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1、.KDON-9000/14000型空气分离设备使用维护说明书KOZ90.SM二零一五年三月.感谢您选用KDON-9000/14000型空气分离设备。欢迎您提出宝贵的意见与建议，以便我们进一步改进设备，更好的为用户服务。使用本套空气分离设备前，请详细阅读本使用维护说明书、随机各技术文件及图纸，特别是本说明书安全规程部分。有关控制部份的说明，请与控制系统说明书结合起来阅读。谢谢!拟 订审 核校 对提出单位杭州杭氧低温液化设备有限公司目 录第一章：概述41.1主要技术性能指标41.2设备主要特色51.3基本原理和过程51.3.1空气的过滤和压缩51.3.2空气中水份和二氧化碳的清除61.3.3空气被
2、冷却到液化温度61.3.4冷量的制取61.3.5液化61.3.6精馏61.4工艺流程概述8第二章：空分设备的起动102.1起动应具备的条件102.2起动准备102.2.1起动冷却水系统。112.2.2起动控制系统。112.2.3起动空气压缩机。112.2.4起动预冷系统。112.2.5起动分子筛纯化系统。122.2.6吹刷空气管路。122.3冷却阶段172.3.1分馏塔冷却前必备条件172.3.2起动透平膨胀机172.3.3冷却分馏塔系统172.3.4检查阀门状态182.4积液和调整阶段222.4.1阀门的调节222.4.2液体的积累222.4.3精馏过程的建立232.4.4精馏工况的调整24
3、2.4.5粗氩塔的调整242.4.6纯氩塔的操作与调整252.5装置安全操作措施282.5.1安全排放282.5.2冷箱的充气282.5.3启动注意事项282.5.4加温气注意事项282.6重要的操作数据292.6.1重要的操作数据29第三章：装置的管理323.1维护323.1.1总的操作管理323.1.2主热交换器323.1.3冷凝蒸发器323.1.4精馏塔333.1.5阀门333.1.6测量和控制装置333.2故障及其排除343.2.1分馏塔主要故障及排除方法34第四章：停车和加温364.1停车和重新起动364.1.1正常停车364.1.2临时停车364.1.3临时停车后的再启动374.2
4、分馏塔全面加温374.2.1阀的加温374.2.2精馏塔系统的加温38第五章：安全规程405.1空气及空气组份的一般特性405.1.1空气405.1.2氧气405.1.3氮气405.1.4液化气体415.2安全注意事项415.2.1防止火灾和爆炸415.2.2防止窒息引起死亡425.2.3防止冻伤425.3安全措施425.3.1厂房设计425.3.2防火设备425.3.3防止超压435.4绝热材料的使用435.4.1充入密封气体435.4.2检查气体组分435.4.3装填注意事项43附件一：成套流程图44附件二：液位指示51第一章：概述1.1主要技术性能指标(1) 加工空气量 45400 Nm
5、3/h加工空气压力 1.0 MPa(A)(2) 产品产量、纯度主要工况：名称产量(Nm3/h)纯度温度()压力(kPa)产品氧气9,00099.6 O2%常温200液氧20099.6 O2%-179进贮槽，连续氮气14,0003ppmO2常温10液氮2003ppmO2-191进贮槽，连续液氩3002PPm O23PPm N2-184进贮槽，连续（Nm3 /h指 0，101.3kPa 标准状态下的流量。)注：液氧、液氮不同时生产。(3) 加温解冻周期：两年(4) 装置起动时间（膨胀机启动至氧气产量纯度达到指标）：36小时(5) 装置排液后加温解冻时间：48小时(6) 设备设计环境条件大气压101
6、.3kPa(A)大气温度32相对湿度78%大气中CO2浓度<400 ppm1.2设备主要特色(1) 本空分设备采用氧气内压缩、氮气外压缩和常温分子筛净化流程的空分设备，空气增压透平膨胀机提供装置所需冷量，双塔精馏、无氢制氩，同时设有氮气压缩系统。(2) 分馏塔采用代表当今空分技术最先进水平的规整填料塔技术及全精馏制氩技术，具有氧氩提取率高，能耗低，工艺先进，运行安全可靠，操作维护方便等优点 。(3) 采用先进的DCS计算机控制技术，实现了中控、机旁、就地一体化的控制，可有效的监控整套空分设备的生产过程。成套控制系统具有设计先进可靠、性能价格比高等特点。1.3基本原理和过程空气分离的基本原
7、理，是利用液化空气中各组份沸点的不同而将各组份分离开来。要达到这个目的，空分装置的工作应包括下列过程：(1) 空气的过滤和压缩(2) 空气中水份和二氧化碳的清除(3) 空气被冷却到液化温度(4) 冷量的制取(5) 液化(6) 精馏1.3.1空气的过滤和压缩大气中的空气先经过空气过滤器过滤其灰尘等机械杂质，然后在空气压缩机中被压缩到所需的压力。压缩产生的热量由冷却水带走。1.3.2空气中水份和二氧化碳的清除加工空气中的水份和二氧化碳若进入空分设备的低温区后，会形成冰和干冰，就会阻塞换热器的通道和塔板上的小孔。因而配用分子筛吸附器来预先清除空气中的水份和二氧化碳，进入分子筛吸附器的空气温度约为16
8、。分子筛吸附器轮换使用，一只工作时另一只再生。1.3.3空气被冷却到液化温度空气的冷却是在主换热器中进行的，空气被返流气体冷却到液化温度。与此同时，冷的返流气体被复热。1.3.4冷量的制取由于绝热损失、换热器的复热不足损失和冷箱中向外直接排放低温液体，分馏塔正常运行所需的冷量是由空气在膨胀机中等熵膨胀和空气的等温节流效应来获得的。1.3.5液化在起动阶段，加工空气在主换热器中与返流冷气流换热而被液化，在正常运行中，氮气和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行的，由于两种流体压力的不同，氮气被液化而液氧被蒸发，这是保证塔精馏过程正常进行所必须具备的条件。1.3.6精馏空气中主要组份的物理特性见下表1.
