化工空分设备的安全运行措施与管理

化工空分设备的安全运行措施与管理

陈爱军

莱芜盈德气体有限公司

摘要：随着经济和社会的发展，促使化工行业也得到不断发展；近年来，空分行业迅速崛起且发展蓬勃。本文通过分析化工空分设备安全运行与管理，同时提出了防范措施与管理对策，以期能够给空分行业的发展与进步提供帮助。

关键词：化工空分碳氢化合物安全运行措施管理

通常大型化工空分应用内压缩流程，其压力较高，N2、O2产品压力在4至10MPa之间，容量也较高，能达到6万以上，甚至等级保持在8至10万，另外还有环境差等特征，对细节要求高，稍不小心极容易出现事故，影响恶劣，损失严重，所以一定要加强防范。以下对空分安全运行与管理的防范措施进行解析。

1化工空分设备安全运行措施

1.1原料空气方面采取的措施

通常化工空分环境条件恶劣，雾霾严重，沙尘很多，原料空气明显与标准不符。此外，园中乙炔、二氧化碳、烯烃和甲烷等氯化氢、碳氢化合物、二氧化硫、氨含量高，对空分设备安全运行非常不利。因而，我们需要采取下面几点措施：其一，使吸入口与污染源保持安全距离；其二应用高效大容量脉冲过滤器，同时保持大富裕量；其三在污染源的上风向布设吸入口；其四使用水及汽与后冷却器直接接触，清除掉含酸碱的有害杂质；其五增添活性氧化铝和纯化系统分子筛的床层厚度，假如用户环境恶略，根据实际情况可应用多层床以及三层床。近阶段，由于低温甲醇清洗过程中二氧化碳排放区与空分吸入口距离过近，导致分子筛纯化器中二氧化碳超标，使换热器通道被冰堵，进而造成时常出现空分被迫停车状况。

1.2化工空分设备的压缩系统

1.21空气入口过滤器

化工空分通常所处于风沙大的地方或山区，沙尘或者春季的柳絮极容易附于滤筒上面，对空压机进气量造成影响，使得效果不理想，这种情况下可以使用无纺布或不锈钢网来更换或定期清理。当然也有一部分厂家在设备设计中就添加了初滤装置。

1.22油站的油烟

关于大机组油站的油烟，在排放时应当与空气入口过滤器远离，避免由于长期排放油烟影响空分安全。

1.23叶轮的冲洗

假如机组吸入空气内的杂质后会吸附在叶轮表面，随着杂质的不断增多将导致机组喘振曲线飘逸或叶轮流道变窄，此外，这种黏附现象也对转子动平衡非常不利，而应用压缩机在线冲洗系统能够有效的确保机组稳定运行，同时还可以延长运行周期。但是在使用时需要注意以下几点内容：第一保证正确的投用时间，也就是在整机正常投运15天内进行冲洗；第二冬季严寒地区如北方，要杜绝一级冲洗结冰情况；其三定期进行冲洗，通常为半月冲洗一次，通过验证这种方式能达到较好的效果。

1.3化工空分预冷系统

通过对空冷塔带水角度的考虑，要安设捕雾器，也可以设置其他防带水装置。对运行情况进行思虑要注意以下几点内容：

其一，启动空冷塔前先做好通气，保持压力稳定，通常压力大于0.4MPa情况下开启水泵，缓慢操作阀门，以免压力突然下降或者上升；其二，避免冷冻水盐析造成填料通道堵塞；其三，使循环水保持适当的加药量，以免药量过大出现泡沫；

1.4分子筛纯化体系

第一，对分子筛吸附器出口二氧化碳的分析数值严格监控，通常保持在1×10–6以内，来确保空分设备安全运行的稳定和可靠，假如超过1×10–6则要及时查找原因，并且采取相应措施处理；其二，一般情况下，化工企业的蒸汽丰富，使用电加热器和蒸汽加热器多，因此对再生加热器出口H2O含量要严格监控，避免由于蒸汽泄漏导致分子筛再生不够。

