第38卷第6期2020年12月
低温与特气.
Low Temperature and Specialty Gases
VoI38,No.6
Dec.,2020
关于一起板翅式换热器堵塞事故的处置过程
赵伟，杨飞，管泽玉
（河南省中原大化集团有限责任公司甲醇事业部，河南濮阳457000）
摘要：空分高压板翅式换热器高压空气通道发生异物堵塞，在设备停车后对高压板翅式换热器通道进行反吹以消除阻力，使高压板翅式换热器正常运行，通过对处置过程和采取的预防措施进行分析，为国内同行业处理类似事件时提供参考。 关键词：高压换热器；板翅式换热器；堵塞
中图分类号:TB657.7文献标志码：B文章编号：1007-7804（2020）06-0014-04
doi：10.3969/j.issn.1007-7804.2020.06.004
Treatment Process of Plate-Pn Heat Exdianger Blockage Accident
ZHAO Wei,YANG Fed,GUAN Zeyu
(MeihanoFDoeosoon，Henan Zhongsuan DahuaGaoup Co.，Lid.，Pusang457000，Chona)
Abstract:Whilo the air passaae of the high-pressure plate-fin heat exchangee is blocking,the facility shuts down.Afteo that,the high-pressure plate-fin heat exchangee is recovered to normai run afteo elimination of the drag through back-blowing of its passaae.This articlo analyzes the disposal process and provides referencc for the domestic industra to deai with similar incidents
Key words:high-pressure heat exchangee plate-fin heat exchangee；blockaae
1-i-i-—1—
1刖7
笔者所在公司的空分采用杭氧KDONX2000/ 61100型装置，该装置采用离心式空气压缩机、常温分子筛净化、增压透平膨胀机、填料型上塔、全精U 无氢制？、液氧泵液氮泵增压的内压缩工艺技术。氧气提供给壳牌煤气化装置，氮气为惰性气体输送给气化甲醇等装置，氟为副产品，设计空气量为279000Nm3jh%
本装置高压换热器（以下简称“高换”）采用两台美国CHART制造的铝制板翅式换热器，在高压换热器中对经分子筛吸附器除去水分和二氧化碳的高、中、低压空气进行冷却，液氧、液氮和污氮气等返流气在此被加热到常温。
高压换热器流程简介：从压缩机高压缸三段6.9MPa高压空气、膨胀机增压端3.85MPa中压空气进入高压板式换热器与返流的高压氧、高压氮及污氮气换热，高压空气出换热器时温度变成-161'的高压液空，然后通过节流阀节流变成-171 '的液空混合物直接进入下塔参与精U；膨胀空气从咼压板式换热器中抽出，换热后为-118'的膨胀空气进入膨胀机入口；高压5.2MPa液氧在高压板式换热器内闪蒸后变成5.2MPa、25'以上的高压氧气；高压8.2MPa液氮在高压板式换热器内闪蒸后变成8.15MPa、25'以上的氮气；从上塔过来的污氮气在高压板式换热器内复热至25'以上进入水冷塔。
2事件经过
2020-01-06T1：26空压机增压机轴承两端振值同时升高，最高达76!m,3min后空分装置中压空 收稿日期：2020-10-12
第6期赵伟，等：关于一起板翅式换热器堵塞事故的处置过程15
气出高压换热器温度TI01402和TI01403出现趋势不一致的异常现象，温差开始扩大，至2：24两温度趋势恢复一致，此温差已由13'扩大至22'%出高换氧气和氮气温度由18'降至14'左右，高换热端温差由5'涨至10'，主冷液位最低降至2100mm 左右（主冷液位低至2000mm联锁氧泵惰转）％采取如下紧急处理措施：