9、1和表1.2 。 表1.1名 称化学符号体积百分比重量百分比氮 N278.0975.5氧O220.9523.1氩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名称化学符号气化温度熔化温度比 重临 界 点Kg/m3Kg/l10-1MpaG氮N2-195.8-209.861.250.81-14734.5氧O2-183-218.41.431.14-11951.3氩Ar-185.7-189.21.7821.4-12249.59氦He-268.9-272.5
10、50.180.125-267.72.335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空气中99.04%是氧气和氮气，0.932%是氩气，它们在空气中的含量基本不变。氢、二氧化碳和碳氢化合物视地区和环境在一定范围内变化。空气中的水蒸汽含量随着饱和温度和地理环境条件影响而变化较大。水蒸汽和二氧化碳具有和空气大不相同的性质，在大气压力下，水蒸汽达到0和二氧化碳达到-79时，就分别变成冰和干冰，就会阻塞板式换热器的通道和筛板上的小孔。因此这些组
11、份必须在空气进冷箱前除去。空气中的危险杂质是碳氢化合物，特别是乙炔。在精馏过程中如乙炔在富氧液空和液氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量规定不得超过0.1ppm，这必须予以充分的注意。稀有气体中的不凝性气体如氖气和氦气，由于其冷凝温度很低，总以气态集聚在冷凝蒸发器中，侵占了换热面积，而影响换热效果，因此也要经常排放。分离过程可获得高纯度产品。空气的精馏是在氧-氮混合物的气相与液相接触之间的传质交换过程中进行的，气体自下而上流动，而液体自上而下流动，该过程由筛板来完成。由于氧、氮组份沸点的不同，氮比氧易蒸发，氧比氮易冷凝，气体逐板通过时，氮浓度不断增加，若有足够多的塔板，在
12、下塔顶即可获得高纯的氮气，反之液体逐板通过时，氧浓度不断增加，这样在氮塔底部可获得富氧液空，在上塔底部可获得高纯氧气。1.4工艺流程概述原料空气经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质，空气经过滤后在离心式空压机中压缩至1.0MPa（A）左右。经空气冷却塔预冷，冷却水分段进入冷却塔内，下段为循环冷却水，上段为经水冷塔冷却后的水，空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后，温度降至16，然后进入切换使用的分子筛吸附器，空气中的二氧化碳、碳氢化合物及残留的水蒸汽被吸附。分子筛吸附器为两只切换使用，其中一只工作时，另一只再生。单台吸附器的工作时间约为4小时，定时自动
13、切换。空气经净化后，由于分子筛的吸附热，温度升至24，然后分二路，第一路空气直接进主换热器，空气在主换热器中与返流气体（纯氧、纯氮、污氮气）换热达到接近空气液化温度约-166后，分成二股，一股直接节流进入下塔；另一股进入液氧蒸发器、液空液氧换热器中与主冷来的液氧热交换后节流进入下塔。第二路空气经增压膨胀机增压后进入主换热器。增压空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-145时抽出进入膨胀膨胀制冷，膨胀后的空气进入下塔。在下塔中，空气被初步分离成氮气和富氧液态空气，顶部气氮在冷凝蒸发器中液化，同时冷凝蒸发器的低压侧液氧被气化。绝大部分液氮作为下塔回流液回流到下塔，其余液氮经过冷器被纯氮气和污氮气过冷
14、并经液氮节流阀节流后送入上塔顶部。从下塔底部抽出的富氧液空在过冷器中过冷后经液空节流阀节流送入上塔中部作回流液。从主冷底部抽取的液氧通过液氧泵加压后进入液空液氧换热器、液氧蒸发器，小部分作为液体产品抽出送用户后备系统，大部分液氧被汽化后经主换热器复热后供用户。污氮气从上塔上部引出，并经过冷器及主换热器中复热后分两股送出冷箱，一部分作为分子筛吸附器的再生气体，其余进入水冷塔。纯氮气从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后出冷箱，送用户氮气管网。产品液氮经液氮产品阀送入液氮贮存系统。第二章：空分设备的起动2.1起动应具备的条件(1) 空分设备所属管道、机械、电器等安装完毕，校验合格。(2) 所有
