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1、.KDON-9000/14000型空氣分離設(shè)備使用維護說明書KOZ90.SM二零一五年三月.感謝您選用KDON-9000/14000型空氣分離設(shè)備。歡迎您提出寶貴的意見與建議，以便我們進一步改進設(shè)備，更好的為用戶服務(wù)。使用本套空氣分離設(shè)備前，請詳細(xì)閱讀本使用維護說明書、隨機各技術(shù)文件及圖紙，特別是本說明書安全規(guī)程部分。有關(guān)控制部份的說明，請與控制系統(tǒng)說明書結(jié)合起來閱讀。謝謝!擬 訂審 核校 對提出單位杭州杭氧低溫液化設(shè)備有限公司目 錄第一章：概述41.1主要技術(shù)性能指標(biāo)41.2設(shè)備主要特色51.3基本原理和過程51.3.1空氣的過濾和壓縮51.3.2空氣中水份和二氧化碳的清除61.3.3空氣被

2、冷卻到液化溫度61.3.4冷量的制取61.3.5液化61.3.6精餾61.4工藝流程概述8第二章：空分設(shè)備的起動102.1起動應(yīng)具備的條件102.2起動準(zhǔn)備102.2.1起動冷卻水系統(tǒng)。112.2.2起動控制系統(tǒng)。112.2.3起動空氣壓縮機。112.2.4起動預(yù)冷系統(tǒng)。112.2.5起動分子篩純化系統(tǒng)。122.2.6吹刷空氣管路。122.3冷卻階段172.3.1分餾塔冷卻前必備條件172.3.2起動透平膨脹機172.3.3冷卻分餾塔系統(tǒng)172.3.4檢查閥門狀態(tài)182.4積液和調(diào)整階段222.4.1閥門的調(diào)節(jié)222.4.2液體的積累222.4.3精餾過程的建立232.4.4精餾工況的調(diào)整24

3、2.4.5粗氬塔的調(diào)整242.4.6純氬塔的操作與調(diào)整252.5裝置安全操作措施282.5.1安全排放282.5.2冷箱的充氣282.5.3啟動注意事項282.5.4加溫氣注意事項282.6重要的操作數(shù)據(jù)292.6.1重要的操作數(shù)據(jù)29第三章：裝置的管理323.1維護323.1.1總的操作管理323.1.2主熱交換器323.1.3冷凝蒸發(fā)器323.1.4精餾塔333.1.5閥門333.1.6測量和控制裝置333.2故障及其排除343.2.1分餾塔主要故障及排除方法34第四章：停車和加溫364.1停車和重新起動364.1.1正常停車364.1.2臨時停車364.1.3臨時停車后的再啟動374.2

4、分餾塔全面加溫374.2.1閥的加溫374.2.2精餾塔系統(tǒng)的加溫38第五章：安全規(guī)程405.1空氣及空氣組份的一般特性405.1.1空氣405.1.2氧氣405.1.3氮氣405.1.4液化氣體415.2安全注意事項415.2.1防止火災(zāi)和爆炸415.2.2防止窒息引起死亡425.2.3防止凍傷425.3安全措施425.3.1廠房設(shè)計425.3.2防火設(shè)備425.3.3防止超壓435.4絕熱材料的使用435.4.1充入密封氣體435.4.2檢查氣體組分435.4.3裝填注意事項43附件一：成套流程圖44附件二：液位指示51第一章：概述1.1主要技術(shù)性能指標(biāo)(1) 加工空氣量 45400 Nm

5、3/h加工空氣壓力 1.0 MPa(A)(2) 產(chǎn)品產(chǎn)量、純度主要工況：名稱產(chǎn)量(Nm3/h)純度溫度()壓力(kPa)產(chǎn)品氧氣9,00099.6 O2%常溫200液氧20099.6 O2%-179進貯槽，連續(xù)氮氣14,0003ppmO2常溫10液氮2003ppmO2-191進貯槽，連續(xù)液氬3002PPm O23PPm N2-184進貯槽，連續(xù)（Nm3 /h指 0，101.3kPa 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量。)注：液氧、液氮不同時生產(chǎn)。(3) 加溫解凍周期：兩年(4) 裝置起動時間（膨脹機啟動至氧氣產(chǎn)量純度達到指標(biāo)）：36小時(5) 裝置排液后加溫解凍時間：48小時(6) 設(shè)備設(shè)計環(huán)境條件大氣壓101

6、.3kPa(A)大氣溫度32相對濕度78%大氣中CO2濃度400 ppm1.2設(shè)備主要特色(1) 本空分設(shè)備采用氧氣內(nèi)壓縮、氮氣外壓縮和常溫分子篩凈化流程的空分設(shè)備，空氣增壓透平膨脹機提供裝置所需冷量，雙塔精餾、無氫制氬，同時設(shè)有氮氣壓縮系統(tǒng)。(2) 分餾塔采用代表當(dāng)今空分技術(shù)最先進水平的規(guī)整填料塔技術(shù)及全精餾制氬技術(shù)，具有氧氬提取率高，能耗低，工藝先進，運行安全可靠，操作維護方便等優(yōu)點 。(3) 采用先進的DCS計算機控制技術(shù)，實現(xiàn)了中控、機旁、就地一體化的控制，可有效的監(jiān)控整套空分設(shè)備的生產(chǎn)過程。成套控制系統(tǒng)具有設(shè)計先進可靠、性能價格比高等特點。1.3基本原理和過程空氣分離的基本原理，是利

