空分设备安全防爆措施
一、引言:
哈尔滨气化厂空分分厂现有2套1万m3空分装置和1套60003空分装置,这3套空分设备都于1993年开始投产。自投产以来发生了2起主冷凝换热器爆炸事故:1994年11月19日,1#空分发生主冷微爆,1996年7月18日。3#空分发生主冷爆炸,致使主冷和上塔报废损失惨重。为了吸取教训,单位对2起事故做了认真分析,并根据实际情况采取了一系列安全措施,有效地杜绝了空分爆炸事故的发生。
二、加强原料空气质量的监测
空分设备的原料就是大气,大气质量的好与坏,直接关系着主冷液氧中碳氢化合物的含量。由于分厂空分设备所处地理位置欠佳,和造气、净化、甲醛三个分厂相领较近,当风向变化、气压下降时,空分厂上空的空气中碳氢化合物含量就会上升,液氧中碳氢化合物的含量明显增高,因此分厂建立了一整套监测制度:
(1)对大气组分进行定期分析。
(2)随时掌握风向,及时调整吸附器倒换频率,积累液面大量排放液氧。
(3)其他分厂如有不正常排放时,空分分厂及时加强液氧的分析和监控。
三、严格空气压缩质量的管理
(1)吸附的空气经过袋式过滤器滤掉杂质和灰尘,确保空气压缩机(以下简称空压机)吸气干净。
(2)空压机虽然采用透平油润滑,但是为确保空压机出口空气不带油,严格控制油压,及时检修油密封器。因为油脂是液氧中可爆物质的一种,杜绝油脂的带入就增强了空分的安全性。建立每周分析1次压缩空气油含量制度。
(3)完善空压机各项报警和联锁。保证发生故障能及时报警。另外空压机设置了防喘振放空阀,当发生超压,放空阀及时打开,确保压缩机不喘振,在空压机出口管道上设了安全阀,对安全阀每年校验1次,确保灵敏。
四、加强空气净化
(1)空冷塔采用单独的新鲜水冷却,确保空冷塔用水清洁、无油。
?(2)空冷塔设有高低水位联锁,杜绝水带入板式换热器,避免板式换热器发生冻堵。
(3)根据出空冷塔空气的温度随时调整冷却水量,降低压缩空气温度,减少水分进入板式换热器,提高了板式换热器对水分和二氧化碳的消除效率,提高了自清除能力,减少了二氧化碳和碳氢化合物带入分馏塔。
五、强化深净分离安全关
(1)采用全浸式操作,控制主冷液位在2500~3000mm,使主冷、蒸发器处于全浸液氧中,防止碳氢化合物的析出,防止液位波动发生碰撞产生静电,减少产生爆炸的危险性(固体乙炔所需起烛能很小)。
(2)连续排放1%的液氧和定期从吹出阀大量排放液氧,防止碳氢化合物的聚积,也排放掉了大量硅胶粉末,外售液氧可以带走碳氢化合物,也是保证主冷安全的一个重要措施。
(3)及时更换液空吸附器和液氧吸附器中的硅胶,增强吸附器对液空、液氧中碳氢化合物的吸收效率。严格执行吸附器再生制度,若发现空气质量变差或液氧中碳氢化合物含量上升时,增加吸附器倒换频率,增强脱碳氢化合物的能力。在操作时要精心细致,防止硅胶破碎并带到主冷中堵塞局部通道,造成液氧流动不畅,导致碳氢化合物浓缩,并在主冷通道中积累。
(4)采用液氧泵强制循环,使液氧在吸附器中流动加速。
(5)制定了严格的分析制度。主冷液氧中的乙炔要每天分析1次,主冷液氧中的油每周分析1次,循环水中油每周分析1次。氧气和氮气每小时分析1次,空气露点每班分析1次。如果发现有异常,增加分析次数,随时监控,确保装置的安全运行。确保空分设备良好接地,每年测1次接地电阻。
(6)空分设备每运行12个月停车进行全面加温1次,彻底清除碳氢化合物和油脂。
采取上述安全措施后,该厂空分设备已经稳定运行了7年,确保了各种气源的安全供给。
篇2:冷凝蒸发器空分设备防爆措施
一、主冷爆炸机理
1.危险物质
a.可燃组分:主要是乙炔等碳氢化合物,乙炔最为危险,在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6mg/L),很容易以固态析出并引发爆炸。