15、运转机械均具备起动条件，空压机应预先进行过单机试车。(3) 所有安全阀调试完毕，并投入使用。(4) 所有手动，气动阀门开关灵活，各调节阀需经调试校验。(5) 所有机器、仪表性能良好，并具备使用条件。(6) 仪控系统运转正常，测点显示与实际相符。(7) 分子筛吸附器程序控制调试完毕，运转正常，具备使用条件。(8) 所有冷箱外设备的管道吹刷完毕（包括仪表管线）。(9) 冷箱内低温管道吹刷、加热完毕，并经检测湿度合格。(10) 空分设备所有阀门应处于关闭状态。(11) 供电系统正常工作。(12) 供水系统正常工作。.2.2起动准备起动前应对保冷箱外管路及附件逐段吹刷完毕并检验合格，再对保冷箱内的管道
16、和容器进行彻底加温和吹刷（具体步骤参阅“停车和加温”部分），露点均应在-65以下，绝不能有液态水分和机械杂质存在。应特别强调是，作吹刷用的气体应干燥无油，严禁湿空气作为吹刷气源吹刷冷箱内的管道。空分装置的所有气封点，包括透平膨胀机的喷嘴，都必须关闭。除分析仪表和计量仪表外，所有通向指示仪表的阀必须开启。接通温度测量仪表。并进行以下各操作步骤：(1) 起动冷却水系统。(2) 起动控制系统。(3) 起动空气压缩机。(4) 起动预冷系统。(5) 起动分子筛纯化系统。(6) 吹刷空气管路。 下面将以上各步骤加以叙述，有关阀门的状态和仪表检测将另列附表加以说明。2.2.1起动冷却水系统。(1) 通知做好
17、供冷却水的准备工作。(2) 打开冷却水的进、出口阀。2.2.2起动控制系统。(1) 将备用仪表空气（由用户提供）接通。(2) 接通程序控制器系统。(3) 接通切换阀、并检查切换程序。(4) 按仪控说明书和仪表制造厂的说明，将除分析，计量仪表以外的全部仪表投入。2.2.3起动空气压缩机。 详细参阅“空气压缩机使用维护说明书”。(1) 启动空气过滤器（按过滤器使用说明书操作）(2) 接通冷却水系统。(3) 做好电机的起动准备。(4) 按制造厂说明起动空气压缩机。(5) 逐步增加压缩机后的压力。2.2.4起动预冷系统。 详细参阅“预冷系统使用维护说明书”。(1) 接通冷却水系统。(2) 做好水泵的起
18、动准备。(3) 按说明书起动预冷系统。2.2.5起动分子筛纯化系统。 详细参阅“分子筛纯化系统使用说明书”。(1) 切换程序的运行(手动)。(2) 检查各控制阀阀位是否正常。(3) 先导入再生气再接通电加热器。(4) 接通切换程序。(5) 分子筛吸附器的起动(包括吸附和再生)，至少正常运行一个周期后，才能向分馏塔送气。（须确定CO2和水分含量达到设计值）(6) 当出分子筛吸附器的空气中CO2的含量1×106时，可倒换仪表空气气源。2.2.6吹刷空气管路。吹刷的目的是去除杂质如灰尘等，并检查有没有水滴存在。吹刷是用出分子筛吸附器的常温干燥空气。每一只吹除阀均频繁打开进行吹除，所有计器管
19、线均打开吹除一直到没有灰尘和水汽为止。2.2.6.1空气导入空气管线操作操作中分子筛吸附器压差PdIAS-1205阻力应不超过8KPa，避免分子筛床层激烈波动。2.2.6.2接通各空气流路A. 第一流路:吹刷空气管线分子筛吸附器后空气 FT101 V121123 E1进口（脱开空气进口法兰） 大气B. 第二流路:吹刷主换热器分子筛吸附器后空气 V121V123 E1空气通道 V311 大气V22 下塔C1V356 大气 V14 V301 大气 下塔C1 V324 大气 E1中部 V31 V41(V43) V341(V342) 大气 V32 (为确保透平膨胀机的安全，吹刷增压空气管路时，膨胀机的
20、密封气和油泵必须接通，详见透平膨胀机使用说明书) C. 第三流路：吹刷下塔分子筛吸附器后空气 下塔C1 V358 大气 V312 大气 V353 大气 V351 大气 V3 V354 大气D. 第四流路：吹刷上塔C2及相应的管路吹除阀 下塔C1 V1 V2 上塔C2 V302 大气 V3 V303 大气 V352 大气 E1氮气通道 大气 E1污氮通道 大气E1氧气通道 大气E. 第五流路：吹刷粗氩塔下塔C1 E2液空通道 V701 K701液空侧 上塔C2 大气 V772 V704 上塔C2 C701 C702下部 V755 大气 V501 V505 大气V503 V506 大气C702 K
21、701 V712 V770 大气 大气 V708 C703 V705大气 V751 大气 V757 C2 氩馏分抽口 C701 V713 V703 C702 V755 大气 V502 V507 大气V504 V508 大气V754 大气F. 第六流路：吹刷纯氩塔C1 纯氩蒸发器冷凝侧 V759 大气V707 C2 大气E2液氮侧 V706 K702 V762 大气V715 污氮管道 大气 2.2.6.3 吹除注意事项A. 用露点仪检查各吹除阀出口气体的含水量，待AIA1203CO2含量1PPm，可把气体导入冷箱吹扫，当各吹除阀出口气体的露点-65时，才能关闭吹除阀，转而吹扫别的管道。B. 在吹