7、用液化空氣中各組份沸點的不同而將各組份分離開來。要達到這個目的，空分裝置的工作應(yīng)包括下列過程：(1) 空氣的過濾和壓縮(2) 空氣中水份和二氧化碳的清除(3) 空氣被冷卻到液化溫度(4) 冷量的制取(5) 液化(6) 精餾1.3.1空氣的過濾和壓縮大氣中的空氣先經(jīng)過空氣過濾器過濾其灰塵等機械雜質(zhì)，然后在空氣壓縮機中被壓縮到所需的壓力。壓縮產(chǎn)生的熱量由冷卻水帶走。1.3.2空氣中水份和二氧化碳的清除加工空氣中的水份和二氧化碳若進入空分設(shè)備的低溫區(qū)后，會形成冰和干冰，就會阻塞換熱器的通道和塔板上的小孔。因而配用分子篩吸附器來預(yù)先清除空氣中的水份和二氧化碳，進入分子篩吸附器的空氣溫度約為16。分子篩

8、吸附器輪換使用，一只工作時另一只再生。1.3.3空氣被冷卻到液化溫度空氣的冷卻是在主換熱器中進行的，空氣被返流氣體冷卻到液化溫度。與此同時，冷的返流氣體被復(fù)熱。1.3.4冷量的制取由于絕熱損失、換熱器的復(fù)熱不足損失和冷箱中向外直接排放低溫液體，分餾塔正常運行所需的冷量是由空氣在膨脹機中等熵膨脹和空氣的等溫節(jié)流效應(yīng)來獲得的。1.3.5液化在起動階段，加工空氣在主換熱器中與返流冷氣流換熱而被液化，在正常運行中，氮氣和液氧的熱交換是在冷凝蒸發(fā)器中進行的，由于兩種流體壓力的不同，氮氣被液化而液氧被蒸發(fā)，這是保證塔精餾過程正常進行所必須具備的條件。1.3.6精餾空氣中主要組份的物理特性見下表1.1和表1

9、.2 。 表1.1名 稱化學(xué)符號體積百分比重量百分比氮 N278.0975.5氧O220.9523.1氬Ar0.9321.29二氧化碳CO20.030.05氦He0.000460.00006氖Ne0.00160.0011氪Kr0.000110.00032氙Xe0.0000080.00004表1.2名稱化學(xué)符號氣化溫度熔化溫度比 重臨 界 點Kg/m3Kg/l10-1MpaG氮N2-195.8-209.861.250.81-14734.5氧O2-183-218.41.431.14-11951.3氬Ar-185.7-189.21.7821.4-12249.59氦He-268.9-272.550.1

10、80.125-267.72.335氖Ne-246.1-248.60.7481.204-228.728.13氪Kr-153.2-157.21.7352.155-63.756氙Xe-108.0-111.81.6643.52+16.660.1空氣中99.04%是氧氣和氮氣，0.932%是氬氣，它們在空氣中的含量基本不變。氫、二氧化碳和碳?xì)浠衔镆暤貐^(qū)和環(huán)境在一定范圍內(nèi)變化。空氣中的水蒸汽含量隨著飽和溫度和地理環(huán)境條件影響而變化較大。水蒸汽和二氧化碳具有和空氣大不相同的性質(zhì)，在大氣壓力下，水蒸汽達到0和二氧化碳達到-79時，就分別變成冰和干冰，就會阻塞板式換熱器的通道和篩板上的小孔。因此這些組份必須在

11、空氣進冷箱前除去?？諝庵械奈ｋU雜質(zhì)是碳?xì)浠衔铮貏e是乙炔。在精餾過程中如乙炔在富氧液空和液氧中濃縮到一定程度就有發(fā)生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量規(guī)定不得超過0.1ppm，這必須予以充分的注意。稀有氣體中的不凝性氣體如氖氣和氦氣，由于其冷凝溫度很低，總以氣態(tài)集聚在冷凝蒸發(fā)器中，侵占了換熱面積，而影響換熱效果，因此也要經(jīng)常排放。分離過程可獲得高純度產(chǎn)品?？諝獾木s是在氧-氮混合物的氣相與液相接觸之間的傳質(zhì)交換過程中進行的，氣體自下而上流動，而液體自上而下流動，該過程由篩板來完成。由于氧、氮組份沸點的不同，氮比氧易蒸發(fā)，氧比氮易冷凝，氣體逐板通過時，氮濃度不斷增加，若有足夠多的塔板，在下塔頂即

12、可獲得高純的氮氣，反之液體逐板通過時，氧濃度不斷增加，這樣在氮塔底部可獲得富氧液空，在上塔底部可獲得高純氧氣。1.4工藝流程概述原料空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質(zhì)，空氣經(jīng)過濾后在離心式空壓機中壓縮至1.0MPa（A）左右。經(jīng)空氣冷卻塔預(yù)冷，冷卻水分段進入冷卻塔內(nèi)，下段為循環(huán)冷卻水，上段為經(jīng)水冷塔冷卻后的水，空氣自下而上穿過空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗?？諝饨?jīng)空氣冷卻塔冷卻后，溫度降至16，然后進入切換使用的分子篩吸附器，空氣中的二氧化碳、碳?xì)浠衔锛皻埩舻乃羝晃?。分子篩吸附器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。單臺吸附器的工作時間約為4小時，定時自動切換?？?/p>