b.堵塞组分:主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮,尤其是氧化亚氮,日渐引起关注,他们结晶析出后,堵塞主冷通道,会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”,造成碳氢化合物浓缩、积聚、析出,引发主冷爆炸。
c.强氧化剂:液氯为强氧化剂。
2.几种引爆因素
a.固体杂质微粒的机械撞击引爆(乙炔微粒等摩擦、液氧冲击)。
b.静电,如二氧化碳微粒达到(200~300)×104ppm时,可产生静电,电压达3kV。
c.化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物)。
d.气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲,引起温度升高引发爆炸。
二、主冷防爆措施
1.加强原料空气质量控制
氧气生产区应常年在上风向,距乙炔发生站300m以上,远离有害气体源,加强原料空气质量控制,一旦污染严重,要采取相应措施。
2.清除有害物质,防止碳氢化合物等积聚
积聚主要因素如下:
a.充分发挥液空液氧吸附器清除乙炔等碳氢化合物的作用,严格按期倒换吸附器和控制加热再生温度,提高吸附效率。
b.从主冷中排放1%的产品液氧,清除碳氢化合物。
c.定期对空分进行大加温,以除去积聚在热交换器和精馏塔内残留的二氧化碳及碳氢化合物杂质。
d.液氧泵长期投入运行,采用分子筛吸附的,氧化亚氮吸附效果不好,可在分子筛吸附器内加一层5A分子筛。
3.采用高、精、尖检测仪表,实现在线与离线监测
这个工作要正常化、制度化、定期进行,若环境恶化,需随时采取有效措施,把有害物质控制在标准之内,乙炔在0.5、甲烷120、总碳155、二氧化碳4、氧化亚氮100(数量级10-6)。
4.控制操作液面
液面高、循环倍比大,二氧化碳及烃类化合物不易积累浓缩。武钢燃气厂采用全浸操作,经多年安全运行,全部工艺参数同未浸前一样,并且仍有足够的分离空间,换热面积也满足要求,取出的氧气也没有气液夹带现象,所以主冷全浸操作是有利无害的。
5.临时停车与防爆
临时停车再启动,不可避免地存在一定时间的低液面操作,此阶段易发生烃类的局部浓缩,同时重新启动时,板式换热器在一段时间内工况不正常,自清除效果不好,造成二氧化碳堵塞,再加上气流冲击,就有可能在主冷发生微爆,所以应最大限度的减少临时停车的次数,或避免全排液,对主冷实行单独加温,有条件应全面加温。
6.定期清洗
运转2年或更长时间时,应对精馏塔及液氧循环系统进行清洗脱脂,主冷单元应浸泡8h,清洗后用足够压力的空气彻底吹除,而后充分加温干燥。
7.防止静电积聚
液氧的单位电阻较大,易于产生静电,在不接地情况下可产生数千伏的静电电压,所以要定期对空分装置进行接地检查。
8.防止油的进入
若油被带入空分装置,会污染吸附剂,影响对乙炔的吸附,所以应取消易使空气带油的罗茨风机,加强膨胀机的检修和维护。
9.加强电石渣的管理
电石渣中剩余乙炔对空气污染很大,特别是下雨天更为严重,应严格管理,最好远远埋于地下。
10.加强操作、维护、管理
在操作上,对于清除有害杂质的环节要认真,如板式换热器的温度控制、主冷稳定控制、有害物质监测等。
在维护上,监测用的仪器、仪表要定期校验,保证检测结果的准确性;超周期运行要慎重,要及时停车加热吹除。
在管理上,要严格遵守工艺纪律,加强设备管理,杜绝违章作业,保持设备的完好率,严格执行“四不放过”。
11.加强技术培训,提高技术水平
每年定期、不定期培训,增强防爆意识,提高操作技能。
篇3:空分设备冷凝蒸发器防爆措施
据不完全统计,20世纪70年末、80年代初,国内大中型空分设备爆炸30余台次,小型空分设备爆炸100余台次,就在上世纪90年代中期后,国内外连续发生大型空分设备冷凝蒸发器(以下简称主冷)爆炸,其损失惨重。1996年,辽宁顺乙烯化工公司6000m3/h主冷爆炸,空分塔损毁,死亡4人;1997年,马来西亚宾特鲁壳牌石油公司80000m3/h空分主冷爆炸,空分设备全毁,伤12人。由此可见,主冷防爆是空分设备安全的关键。
