進口膨脹機機前溫度波動，現場檢查增壓機二、三段回流閥正常，所以將目標鎖定高壓液空節流閥，將手搭在閥桿處，能感覺閥門向關閉方向移動到一定位置后較快的返回原位，閥桿zui大移動角力5mm。

2.2 故障原因和處理對策

（1）現場檢查儀表氣源及壓力表穩定無損壞、現場指示4.0MPa，儀表氣過濾網清理干凈，現場將儀表氣壓力調整至5.5MPa，提高儀表氣對定位器的正作用力。

（2）現場將高壓液空節流閥閥桿跑冷結冰處用蒸汽吹化并用儀表氣源吹干，波動現象仍無緩解。

（3）將重點鎖定為閥門定位器內反饋模塊出現問題，儀表調整定位器，波動減小0.5MPa，但問題仍未得到解決。

（4）將 HV01308現場手輪控制并現場用定位銷鎖定閥門手輪，不再受 DCS 控制，壓力穩定在6.8MPa，判定高壓液空節流閥定位器自動狀態下存在偏差，造成閥桿波動進而壓力造成波動。

（5）利用試車裸冷停機的機會，更換閥門定位器，開車后閥門開度80°時投自動控制壓力穩定。

3 故障現象

2015年9月8日空分中控發現預冷系統空冷塔液位在900~1600mm 波動（正常液位1300mm 上下波動），空冷塔阻力和分子篩純化系統進出口壓差同時出現上升趨勢（正常空冷塔阻力4.2kPa，分子篩阻力7.0kPa），空冷塔出口溫度由正常10℃上升至20℃，說明空冷塔已經失去冷卻能力，約20min后，分子篩出口 CO2含量超標 NAN 無指示。

3.1 故障原因和處理對策

（1）由于水處理在循環水加玻璃劑時過量，而且加藥時未通知調度中心協調各單位注意循環水液位變化，進而造成空冷塔填料堵塞，循環水在空冷塔內分配不均，氣流將水帶入分子篩純化系統。

（2）事故初始階段，中控一方面聯系儀表迅速確認現場液位計和阻力計是否正常，另一方面現場打開空冷塔排放閥，發現現場導淋排出大量泡沫狀液體。打開分子篩入口空氣導淋有水從導淋排出，判定空冷塔帶水。

（3）中控立刻聯系總調說明情況，空分做緊急停機處理，空氣壓縮機放空閥迅速打開，空分聯鎖停車，水處理置換循環水。

（4）循環水質量合格后，空分預冷系統。分子篩純化系統重新開機，對進水的分子篩罐進行特殊再生，48h 后恢復生產，分子篩出口二氧化碳未出現超標現象

4 結束語

每一套空分設備因設計單位不同、配套廠家不同、施工安裝和操作人員水平不同，都有其獨有的特點和操作方式。空分設備運行過程中，任何參數微小變化，都有可能導致設備損壞和系統停車。在日常操作維護中，一定要嚴格按照空分設備的操作規范和標準進行；同時借鑒和吸取同類型裝置和備出現的故障、處理經驗，做到舉一反三，觸類旁通。相信只要管理和技術、技術和操作人員能夠結合實際情況、因地制宜，就能對裝置出現的問題進行全面細致的分析和研究。

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