13、氣經(jīng)凈化后，由于分子篩的吸附熱，溫度升至24，然后分二路，第一路空氣直接進主換熱器，空氣在主換熱器中與返流氣體（純氧、純氮、污氮氣）換熱達到接近空氣液化溫度約-166后，分成二股，一股直接節(jié)流進入下塔；另一股進入液氧蒸發(fā)器、液空液氧換熱器中與主冷來的液氧熱交換后節(jié)流進入下塔。第二路空氣經(jīng)增壓膨脹機增壓后進入主換熱器。增壓空氣在主換熱器內(nèi)被返流冷氣體冷卻至-145時抽出進入膨脹膨脹制冷，膨脹后的空氣進入下塔。在下塔中，空氣被初步分離成氮氣和富氧液態(tài)空氣，頂部氣氮在冷凝蒸發(fā)器中液化，同時冷凝蒸發(fā)器的低壓側(cè)液氧被氣化。絕大部分液氮作為下塔回流液回流到下塔，其余液氮經(jīng)過冷器被純氮氣和污氮氣過冷并經(jīng)液氮

14、節(jié)流閥節(jié)流后送入上塔頂部。從下塔底部抽出的富氧液空在過冷器中過冷后經(jīng)液空節(jié)流閥節(jié)流送入上塔中部作回流液。從主冷底部抽取的液氧通過液氧泵加壓后進入液空液氧換熱器、液氧蒸發(fā)器，小部分作為液體產(chǎn)品抽出送用戶后備系統(tǒng)，大部分液氧被汽化后經(jīng)主換熱器復(fù)熱后供用戶。污氮氣從上塔上部引出，并經(jīng)過冷器及主換熱器中復(fù)熱后分兩股送出冷箱，一部分作為分子篩吸附器的再生氣體，其余進入水冷塔。純氮氣從上塔頂部引出，在過冷器及主換熱器中復(fù)熱后出冷箱，送用戶氮氣管網(wǎng)。產(chǎn)品液氮經(jīng)液氮產(chǎn)品閥送入液氮貯存系統(tǒng)。第二章：空分設(shè)備的起動2.1起動應(yīng)具備的條件(1) 空分設(shè)備所屬管道、機械、電器等安裝完畢，校驗合格。(2) 所有運轉(zhuǎn)機械

15、均具備起動條件，空壓機應(yīng)預(yù)先進行過單機試車。(3) 所有安全閥調(diào)試完畢，并投入使用。(4) 所有手動，氣動閥門開關(guān)靈活，各調(diào)節(jié)閥需經(jīng)調(diào)試校驗。(5) 所有機器、儀表性能良好，并具備使用條件。(6) 儀控系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，測點顯示與實際相符。(7) 分子篩吸附器程序控制調(diào)試完畢，運轉(zhuǎn)正常，具備使用條件。(8) 所有冷箱外設(shè)備的管道吹刷完畢（包括儀表管線）。(9) 冷箱內(nèi)低溫管道吹刷、加熱完畢，并經(jīng)檢測濕度合格。(10) 空分設(shè)備所有閥門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。(11) 供電系統(tǒng)正常工作。(12) 供水系統(tǒng)正常工作。.2.2起動準(zhǔn)備起動前應(yīng)對保冷箱外管路及附件逐段吹刷完畢并檢驗合格，再對保冷箱內(nèi)的管道和容器進

16、行徹底加溫和吹刷（具體步驟參閱“停車和加溫”部分），露點均應(yīng)在-65以下，絕不能有液態(tài)水分和機械雜質(zhì)存在。應(yīng)特別強調(diào)是，作吹刷用的氣體應(yīng)干燥無油，嚴(yán)禁濕空氣作為吹刷氣源吹刷冷箱內(nèi)的管道。空分裝置的所有氣封點，包括透平膨脹機的噴嘴，都必須關(guān)閉。除分析儀表和計量儀表外，所有通向指示儀表的閥必須開啟。接通溫度測量儀表。并進行以下各操作步驟：(1) 起動冷卻水系統(tǒng)。(2) 起動控制系統(tǒng)。(3) 起動空氣壓縮機。(4) 起動預(yù)冷系統(tǒng)。(5) 起動分子篩純化系統(tǒng)。(6) 吹刷空氣管路。 下面將以上各步驟加以敘述，有關(guān)閥門的狀態(tài)和儀表檢測將另列附表加以說明。2.2.1起動冷卻水系統(tǒng)。(1) 通知做好供冷卻水

17、的準(zhǔn)備工作。(2) 打開冷卻水的進、出口閥。2.2.2起動控制系統(tǒng)。(1) 將備用儀表空氣（由用戶提供）接通。(2) 接通程序控制器系統(tǒng)。(3) 接通切換閥、并檢查切換程序。(4) 按儀控說明書和儀表制造廠的說明，將除分析，計量儀表以外的全部儀表投入。2.2.3起動空氣壓縮機。 詳細(xì)參閱“空氣壓縮機使用維護說明書”。(1) 啟動空氣過濾器（按過濾器使用說明書操作）(2) 接通冷卻水系統(tǒng)。(3) 做好電機的起動準(zhǔn)備。(4) 按制造廠說明起動空氣壓縮機。(5) 逐步增加壓縮機后的壓力。2.2.4起動預(yù)冷系統(tǒng)。 詳細(xì)參閱“預(yù)冷系統(tǒng)使用維護說明書”。(1) 接通冷卻水系統(tǒng)。(2) 做好水泵的起動準(zhǔn)備。

18、(3) 按說明書起動預(yù)冷系統(tǒng)。2.2.5起動分子篩純化系統(tǒng)。 詳細(xì)參閱“分子篩純化系統(tǒng)使用說明書”。(1) 切換程序的運行(手動)。(2) 檢查各控制閥閥位是否正常。(3) 先導(dǎo)入再生氣再接通電加熱器。(4) 接通切換程序。(5) 分子篩吸附器的起動(包括吸附和再生)，至少正常運行一個周期后，才能向分餾塔送氣。（須確定CO2和水分含量達到設(shè)計值）(6) 當(dāng)出分子篩吸附器的空氣中CO2的含量1106時，可倒換儀表空氣氣源。2.2.6吹刷空氣管路。吹刷的目的是去除雜質(zhì)如灰塵等，并檢查有沒有水滴存在。吹刷是用出分子篩吸附器的常溫干燥空氣。每一只吹除閥均頻繁打開進行吹除，所有計器管線均打開吹除一直到?jīng)]