22、除各流路时，既要避免压力下降又要保证有足够吹刷用气。尽量保持空压机出口压力稳定。C. 严格控制上塔压力PIA20.05MPa，避免上塔超压。D. 吹除各系统时都应先开出口阀，再开进口阀，停止吹除时正好相反。E. 吹除结束前半小时，应将所有冷箱上阀门开关三次，如发现有水汽或灰尘吹出，应延长吹除时间。F. 吹除时各操作人员应注意不得面对各吹除口，以免伤人。G. 吹除彻底完成后，关闭所有阀门进入冷却阶段。表2.1起动准备阶段阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注2.11起动冷却水系统用户2起动仪表空气系统2.1将仪表空气接通2.2按仪控说明书和仪表制造厂的说明书，将除分析和计量仪表
23、以外的全部仪表投3起动空气压缩机按空气压缩机操作使用说明书操作3.1检查供油和供水系统3.2做好电机的起动准备3.3按说明书起动空气压缩机4起动预冷系统按预冷系统操作使用说明书操作4.1检查供油和供水系统4.2做好电机的起动准备4.3按说明书起动预冷系统5起动分子筛纯化系统详见分子筛纯化系统说明书5.1开启各空气切换系统5.2接通程序控制器5.3接通切换阀、并检查切换程序5.4纯化器投入工作和加温时的流程纯化器的吸附和再生的切换是由时间程序控制，自动进行详见纯化器说明书及仪控系统说明书2.3冷却阶段参阅分馏塔系统冷却时阀门状态及仪表检测附表2.2。2.3.1分馏塔冷却前必备条件(1) 空气压缩
24、机已经投入正常运转。(2) 空气预冷系统已经投入正常运转。(3) 分子筛纯化器已投入正常运转。(4) 所有仪表接好，控制系统投入正常运转。2.3.2起动透平膨胀机(1) 按“透平膨胀机的使用说明书”规定，做好透平膨胀机的起动准备。(2) 打开冷却流路各阀门。(3) 起动膨胀机，缓慢开大喷嘴并关小增压空气回流阀。(4) 增加膨胀机的供气量，慢慢使膨胀机达到最大气量。(5) 打开冷箱气封阀。2.3.3冷却分馏塔系统冷却分馏塔的目的，是将正常生产时的低温部分从常温冷却到接近空气液化温度，为积累液体及氧氮分离而准备低温条件。冷却开始时，压缩机排出的空气不能全部进入分馏塔，多余的压缩空气放空。随着分馏塔
25、各部分的温度逐步下降吸入空气量会逐渐增加，逐惭关闭放空阀。在此阶段保持空压机排出压力不变。在冷却阶段，透平膨胀机的产冷量应保持最大。出口温度越低越好，但不能低于液化温度，可以参照透平膨胀机出口状态曲线进行控制。由透平膨胀机的出口压力和温度可确定操作点。当主换热器冷端温度接近液化点时，冷却阶段结束，并转入积液阶段。2.3.4检查阀门状态(1) 分馏塔阀门状态分馏塔所有阀门全部处于关闭状态(2) 空气导入(3) 接通冷却流路A. 第一流路：冷却换热器E1返流污氮气流路，开阀V6B. 第二流路：冷却液空、污液氮、液氮流路，开阀V1、V2、V3 V2下塔C1 E2 V1 C2V3 C. 第三流路：冷却
26、主冷凝蒸发器K1，关V11，开V353阀D. 第四流路：冷却上塔C2，过冷器E2和换热器E1的氮气和污氮气通道，开氮气放空阀V105，逐部放开V1226和V106阀E. 第五流路：液氧蒸发器K2，液空液氧换热器E3、下塔C1空气流路F. 第六流路：冷却粗氩塔C701和C702C2氩馏分抽口 C701 C702 K701 V712 大气C1 E2 V701 K701 V704 C2G. 第七流路：冷却纯氩塔 C1 K1 E2 V706 K702 V762 大气 V715 污氮管路 大气 K703 V707 C2 K701 V705 C703 K702 V751 大气 V708 大气K703 V7
27、57 大气(4) 切换分子筛吸附器再生气源在空分设备起动时，分子筛再生的气体应用分子筛净化后的空气。当空分设备起动后，并有足够的再生气量时，可改用污氮流路，作为分子筛再生气体。(5) 起动冷箱充氮系统在空分设备冷却过程中，冷箱内温度逐渐降低，应及时起动冷箱充氮系统，打开阀门V271、V272、V273避免冷箱内出现负压。(6) 冷却阶段应注意事项A. 随着冷却流路的增加，空压机应不断地增加入塔空气量。同时保持空气压缩机排出压力恒定，防止因超压而引起连锁停机。B. 在整个冷却过程中应调节各阀门开度控制各部分温度，不要使温差太大。C. 为加快冷却速度，应最大限度地发挥膨胀机的制冷能力，随塔内温度的