一、主冷爆炸机理
1.危险物质
a.可燃组分:主要是乙炔等碳氢化合物,乙炔最为危险,在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6mg/L),很容易以固态析出并引发爆炸。
b.堵塞组分:主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮,尤其是氧化亚氮,日渐引起关注,他们结晶析出后,堵塞主冷通道,会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”,造成碳氢化合物浓缩、积聚、析出,引发主冷爆炸。
c.强氧化剂:液氯为强氧化剂。
2.几种引爆因素
a.固体杂质微粒的机械撞击引爆(乙炔微粒等摩擦、液氧冲击)。
b.静电,如二氧化碳微粒达到(200~300)×104ppm时,可产生静电,电压达3kV。
c.化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物)。
d.气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲,引起温度升高引发爆炸。
二、主冷防爆措施
1.加强原料空气质量控制
氧气生产区应常年在上风向,距乙炔发生站300m以上,远离有害气体源,加强原料空气质量控制,一旦污染严重,要采取相应措施。
2.清除有害物质,防止碳氢化合物等积聚
积聚主要因素如下:
a.充分发挥液空液氧吸附器清除乙炔等碳氢化合物的作用,严格按期倒换吸附器和控制加热再生温度,提高吸附效率。
b.从主冷中排放1%的产品液氧,清除碳氢化合物。
c.定期对空分进行大加温,以除去积聚在热交换器和精馏塔内残留的二氧化碳及碳氢化合物杂质。
d.液氧泵长期投入运行,采用分子筛吸附的,氧化亚氮吸附效果不好,可在分子筛吸附器内加一层5A分子筛。
3.采用高、精、尖检测仪表,实现在线与离线监测
这个工作要正常化、制度化、定期进行,若环境恶化,需随时采取有效措施,把有害物质控制在标准之内,乙炔在0.5、甲烷120、总碳155、二氧化碳4、氧化亚氮100(数量级10-6)。
4.控制操作液面
液面高、循环倍比大,二氧化碳及烃类化合物不易积累浓缩。武钢燃气厂采用全浸操作,经多年安全运行,全部工艺参数同未浸前一样,并且仍有足够的分离空间,换热面积也满足要求,取出的氧气也没有气液夹带现象,所以主冷全浸操作是有利无害的。
5.临时停车与防爆
临时停车再启动,不可避免地存在一定时间的低液面操作,此阶段易发生烃类的局部浓缩,同时重新启动时,板式换热器在一段时间内工况不正常,自清除效果不好,造成二氧化碳堵塞,再加上气流冲击,就有可能在主冷发生微爆,所以应最大限度的减少临时停车的次数,或避免全排液,对主冷实行单独加温,有条件应全面加温。
6.定期清洗
运转2年或更长时间时,应对精馏塔及液氧循环系统进行清洗脱脂,主冷单元应浸泡8h,清洗后用足够压力的空气彻底吹除,而后充分加温干燥。
7.防止静电积聚
液氧的单位电阻较大,易于产生静电,在不接地情况下可产生数千伏的静电电压,所以要定期对空分装置进行接地检查。
8.防止油的进入
若油被带入空分装置,会污染吸附剂,影响对乙炔的吸附,所以应取消易使空气带油的罗茨风机,加强膨胀机的检修和维护。
9.加强电石渣的管理
电石渣中剩余乙炔对空气污染很大,特别是下雨天更为严重,应严格管理,最好远远埋于地下。
10.加强操作、维护、管理
在操作上,对于清除有害杂质的环节要认真,如板式换热器的温度控制、主冷稳定控制、有害物质监测等。
在维护上,监测用的仪器、仪表要定期校验,保证检测结果的准确性;超周期运行要慎重,要及时停车加热吹除。
在管理上,要严格遵守工艺纪律,加强设备管理,杜绝违章作业,保持设备的完好率,严格执行“四不放过”。
11.加强技术培训,提高技术水平
每年定期、不定期培训,增强防爆意识,提高操作技能。