19、有灰塵和水汽為止。2.2.6.1空氣導(dǎo)入空氣管線操作操作中分子篩吸附器壓差PdIAS-1205阻力應(yīng)不超過8KPa，避免分子篩床層激烈波動。2.2.6.2接通各空氣流路A. 第一流路:吹刷空氣管線分子篩吸附器后空氣 FT101 V121123 E1進口（脫開空氣進口法蘭） 大氣B. 第二流路:吹刷主換熱器分子篩吸附器后空氣 V121V123 E1空氣通道 V311 大氣V22 下塔C1V356 大氣 V14 V301 大氣 下塔C1 V324 大氣 E1中部 V31 V41(V43) V341(V342) 大氣 V32 (為確保透平膨脹機的安全，吹刷增壓空氣管路時，膨脹機的密封氣和油泵必須接通

20、，詳見透平膨脹機使用說明書) C. 第三流路：吹刷下塔分子篩吸附器后空氣 下塔C1 V358 大氣 V312 大氣 V353 大氣 V351 大氣 V3 V354 大氣D. 第四流路：吹刷上塔C2及相應(yīng)的管路吹除閥 下塔C1 V1 V2 上塔C2 V302 大氣 V3 V303 大氣 V352 大氣 E1氮氣通道 大氣 E1污氮通道 大氣E1氧氣通道 大氣E. 第五流路：吹刷粗氬塔下塔C1 E2液空通道 V701 K701液空側(cè) 上塔C2 大氣 V772 V704 上塔C2 C701 C702下部 V755 大氣 V501 V505 大氣V503 V506 大氣C702 K701 V712 V

21、770 大氣 大氣 V708 C703 V705大氣 V751 大氣 V757 C2 氬餾分抽口 C701 V713 V703 C702 V755 大氣 V502 V507 大氣V504 V508 大氣V754 大氣F. 第六流路：吹刷純氬塔C1 純氬蒸發(fā)器冷凝側(cè) V759 大氣V707 C2 大氣E2液氮側(cè) V706 K702 V762 大氣V715 污氮管道 大氣 2.2.6.3 吹除注意事項A. 用露點儀檢查各吹除閥出口氣體的含水量，待AIA1203CO2含量1PPm，可把氣體導(dǎo)入冷箱吹掃，當(dāng)各吹除閥出口氣體的露點-65時，才能關(guān)閉吹除閥，轉(zhuǎn)而吹掃別的管道。B. 在吹除各流路時，既要避免

22、壓力下降又要保證有足夠吹刷用氣。盡量保持空壓機出口壓力穩(wěn)定。C. 嚴(yán)格控制上塔壓力PIA20.05MPa，避免上塔超壓。D. 吹除各系統(tǒng)時都應(yīng)先開出口閥，再開進口閥，停止吹除時正好相反。E. 吹除結(jié)束前半小時，應(yīng)將所有冷箱上閥門開關(guān)三次，如發(fā)現(xiàn)有水汽或灰塵吹出，應(yīng)延長吹除時間。F. 吹除時各操作人員應(yīng)注意不得面對各吹除口，以免傷人。G. 吹除徹底完成后，關(guān)閉所有閥門進入冷卻階段。表2.1起動準(zhǔn)備階段閥門狀態(tài)和儀表檢測項目點閥門代號閥門狀態(tài)測量點測量值備注2.11起動冷卻水系統(tǒng)用戶2起動儀表空氣系統(tǒng)2.1將儀表空氣接通2.2按儀控說明書和儀表制造廠的說明書，將除分析和計量儀表以外的全部儀表投3起

23、動空氣壓縮機按空氣壓縮機操作使用說明書操作3.1檢查供油和供水系統(tǒng)3.2做好電機的起動準(zhǔn)備3.3按說明書起動空氣壓縮機4起動預(yù)冷系統(tǒng)按預(yù)冷系統(tǒng)操作使用說明書操作4.1檢查供油和供水系統(tǒng)4.2做好電機的起動準(zhǔn)備4.3按說明書起動預(yù)冷系統(tǒng)5起動分子篩純化系統(tǒng)詳見分子篩純化系統(tǒng)說明書5.1開啟各空氣切換系統(tǒng)5.2接通程序控制器5.3接通切換閥、并檢查切換程序5.4純化器投入工作和加溫時的流程純化器的吸附和再生的切換是由時間程序控制，自動進行詳見純化器說明書及儀控系統(tǒng)說明書2.3冷卻階段參閱分餾塔系統(tǒng)冷卻時閥門狀態(tài)及儀表檢測附表2.2。2.3.1分餾塔冷卻前必備條件(1) 空氣壓縮機已經(jīng)投入正常運轉(zhuǎn)。