28、降低逐渐增加膨胀量，调节膨胀机工况。以膨胀机出口不产生液滴为原则，尽量降低膨胀机出口温度。D. 随着温度的下降冷箱内压力也会逐渐降低，应随时注意调节冷箱充气的流量。表2.2 冷却阶段阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注2.2冷却分馏塔1检查阀开状态阀门全关2空气导入3接通冷却流路3.1冷却换热器E1返流污氮气流路V6开3.2冷却液空、污液氮、液氮流路V1开V2开V3开3.3冷却主冷凝蒸发器K1V11关 V352开3.4冷却上塔C2、过冷器E2、换热器E1通氮气、污氮气通道V105渐开V1226开V106开3.5液氧蒸发器K2、液空液氧换热器E3、下TA塔C热器E1、污塔C1
29、空气流路续上页项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注3.6冷却粗氩塔C701、C702V701开V704开V712开3.7冷却纯氩塔C703V705开V706开V715开V751开V757开V762开4倒换分子筛吸附器再生气源按分子筛纯化系统说明书进行V1250关V1226开FICS-12017300Nm3/h5向冷箱充污氮V271开FI-271PI201320Nm3/hPI-271100PaV272开FI-272320Nm3/h续上页项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注PI-272100PaV273开FI-273320Nm3/hPI-273100Pa2.4积液和调整阶段所有冷箱内设备被进一
30、步冷却，空气开始液化，塔釜出现液空液面，以后冷凝蒸发器也逐渐产生液体，塔精馏过程开始建立，冷凝蒸发器建立富氧液空液面，同时可开始调节产品纯度及产量。有关阀门的调节参阅积液和调整阶段的阀门状态表2.3。2.4.1阀门的调节所有阀门的调节应按步骤缓慢并逐一地进行，当前一只阀门的调节取得了预期的效果以后，方可开始下一只阀门的调节。2.4.2液体的积累(1) 稍开氖氦吹除阀V312 。(2) 调节空气压缩机的流量，以满足分馏塔吸入空气量的增加，并保持压缩机后的恒压。(3) 先微开下塔液氮回流阀V11，根据主冷液面上涨情况逐渐开大，V11阀要开启数次，每次只能微调。(4) 取样分析初始积累的液体。如发现
31、液体中有杂质和CO2 固体等则应将液体连续排放，直到纯净为止，由于空气中含有水分，在抽取液体样品时，水分会凝结进入液体，使液体变得混浊，因此，应把抽取液体的容器罩起来。(5) V1阀调塔釜液空液面LIC-1(6) 用V3、V2阀抽取液氮、污液氮送入上塔，加速精馏过程的建立。2.4.3精馏过程的建立(1) 将计量仪表投入(参阅仪控说明书)。控制产品流量为设计值的7080%。(2) 调整上塔和下塔的压力，使之达到正常值。(3) 从阻力计上读数的上升，可知精馏过程已经开始建立。A. 当主冷凝蒸发器K1液面上升至5060%以上时,视吸入空气量和下塔压力情况调节下塔液氮回流阀 V11，初步建立下塔精馏工
32、况。B. 根据下塔液位上升和液空纯度、液氮纯度情况，调节V1和V3、V2。C. 调节出分馏塔的污氮阀V1226, 使污氮进分子筛再生流量达到设计值。并调节出分馏塔的氮气放空阀，使产品氮气达到设计值。(4) 操作粗氩塔A. 缓慢开V701使回上塔的液空蒸发量增加，促使进粗氩冷凝器K701工作，待粗氩塔液空出现液面时，密切注视粗氩塔阻力计PdI-701、PdI-702的变化，使其缓慢升高到额定值，AI-705氩分析仪可投入使用。B. 调整氩馏分纯度AI-701在910%Ar，这时主塔已达正常工况，渐开V701，使液空液面缓慢升高到额定值，工况稳定后液面计LIC-701投入自动。C. 在粗氩塔II工
33、作初期，在粗氩塔I精馏工况还未建立，此时无氧氩分离，含氧量分析仪AIAS-704不投入使用，而将粗氩塔I出口气体含氧量分析仪AIA-702接入代替AIAS-704使用。当AI-705稳定，并98%Ar时，AIAS-704方可投入使用。D. 当粗氩塔II液面LICAS-702缓慢升到1000mm时，启动液氩泵AP501A（或AP501B）。将粗氩塔II的粗液氩送入粗氩塔I，此时V703投入自动，使LICAS-702保持在8001000mm。E. 从分析仪AE-703取样，定期分析液空中乙炔含量，其值不得高于0.01PPm。(5) 当主冷凝蒸发器液面达到最小规定值时，可有步骤地调膨胀机的产冷量，增