1.5分析冷箱内设备

通常冷箱内以静止设备为主，有主冷凝蒸发器、精馏塔、换热器、分离器和管道支架等。当前大型空分主冷结构有降膜式主冷和浴式主冷两种结构。其中降膜主冷不经常使用，这种结构虽然省功，能够减少能耗，可是当空气中有害微量成份复杂时，还不能确定有害杂质对其运行的影响程度，所以，很少应用降膜式主冷。浴式主冷属于全浸式操作，在空分装置中普遍应用。

在空分安全上主冷防爆是一个关键问题，这跟碳氢化合物积聚在液氧中有一定关系，碳氢化合物的大量积聚极容易导致整个设备发生爆炸或者局部轻微爆炸。进而威胁到后续工作的正常开展和操作人员的人身安全，所以一定要合理控制装置中容易聚积部位碳氢化合物的浓度，保证在安全值以内，进而实现安全生产。主要采取如下措施：第一确保空气吸入口远离碳氢化合物、乙炔等有害气体发生源；其二，确保分子筛稳定有效的工作；其三，适当改良主冷结构；其四，增强CmHn、C2H2和二氧化碳的实时监控；其五，应用全浸式主冷，进而保障液氧的循环倍率；其六，设置防静电以及防雷接地装置，同时确保装置完善可靠。此外，由于冷箱内脚手架与管道支架的问题常常出现扒砂，因而在建设时要全面考虑生产安全，管道支架特别是仪表管的安装要从受冷变形的位移量上充分考虑，在对冷箱内脚手架拆除时注意不能碰断管线。在原则上应当全部清除脚手架，可是有时也保留冷箱壁的脚手架，这主要是为了方便扒砂，从设备运行安全上出发，最恰当的做法是拆除全部脚手架。

2、对高压氧管线进行有效监管

对空分安全有影响的另一个重要因素是高压氧管线，在管道施工时会产生焊渣、毛刺、油脂和焊瘤等可燃物质，此时在高压氧气不断吹刷下，容易被纯氧氧化，出现燃烧，甚至爆燃等严重情况，所以，要严格把控氧气管道施工初期。首先，对氧气管道的焊接全过程要重点监控，在安装氧气管道、管件、阀门时要提前做好检查，使其达到安全要求，特别注意脱脂和除锈要彻底。严格依照标准开展氧气管道的安装、焊接和施工，在焊接过程中首先用氢弧焊打底，不得使焊渣进人氧气管道。应用白光和黑光灯，或者紫光灯检查管道表面是否存在颗粒物或者油脂，比如填充物，如果不合格，要再次清洗和脱脂。应用X射线或γ射线检验焊缝。在氧气管道将要投用时，先使用无油干燥空气或者干燥氮气吹干净；其二，加强对施工监理的管理和监督工作，选用资质齐全并且经验丰富的监理单位和施工单位。不得出现施工野蛮和马虎作业，严格依照标准和要求施工，避免由于施工问题引发的一些安全事故。针对大型或超大型化工空分来讲，更应当做好这些。

3、化工空分设备的安全管理

当确认设备之后，纯化空气、监控主冷液氧、原料空气、排放低温液体、空分装置的开与停以及异常工况的分析与问题处理都与人的参与密不可分。所以，要加强人员的培训和教育，使操作人员掌握和熟悉基本技能，增强岗位意识，严格依照要求开展工作，进而确保空分装置的安全运行。此外，因为空分界区对其影响的因素较多，比如高低温的伤害、机械伤害、噪音伤害、高处坠落、起重伤害、触电、物体打击、喷砂和有害电气火灾等问题，这些现象引起的事故非常严重。因而为了保障人员的人身安全，务必使他们增强自我保护能力，要对其进行安全培训教育，同时健全规章制度，确保操作人员能够严格执行制度要求，进而杜绝事故发生，确保化工空分设备运行的安全。此外，还要健全巡检制度，重视对重大危险源和安全消防关键部分的监控，针对巡检人员、巡检时间、巡检范围、监管内容、巡检内容作出规定，进而构建完善的巡检网络，全方位实时的监控重大危险源和消防要害部位的具体情况，保障设备安全运行。

结束语

因为化工空分设备的安全运行及管理是当前化工企业一个重要话题，在设备运行过程中要不断总结经验和教训，改善和提高运行的稳定性，进而促进空分装置安全运行管理的优化。

参考文献：

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