24、(2) 空氣預(yù)冷系統(tǒng)已經(jīng)投入正常運轉(zhuǎn)。(3) 分子篩純化器已投入正常運轉(zhuǎn)。(4) 所有儀表接好，控制系統(tǒng)投入正常運轉(zhuǎn)。2.3.2起動透平膨脹機(1) 按“透平膨脹機的使用說明書”規(guī)定，做好透平膨脹機的起動準(zhǔn)備。(2) 打開冷卻流路各閥門。(3) 起動膨脹機，緩慢開大噴嘴并關(guān)小增壓空氣回流閥。(4) 增加膨脹機的供氣量，慢慢使膨脹機達到最大氣量。(5) 打開冷箱氣封閥。2.3.3冷卻分餾塔系統(tǒng)冷卻分餾塔的目的，是將正常生產(chǎn)時的低溫部分從常溫冷卻到接近空氣液化溫度，為積累液體及氧氮分離而準(zhǔn)備低溫條件。冷卻開始時，壓縮機排出的空氣不能全部進入分餾塔，多余的壓縮空氣放空。隨著分餾塔各部分的溫度逐步下降

25、吸入空氣量會逐漸增加，逐慚關(guān)閉放空閥。在此階段保持空壓機排出壓力不變。在冷卻階段，透平膨脹機的產(chǎn)冷量應(yīng)保持最大。出口溫度越低越好，但不能低于液化溫度，可以參照透平膨脹機出口狀態(tài)曲線進行控制。由透平膨脹機的出口壓力和溫度可確定操作點。當(dāng)主換熱器冷端溫度接近液化點時，冷卻階段結(jié)束，并轉(zhuǎn)入積液階段。2.3.4檢查閥門狀態(tài)(1) 分餾塔閥門狀態(tài)分餾塔所有閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)(2) 空氣導(dǎo)入(3) 接通冷卻流路A. 第一流路：冷卻換熱器E1返流污氮氣流路，開閥V6B. 第二流路：冷卻液空、污液氮、液氮流路，開閥V1、V2、V3 V2下塔C1 E2 V1 C2V3 C. 第三流路：冷卻主冷凝蒸發(fā)器K1，關(guān)

26、V11，開V353閥D. 第四流路：冷卻上塔C2，過冷器E2和換熱器E1的氮氣和污氮氣通道，開氮氣放空閥V105，逐部放開V1226和V106閥E. 第五流路：液氧蒸發(fā)器K2，液空液氧換熱器E3、下塔C1空氣流路F. 第六流路：冷卻粗氬塔C701和C702C2氬餾分抽口 C701 C702 K701 V712 大氣C1 E2 V701 K701 V704 C2G. 第七流路：冷卻純氬塔 C1 K1 E2 V706 K702 V762 大氣 V715 污氮管路 大氣 K703 V707 C2 K701 V705 C703 K702 V751 大氣 V708 大氣K703 V757 大氣(4) 切

27、換分子篩吸附器再生氣源在空分設(shè)備起動時，分子篩再生的氣體應(yīng)用分子篩凈化后的空氣。當(dāng)空分設(shè)備起動后，并有足夠的再生氣量時，可改用污氮流路，作為分子篩再生氣體。(5) 起動冷箱充氮系統(tǒng)在空分設(shè)備冷卻過程中，冷箱內(nèi)溫度逐漸降低，應(yīng)及時起動冷箱充氮系統(tǒng)，打開閥門V271、V272、V273避免冷箱內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。(6) 冷卻階段應(yīng)注意事項A. 隨著冷卻流路的增加，空壓機應(yīng)不斷地增加入塔空氣量。同時保持空氣壓縮機排出壓力恒定，防止因超壓而引起連鎖停機。B. 在整個冷卻過程中應(yīng)調(diào)節(jié)各閥門開度控制各部分溫度，不要使溫差太大。C. 為加快冷卻速度，應(yīng)最大限度地發(fā)揮膨脹機的制冷能力，隨塔內(nèi)溫度的降低逐漸增加膨脹量，

28、調(diào)節(jié)膨脹機工況。以膨脹機出口不產(chǎn)生液滴為原則，盡量降低膨脹機出口溫度。D. 隨著溫度的下降冷箱內(nèi)壓力也會逐漸降低，應(yīng)隨時注意調(diào)節(jié)冷箱充氣的流量。表2.2 冷卻階段閥門狀態(tài)和儀表檢測項目點閥門代號閥門狀態(tài)測量點測量值備注2.2冷卻分餾塔1檢查閥開狀態(tài)閥門全關(guān)2空氣導(dǎo)入3接通冷卻流路3.1冷卻換熱器E1返流污氮氣流路V6開3.2冷卻液空、污液氮、液氮流路V1開V2開V3開3.3冷卻主冷凝蒸發(fā)器K1V11關(guān) V352開3.4冷卻上塔C2、過冷器E2、換熱器E1通氮氣、污氮氣通道V105漸開V1226開V106開3.5液氧蒸發(fā)器K2、液空液氧換熱器E3、下TA塔C熱器E1、污塔C1空氣流路續(xù)上頁項目點

29、閥門代號閥門狀態(tài)測量點測量值備注3.6冷卻粗氬塔C701、C702V701開V704開V712開3.7冷卻純氬塔C703V705開V706開V715開V751開V757開V762開4倒換分子篩吸附器再生氣源按分子篩純化系統(tǒng)說明書進行V1250關(guān)V1226開FICS-12017300Nm3/h5向冷箱充污氮V271開FI-271PI201320Nm3/hPI-271100PaV272開FI-272320Nm3/h續(xù)上頁項目點閥門代號閥門狀態(tài)測量點測量值備注PI-272100PaV273開FI-273320Nm3/hPI-273100Pa2.4積液和調(diào)整階段所有冷箱內(nèi)設(shè)備被進一步冷卻，空氣開始液化