34、加液氧和液氮产品的产量。2.4.4精馏工况的调整(1) 按各分析点数据，利用V2、V3对精馏工况进行调整。(2) 在调整时，产品输送量维持在设计值的80%左右。(3) 当工况稳定后，可加大产品输送量到规定值。(4) 注意主冷液面，应保持稳定，不能下降，必要时，可增加膨胀气量。(5) 氮气产品的产量、纯度、压力达到指标时逐渐把氮气从放空管道切换到产品输出管路上。2.4.5粗氩塔的调整由于粗氩塔与主塔有着密切联系，只有在保证主塔工况稳定于设计工况的前提下，才能开始粗氩塔正常工况调整工作。影响粗氩塔正常工况建立的主要因素是氩馏分的组成及热负荷发生变化，因此，粗氩塔正常工况的调整目的，就是要建立最佳的
35、氩馏分组成及冷凝器热负荷，从而保证粗氩纯度及产量。(1) 氩馏分含氧量的调整氩馏分组成的稳定性是粗氩塔正常工况建立的基础。 若氩馏分含氧量太高，将导致粗氩含氧量上升。塔板阻力会升高，且氩提取率会下降，产量减少。若含氧太低，则氮含量往往会升高，氮含量过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化（例如产生“氮塞”）。过多的氮带入精氩塔又会增加精氩塔的精馏热负荷，并影响产品纯度。氩馏分含氧量是通过调整主塔的正常工况来达到的，调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整体来考虑，二者中有任一参数偏离正常工况往往都会引起氩馏分组成的变化，因此操作调整时一定要小心谨慎，且要缓慢而行。最通用的调整方法是，在允许范围内开氧气排放阀
36、，这样可降低氩馏分的含氧量，反之会增加氩馏分的含氧量。特别应当指出，氮气产量、入塔空气量和压力以及膨胀空气量的改变、空气纯化系统的切换，都会引起氩馏分的变化。在调整时，应周密考虑各种因素之间的相互影响，尽量把不可避免的干扰因素错开发生。(2) 液空液面的调整粗氩冷凝器热负荷是根据粗氩塔阻力PdI-701和PdI-702指示，通过调整液空液面来实现，它将影响粗氩的产量及纯度。开大V701阀，液空液面升高，冷凝器的热负荷增加，反之减少。(3) 粗氩纯度的调整粗氩纯度主要靠调整氩馏分来达到，适当增加冷凝器热负荷，有助于粗氩的纯度提高。2.4.6纯氩塔的操作与调整(1) 操作前应具备的条件A. 主塔及
37、粗氩塔的工况稳定在设计工况。B. 纯氩塔进行彻底的吹刷冷却。C. 粗氩含氧量分析AIAS-7042PPmO2。D. 计量仪表和安全阀均已校好，并可随时投入使用。E. 检查所有阀门是否灵活好用，并全部处于关闭状态。F. 液氩槽，已准备就绪。(2) 纯氩塔的操作A. 当AIAS-7042PPmO2时缓慢开大V705，将粗氩导入精氩塔C703。B. 打开V715、V706，冷凝器液氮侧出现液面并缓慢上升到额定设计值时， V706投自动。C. 在蒸发器液面LIC-704初达10%后，应全部排放积液。开V757以确保纯氩纯度。D. 当蒸发器液面LIC-704上升到额定值，渐渐开大V707，使塔内阻力Pd
38、IC-703靠近设计值，待塔内压力稳定。E. 在蒸发器液面LIC-704达到设计额定值时，从分析阀AE-706取样分析氩纯度，若氮含量超过70PPm，则适当开大V751，直到合格为止。若氩中含氧大于10PPm，则打开V757，排放掉一部分液氩后再重新积液。F. 当纯氩中的氧、氮含量达到要求且液面达到1500mm时，可打开V708，去液氩槽。LIC704液面稳定后，V708投自动。(3) 纯氩塔的调整A. 塔内阻力稳定是纯氩塔工况稳定的标志，开大V707，增加上升蒸汽量，塔内阻力增加。B. 当塔内压力PIAS-704超过正常值时，V751开大，塔内压力恢复正常。C. 定期开关或经常微开V759，
39、排除不凝性气体（氖、氦气）。D. 氩纯度可通过调节余气量来达到。开大V751，可降低液氩中含氮量，若液氩中含氧量过高，只有打开V756排放部分液体，重新积液。E. 应防止纯氩塔出现负压，负压会使大气中水分吸入管内使管道堵塞。F. 调节V715的开度，使纯氩冷凝器氮侧压力调节到合适的值，用以调节纯氩冷凝器的热负荷，使纯氩塔工况稳定。表2.3 积液和调整阶段阀门状态和仪表检测项目点阀门代号阀门状态测量点测量值备注2.31主冷凝器彻底冷却后的流路调整V1V2V3逐步关小2稳定空压机压力3液体的积累V351开关排光最初产生的约100 mm液体V352开关V312稍开吹除不凝性气体V14 调节V1调节L