30、，塔釜出現(xiàn)液空液面，以后冷凝蒸發(fā)器也逐漸產(chǎn)生液體，塔精餾過程開始建立，冷凝蒸發(fā)器建立富氧液空液面，同時可開始調(diào)節(jié)產(chǎn)品純度及產(chǎn)量。有關(guān)閥門的調(diào)節(jié)參閱積液和調(diào)整階段的閥門狀態(tài)表2.3。2.4.1閥門的調(diào)節(jié)所有閥門的調(diào)節(jié)應(yīng)按步驟緩慢并逐一地進行，當(dāng)前一只閥門的調(diào)節(jié)取得了預(yù)期的效果以后，方可開始下一只閥門的調(diào)節(jié)。2.4.2液體的積累(1) 稍開氖氦吹除閥V312 。(2) 調(diào)節(jié)空氣壓縮機的流量，以滿足分餾塔吸入空氣量的增加，并保持壓縮機后的恒壓。(3) 先微開下塔液氮回流閥V11，根據(jù)主冷液面上漲情況逐漸開大，V11閥要開啟數(shù)次，每次只能微調(diào)。(4) 取樣分析初始積累的液體。如發(fā)現(xiàn)液體中有雜質(zhì)和CO2

31、 固體等則應(yīng)將液體連續(xù)排放，直到純凈為止，由于空氣中含有水分，在抽取液體樣品時，水分會凝結(jié)進入液體，使液體變得混濁，因此，應(yīng)把抽取液體的容器罩起來。(5) V1閥調(diào)塔釜液空液面LIC-1(6) 用V3、V2閥抽取液氮、污液氮送入上塔，加速精餾過程的建立。2.4.3精餾過程的建立(1) 將計量儀表投入(參閱儀控說明書)?？刂飘a(chǎn)品流量為設(shè)計值的7080%。(2) 調(diào)整上塔和下塔的壓力，使之達到正常值。(3) 從阻力計上讀數(shù)的上升，可知精餾過程已經(jīng)開始建立。A. 當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器K1液面上升至5060%以上時,視吸入空氣量和下塔壓力情況調(diào)節(jié)下塔液氮回流閥 V11，初步建立下塔精餾工況。B. 根據(jù)下塔液

32、位上升和液空純度、液氮純度情況，調(diào)節(jié)V1和V3、V2。C. 調(diào)節(jié)出分餾塔的污氮閥V1226, 使污氮進分子篩再生流量達到設(shè)計值。并調(diào)節(jié)出分餾塔的氮氣放空閥，使產(chǎn)品氮氣達到設(shè)計值。(4) 操作粗氬塔A. 緩慢開V701使回上塔的液空蒸發(fā)量增加，促使進粗氬冷凝器K701工作，待粗氬塔液空出現(xiàn)液面時，密切注視粗氬塔阻力計PdI-701、PdI-702的變化，使其緩慢升高到額定值，AI-705氬分析儀可投入使用。B. 調(diào)整氬餾分純度AI-701在910%Ar，這時主塔已達正常工況，漸開V701，使液空液面緩慢升高到額定值，工況穩(wěn)定后液面計LIC-701投入自動。C. 在粗氬塔II工作初期，在粗氬塔I精

33、餾工況還未建立，此時無氧氬分離，含氧量分析儀AIAS-704不投入使用，而將粗氬塔I出口氣體含氧量分析儀AIA-702接入代替AIAS-704使用。當(dāng)AI-705穩(wěn)定，并98%Ar時，AIAS-704方可投入使用。D. 當(dāng)粗氬塔II液面LICAS-702緩慢升到1000mm時，啟動液氬泵AP501A（或AP501B）。將粗氬塔II的粗液氬送入粗氬塔I，此時V703投入自動，使LICAS-702保持在8001000mm。E. 從分析儀AE-703取樣，定期分析液空中乙炔含量，其值不得高于0.01PPm。(5) 當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器液面達到最小規(guī)定值時，可有步驟地調(diào)膨脹機的產(chǎn)冷量，增加液氧和液氮產(chǎn)品的產(chǎn)

34、量。2.4.4精餾工況的調(diào)整(1) 按各分析點數(shù)據(jù)，利用V2、V3對精餾工況進行調(diào)整。(2) 在調(diào)整時，產(chǎn)品輸送量維持在設(shè)計值的80%左右。(3) 當(dāng)工況穩(wěn)定后，可加大產(chǎn)品輸送量到規(guī)定值。(4) 注意主冷液面，應(yīng)保持穩(wěn)定，不能下降，必要時，可增加膨脹氣量。(5) 氮氣產(chǎn)品的產(chǎn)量、純度、壓力達到指標(biāo)時逐漸把氮氣從放空管道切換到產(chǎn)品輸出管路上。2.4.5粗氬塔的調(diào)整由于粗氬塔與主塔有著密切聯(lián)系，只有在保證主塔工況穩(wěn)定于設(shè)計工況的前提下，才能開始粗氬塔正常工況調(diào)整工作。影響粗氬塔正常工況建立的主要因素是氬餾分的組成及熱負(fù)荷發(fā)生變化，因此，粗氬塔正常工況的調(diào)整目的，就是要建立最佳的氬餾分組成及冷凝器熱

35、負(fù)荷，從而保證粗氬純度及產(chǎn)量。(1) 氬餾分含氧量的調(diào)整氬餾分組成的穩(wěn)定性是粗氬塔正常工況建立的基礎(chǔ)。 若氬餾分含氧量太高，將導(dǎo)致粗氬含氧量上升。塔板阻力會升高，且氬提取率會下降，產(chǎn)量減少。若含氧太低，則氮含量往往會升高，氮含量過高，會導(dǎo)致粗氬塔精餾工況惡化（例如產(chǎn)生“氮塞”）。過多的氮帶入精氬塔又會增加精氬塔的精餾熱負(fù)荷，并影響產(chǎn)品純度。氬餾分含氧量是通過調(diào)整主塔的正常工況來達到的，調(diào)整時一定要把主塔和粗氬塔視為一個整體來考慮，二者中有任一參數(shù)偏離正常工況往往都會引起氬餾分組成的變化，因此操作調(diào)整時一定要小心謹(jǐn)慎，且要緩慢而行。最通用的調(diào)整方法是，在允許范圍內(nèi)開氧氣排放閥，這樣可降低氬餾分的

36、含氧量，反之會增加氬餾分的含氧量。特別應(yīng)當(dāng)指出，氮氣產(chǎn)量、入塔空氣量和壓力以及膨脹空氣量的改變、空氣純化系統(tǒng)的切換，都會引起氬餾分的變化。在調(diào)整時，應(yīng)周密考慮各種因素之間的相互影響，盡量把不可避免的干擾因素錯開發(fā)生。(2) 液空液面的調(diào)整粗氬冷凝器熱負(fù)荷是根據(jù)粗氬塔阻力PdI-701和PdI-702指示，通過調(diào)整液空液面來實現(xiàn)，它將影響粗氬的產(chǎn)量及純度。開大V701閥，液空液面升高，冷凝器的熱負(fù)荷增加，反之減少。(3) 粗氬純度的調(diào)整粗氬純度主要靠調(diào)整氬餾分來達到，適當(dāng)增加冷凝器熱負(fù)荷，有助于粗氬的純度提高。2.4.6純氬塔的操作與調(diào)整(1) 操作前應(yīng)具備的條件A. 主塔及粗氬塔的工況穩(wěn)定在設(shè)

37、計工況。B. 純氬塔進行徹底的吹刷冷卻。C. 粗氬含氧量分析AIAS-7042PPmO2。D. 計量儀表和安全閥均已校好，并可隨時投入使用。E. 檢查所有閥門是否靈活好用，并全部處于關(guān)閉狀態(tài)。F. 液氬槽，已準(zhǔn)備就緒。(2) 純氬塔的操作A. 當(dāng)AIAS-7042PPmO2時緩慢開大V705，將粗氬導(dǎo)入精氬塔C703。B. 打開V715、V706，冷凝器液氮側(cè)出現(xiàn)液面并緩慢上升到額定設(shè)計值時， V706投自動。C. 在蒸發(fā)器液面LIC-704初達10%后，應(yīng)全部排放積液。開V757以確保純氬純度。D. 當(dāng)蒸發(fā)器液面LIC-704上升到額定值，漸漸開大V707，使塔內(nèi)阻力PdIC-703靠近設(shè)計

38、值，待塔內(nèi)壓力穩(wěn)定。E. 在蒸發(fā)器液面LIC-704達到設(shè)計額定值時，從分析閥AE-706取樣分析氬純度，若氮含量超過70PPm，則適當(dāng)開大V751，直到合格為止。若氬中含氧大于10PPm，則打開V757，排放掉一部分液氬后再重新積液。F. 當(dāng)純氬中的氧、氮含量達到要求且液面達到1500mm時，可打開V708，去液氬槽。LIC704液面穩(wěn)定后，V708投自動。(3) 純氬塔的調(diào)整A. 塔內(nèi)阻力穩(wěn)定是純氬塔工況穩(wěn)定的標(biāo)志，開大V707，增加上升蒸汽量，塔內(nèi)阻力增加。B. 當(dāng)塔內(nèi)壓力PIAS-704超過正常值時，V751開大，塔內(nèi)壓力恢復(fù)正常。C. 定期開關(guān)或經(jīng)常微開V759，排除不凝性氣體（氖、

39、氦氣）。D. 氬純度可通過調(diào)節(jié)余氣量來達到。開大V751，可降低液氬中含氮量，若液氬中含氧量過高，只有打開V756排放部分液體，重新積液。E. 應(yīng)防止純氬塔出現(xiàn)負(fù)壓，負(fù)壓會使大氣中水分吸入管內(nèi)使管道堵塞。F. 調(diào)節(jié)V715的開度，使純氬冷凝器氮側(cè)壓力調(diào)節(jié)到合適的值，用以調(diào)節(jié)純氬冷凝器的熱負(fù)荷，使純氬塔工況穩(wěn)定。表2.3 積液和調(diào)整階段閥門狀態(tài)和儀表檢測項目點閥門代號閥門狀態(tài)測量點測量值備注2.31主冷凝器徹底冷卻后的流路調(diào)整V1V2V3逐步關(guān)小2穩(wěn)定空壓機壓力3液體的積累V351開關(guān)排光最初產(chǎn)生的約100 mm液體V352開關(guān)V312稍開吹除不凝性氣體V14 調(diào)節(jié)V1調(diào)節(jié)LIC-1850mmV

40、2調(diào)節(jié)V3調(diào)節(jié)4粗氬塔投入使用V701開自動LIC-7011200 mmV704開啟動液氬泵AP501A or AP501B.V703開自動LICAS-7021000 mmV713開自動5純氬塔的操作與調(diào)整5.1V706開大自動LIC-703400mmV705漸開V715漸開自動PIC-7060.045MPaV751漸開自動PIAS-7040.029MPa5.2V705開自動FIC-701324 Nm3/hV707開自動PdIC-7034.4 kPaV759開關(guān)5.3V708開自動LIC-7041500 mmV757開關(guān)AE-7062 ppmO23 ppmN22.5裝置安全操作措施2.5.1安