40、IC-1850mmV2调节V3调节4粗氩塔投入使用V701开自动LIC-7011200 mmV704开启动液氩泵AP501A or AP501B.V703开自动LICAS-7021000 mmV713开自动5纯氩塔的操作与调整5.1V706开大自动LIC-703400mmV705渐开V715渐开自动PIC-7060.045MPaV751渐开自动PIAS-7040.029MPa5.2V705开自动FIC-701324 Nm3/hV707开自动PdIC-7034.4 kPaV759开关5.3V708开自动LIC-7041500 mmV757开关AE-7062 ppmO23 ppmN22.5装置安全
41、操作措施2.5.1安全排放冷凝蒸发器中液氧的碳氢化合物必须严格控制，乙炔和碳氢化合物在富氧液空中的含量极限规定如下：化合物名称正常值报警值停车乙炔0.01 ppm0.1 ppm1 ppm碳氢化合物30 mg/l液体(按碳计)100 mg/l液体(按碳计)当液体中乙炔或碳氢化合物含量过高时，应采取下列措施：(1) 多测定并尽快地查明含量增高的原因，进行消除。(2) 排放富氧液空，每次使液面下降1020mm。(3) 检查分子筛吸附器的工作情况是否正常。(4) 如果采取措施后，乙炔或碳氢化合物含量仍然增长，已达停车极限值时，则应立即停车，排除液体，对设备进行加温解冻。2.5.2冷箱的充气为防止潮湿空
42、气渗入冷箱和危险气体在冷箱内浓缩，冷箱内需充入气封干燥氮气，其气源来自于污氮气，经V271、V272、V273充入冷箱内。2.5.3启动注意事项在启动时或停车后再启动时，应检查分子筛吸附器的进出口阀开关位置是否正确，否则应予调整。阀门的开启动作要缓慢地进行，不要造成对分子筛吸附床层的冲击。2.5.4加温气注意事项在空分装置停车排液后开始进行全面加温时，必须注意加温气量要少，速度要慢切不可一开始就用大气量加温。加温气体为常温干燥空气。2.6重要的操作数据所列的操作数据是理论上的计算值，在实际运行中，会有一些差别，操作者应根据实际情况控制在一定范围内。在日常操作中要注意精馏塔的液面，不能太高以免引
43、起液泛，也不能太低。2.6.1重要的操作数据位号名称操作值备注压力PI-1下塔底部压力471 kPaPIA-2上塔底部压力40 KPaPIC-3氧气出液氧蒸发器压力233 KPaPI-41进膨胀机空气压力978 KPaPI-42出膨胀机空气压力472 KPaPI-101空气进冷箱压力880 KPaPI-102氧气出冷箱压力219 kPaPI-103氮气出冷箱压力16 kPaPIC-104污氮气去分子筛系统压力16 kPaPIC-607 液氧泵出口压力344 kPaPIS-701粗氩出粗氩塔压力23 KPaPIAS-704纯氩塔上部压力16KPaPICA-705液氩泵出口压力900 KPaPIC
44、-706纯氩冷凝器氮侧压力40 KPaPIA-2002仪表空气压力500 KPa温度TI-1空气进下塔温度-175TI-17液氧出液空液氧换热器温度-169.6TI-21冷箱基础温度-9020TI-22冷箱基础温度-9020TI-41进膨胀机空气温度-145TI-42出膨胀机空气温度-165TI-46液空出液空液氧换热器后温度-175TIA-101空气进冷箱温度24TIA-102氧气出冷箱温度32TIA-103纯氮气出冷箱温度32续上页位号名称操作值备注温度TIA-104污氮气去分子筛系统温度21TI-106污氮气去水冷塔温度32TIA-107增压空气进冷箱温度40TIA-121出主换热器E1
45、-1污氮气温度32TIA-122出主换热器E1-2污氮气温度32TIA-123出主换热器E1-3污氮气温度32TI-701粗氩冷凝器回流液空恒流阀后温度-186TI-704粗氩气出粗氩冷凝器温度-184液面LICA-1下塔液空液位850 mmLIAS-2冷凝蒸发器液氧液位2810 mmLICA-3液氧蒸发器液氧液位2100mmLIC-701粗氩冷凝器液空液位6002300 mmLICAS-702粗氩塔底部液氩液位1000 mmLIC-703纯氩塔冷凝器液氮液位0400 mmLIC-704纯氩塔蒸发器液氩液位10001500 mm流量FI-101进冷箱空气流量43600 Nm3/hFIQC-10