41、全排放冷凝蒸發(fā)器中液氧的碳?xì)浠衔锉仨殗?yán)格控制，乙炔和碳?xì)浠衔镌诟谎跻嚎罩械暮繕O限規(guī)定如下：化合物名稱正常值報警值停車乙炔0.01 ppm0.1 ppm1 ppm碳?xì)浠衔?0 mg/l液體(按碳計)100 mg/l液體(按碳計)當(dāng)液體中乙炔或碳?xì)浠衔锖窟^高時，應(yīng)采取下列措施：(1) 多測定并盡快地查明含量增高的原因，進行消除。(2) 排放富氧液空，每次使液面下降1020mm。(3) 檢查分子篩吸附器的工作情況是否正常。(4) 如果采取措施后，乙炔或碳?xì)浠衔锖咳匀辉鲩L，已達停車極限值時，則應(yīng)立即停車，排除液體，對設(shè)備進行加溫解凍。2.5.2冷箱的充氣為防止潮濕空氣滲入冷箱和危險氣體

42、在冷箱內(nèi)濃縮，冷箱內(nèi)需充入氣封干燥氮氣，其氣源來自于污氮氣，經(jīng)V271、V272、V273充入冷箱內(nèi)。2.5.3啟動注意事項在啟動時或停車后再啟動時，應(yīng)檢查分子篩吸附器的進出口閥開關(guān)位置是否正確，否則應(yīng)予調(diào)整。閥門的開啟動作要緩慢地進行，不要造成對分子篩吸附床層的沖擊。2.5.4加溫氣注意事項在空分裝置停車排液后開始進行全面加溫時，必須注意加溫氣量要少，速度要慢切不可一開始就用大氣量加溫。加溫氣體為常溫干燥空氣。2.6重要的操作數(shù)據(jù)所列的操作數(shù)據(jù)是理論上的計算值，在實際運行中，會有一些差別，操作者應(yīng)根據(jù)實際情況控制在一定范圍內(nèi)。在日常操作中要注意精餾塔的液面，不能太高以免引起液泛，也不能太低。

43、2.6.1重要的操作數(shù)據(jù)位號名稱操作值備注壓力PI-1下塔底部壓力471 kPaPIA-2上塔底部壓力40 KPaPIC-3氧氣出液氧蒸發(fā)器壓力233 KPaPI-41進膨脹機空氣壓力978 KPaPI-42出膨脹機空氣壓力472 KPaPI-101空氣進冷箱壓力880 KPaPI-102氧氣出冷箱壓力219 kPaPI-103氮氣出冷箱壓力16 kPaPIC-104污氮氣去分子篩系統(tǒng)壓力16 kPaPIC-607 液氧泵出口壓力344 kPaPIS-701粗氬出粗氬塔壓力23 KPaPIAS-704純氬塔上部壓力16KPaPICA-705液氬泵出口壓力900 KPaPIC-706純氬冷凝器氮

44、側(cè)壓力40 KPaPIA-2002儀表空氣壓力500 KPa溫度TI-1空氣進下塔溫度-175TI-17液氧出液空液氧換熱器溫度-169.6TI-21冷箱基礎(chǔ)溫度-9020TI-22冷箱基礎(chǔ)溫度-9020TI-41進膨脹機空氣溫度-145TI-42出膨脹機空氣溫度-165TI-46液空出液空液氧換熱器后溫度-175TIA-101空氣進冷箱溫度24TIA-102氧氣出冷箱溫度32TIA-103純氮氣出冷箱溫度32續(xù)上頁位號名稱操作值備注溫度TIA-104污氮氣去分子篩系統(tǒng)溫度21TI-106污氮氣去水冷塔溫度32TIA-107增壓空氣進冷箱溫度40TIA-121出主換熱器E1-1污氮氣溫度32T

45、IA-122出主換熱器E1-2污氮氣溫度32TIA-123出主換熱器E1-3污氮氣溫度32TI-701粗氬冷凝器回流液空恒流閥后溫度-186TI-704粗氬氣出粗氬冷凝器溫度-184液面LICA-1下塔液空液位850 mmLIAS-2冷凝蒸發(fā)器液氧液位2810 mmLICA-3液氧蒸發(fā)器液氧液位2100mmLIC-701粗氬冷凝器液空液位6002300 mmLICAS-702粗氬塔底部液氬液位1000 mmLIC-703純氬塔冷凝器液氮液位0400 mmLIC-704純氬塔蒸發(fā)器液氬液位10001500 mm流量FI-101進冷箱空氣流量43600 Nm3/hFIQC-102產(chǎn)品氧氣流量900

46、0 Nm3/hFIQC-103產(chǎn)品氮氣流量14000 Nm3/hFIC-701粗氬氣流量324 Nm3/hFI-702氬餾分流量10763 Nm3/h阻力PdI-1下塔阻力17.65 KPaPdI-2上塔及輔塔阻力4.9 KPaPdI-701粗氬塔阻力4 KPaPdI-702粗氬塔阻力6 KPaPdIC-703純氬塔阻力24 KPa純度AE-1下塔液空純度分析35% O2AE-3下塔純液氮純度分析2 ppm O2 AE-5出上塔污氮氣純度分析5.4% O2AE-8上塔氧氣純度分析99.6% O2續(xù)上頁位號名稱操作值備注AE-9上塔底部液氧純度(總碳?xì)?分析TCH30mg/LAE-13氧氣出液氧蒸發(fā)器純度分析99.6% O2AIA-14液氧純度(總碳?xì)?分析TCH30mg/LAE-21出下塔污液氮純度分析20% O2AIAS-102產(chǎn)品氧氣純度分析99.6% O2AIAS-103產(chǎn)品氮氣純度分析2 ppm O2AE-104污氮氣出冷箱純度分析0.52% O2AI-106進冷箱增壓空氣含水量分析-60A