46、2产品氧气流量9000 Nm3/hFIQC-103产品氮气流量14000 Nm3/hFIC-701粗氩气流量324 Nm3/hFI-702氩馏分流量10763 Nm3/h阻力PdI-1下塔阻力17.65 KPaPdI-2上塔及辅塔阻力4.9 KPaPdI-701粗氩塔阻力4 KPaPdI-702粗氩塔阻力6 KPaPdIC-703纯氩塔阻力24 KPa纯度AE-1下塔液空纯度分析35% O2AE-3下塔纯液氮纯度分析2 ppm O2 AE-5出上塔污氮气纯度分析5.4% O2AE-8上塔氧气纯度分析99.6% O2续上页位号名称操作值备注AE-9上塔底部液氧纯度(总碳氢)分析TCH30mg/L
47、AE-13氧气出液氧蒸发器纯度分析99.6% O2AIA-14液氧纯度(总碳氢)分析TCH30mg/LAE-21出下塔污液氮纯度分析20% O2AIAS-102产品氧气纯度分析99.6% O2AIAS-103产品氮气纯度分析2 ppm O2AE-104污氮气出冷箱纯度分析0.52% O2AI-106进冷箱增压空气含水量分析-60AI-701氩馏份含氩量分析9.2% ArAIA-702粗氩塔顶部粗氩含氧量分析13% O2AE-703粗氩冷凝器液空中乙炔含量分析TCH30mg/LAIAS-704粗氩塔出口粗氩气微量氧分析2 ppm O2AI-705粗氩塔出口粗氩气含氩量分析99.6% ArAIAS
48、-706产品氩纯度分析2 ppm O23 ppm N2AE-751纯氩塔余气纯度分析50% N2,50% Ar第三章：装置的管理3.1维护这里仅对本装置的主要部机的使用维护作一说明，其中空气压缩机、预冷系统及纯化系统使用维护详见相应的使用维护说明书。 3.1.1总的操作管理建议设置操作记录表和维护履历本。(1) 操作记录表每小时记录一次，其内容包括温度、压力、阻力、流量、液位和分析结果等，重要的自动记录仪表上的数据也应记录下来。(2) 维护履历本应记录如下工作进行情况。每周对所有测量管线吹刷一次，吹刷前应先关掉管线控制器，检查并在必要时重新校正仪表零位。检查切换装置和控制仪器的功能是否正常。每
49、月检查空气和气体过滤器，并在必要时进行清洗。3.1.2主热交换器主热交换器的维护，主要是注意阻力和温度的变化。异常情况通常是因为冰、干冰和粉未阻塞的缘故。这往往是设备操作不当而引起的，可以通过加温吹除来消除。另外要注意热交换器有无渗漏，这可以通过分析热交器进出口的组分有否差异进行判断，装置中提供有许多分析点供取样分析。3.1.3冷凝蒸发器必要时需分析冷凝蒸发器中液空的乙炔含量，并将结果记录于操作记录上。 液氧中乙炔的含量一般低于0.01ppm.不能超过0.1ppm，含量过高有发生爆炸的危险，如果乙炔含量过高，就得采取措施，尽可能多地加大排液量，同时需加大膨胀机膨胀量以保持液面，并对冷凝蒸发器中
50、的液氧不断进行分析。如果乙炔浓度继续上升，并达到1ppm应把所有的液体全部排空，并应停车加温和对分子筛吸附器进行再生。为防止乙炔的局部增浓和二氧化碳的堵塞，冷凝蒸发器板式单元必须有80%浸没于液氧中，最好全部浸没。一定要避免在低液面下长时间运行。若液面过低应立即增加制冷量，使液面上升到规定范围。3.1.4精馏塔当塔的阻力减小时，表明有渗漏或者塔板上液面太低，必须查明原因。如果阻力增大，这通常由于塔板堵塞造成，这种情况下，则只有通过加温精馏塔才能消除。 在精馏塔设有液面计，当精馏塔底部液面升得太高，使最下一块塔淹没，就会造成淹塔。此时阻力会显著增大，应排放液体后，重新调整。3.1.5阀门低温阀门
51、、污氮及氮气管线上的阀门必须无油和油脂，在维护和修理这些阀门时，要特别注意确保这一点。如果与油或油脂接触，则应进行脱脂处理。 垫片和密封环也应无油和油脂，并必须用适合于氧阀门的不可燃材料制成。 阀门的管理和维护还包括保持阀杆可见表面的清洁和检查阀门的渗漏情况。阀杆的表面要定期涂上一种适合于氧阀门的润滑剂。 关于阀门和专用阀门的详细管理和维护要求，可参阅阀门使用维护说明书。3.1.6测量和控制装置各种仪表管理和维护必须按照“控制系统使用说明书”的规定进行。测量管线应加特别维护，确保没有渗漏，不然，会影响仪表测量正确性，甚至不能工作。同样测量管线的堵塞也是不允许的，应通过加温和吹除加以排除。3.2故障及其排除这里仅对运行期间可能出现的常见故障加以说明，其它意外故障必须由现场人员根据具体情况予以处理。3.2.1分馏塔主要故障及排除方法序号现 象可 能 原 因排 除 方 法1纯度下降1. 产量过高A. 关小产品阀B. 检查放空阀有否泄漏C. 检查孔板，变送器是否正常2. 分析不准A. 检查取样管有否泄漏B. 检查分析仪3. 加工空气量过少A. 检查压缩机情况B. 检查管路有否泄漏4. 分馏塔板堵塞停车加温吹降，必要时清洗之.