1.检查高、低压换热器冷箱和主冷箱所有相关因素，冷箱外观、密封气氧含量和压力、珠光砂状态、基础温度和系统压力等参数均正常，基本排除介质外漏的可能％
2.稳定生产：将循环水温度保持在27'以下；调节空压机组将高压空气压力保持在6.4-6.5 MPa，保证高压节流和膨胀机在现有条件下维持最大制冷量，尽可能弥补高换无法回收的冷量％
3.在分子筛工作末期分别多次对净化后空气中二氧化碳含量进行分析，排除干冰堵塞换热器进而影响换热效率的可能性％
4.从高、中、低压空气进冷箱前导淋处过滤气体，排查可能存在的机械杂质，经24h过滤，未发现明显固体杂质％
空洞检测5.排查空压机段间换热器和膨胀机增压端后换热器，排除泄漏可能％
3原因分析
造成此种现象的原因，根据运行经验和科学分析汇总如下：
1•二氧化碳和水％本装置分子筛已使用5a以上，寿命已到末期，存在净化能力下降的可能,C02击穿分子筛后随空气进入高压换热器后形成干冰冻结在通道内，影响换热效率，加剧冷损，冷量平衡被破坏，导致主冷液位无法维持％
通过查看分子筛出口C02在线分析表、膨胀机振值和膨胀端进口压差趋势（此二参数为C02超标的重要参照），并在分子筛工作初期和末期分别多次对净化后空气中C02含量进行分析，对比在线C02分析表AIA01203A/B，可以排除二氧化碳和水超标的可能％
2.高换内的铝屑％高压换热器安装和检修后存在未清理彻底的铝屑，这些小的铝屑进入高换后会堵塞通道，甚至可能存在较大的铝屑颗粒，被高速气流带动在咼换入口反复冲刷咼换翅片和流道，造成翅片变形损坏或流道堵塞％
查询高换舷变化趋势发现在异常发生1h内此軽已由11'扩大至22'，此后温差基本稳定保持在20-25'%不能完全排除铝屑堵塞通道的可能％
3.机械杂质％分子筛后某处（可能为分子筛粉末结块、分子筛出口丝网、出口阀门垫片或空压机级间密封等）体积较大的固体杂质进入空压机组高压缸后被叶轮击碎，并导致机组振值快速升高，随后破碎的杂质一部分被截留在段间换热器内，一部分因被膨胀机增压端前过滤器拦截而未进入膨胀机，此外仍有一部分杂质随高压空气进入高压换热器，导致换热器翅片变形或通道堵塞％继而高压空气在两台高换间的分配发生严重失衡，导致高换无法有效回收冷量％
因空压机组高压缸振动比高换温差扩大早发生3min左右，时间上存在可能性％
4处理过程
4.1停车高换反吹
按照GB50677—2011《空分制氧设备安装工程施工与质量验收规范》8.10[1]、GB50184—2011《工业金属管道工程施工质量验收标准》9.2[2]和GB50235—2010《工业金属管道工程施工规范》9.3⑶要求，吹扫压力不得大于系统容器和管道的设计压力，吹扫流速不宜小于20m/s，吹扫时间不小于4h，在排气口设置贴有白布或涂白漆的靶板进行检验，吹扫5min后靶板上应无铁锈、尘土、水分及其他杂物％
空分冷箱加温合格后，空压机低速运行，系统隔离，将高、中压空气出高换冷箱外预留法兰以管线相
连，从出分子筛低压空气引至高、中压相连管线（带阀门V1）。将高压空气现场阀后管线断开，高换一侧引至地面，并新加一现场阀I'1V2，牢固固定管线和阀门。利用0.5MPa低压空气对高、中压通道进行反吹，流程详见图1%
4.1.1中压气通道打靶
拆开V01323前法兰和V01322后法兰，取下中间短节，并把制作好的打靶工具牢固固定在V01323管口，做好打靶准备。打开V01323$V01301，通过PI01301监视反吹气压力，空压机升速将低压气压力提至0.5MPa，打开新加阀门V1，打靶10min后关闭V1和V01323，取下靶板，检验通道异物情况%
4.1.2高压气通道打靶
电子放大镜把制作的靶工牢在V2出,
1!6
低温与特气
38
开V2，打开新加阀|'J V1，打靶10 min 后关闭V1 ，取 下靶板，检验通道异物 ％
4.1.3
首
靶
，发现高压和
气通
道内均有
异物，且高压气通道内异物较多，开始
高压氧气---------------------自
自
01■401B
S —
I
HV01401
4X1~吳―
V2
污氮气
低压空气
来自分子筛'
高压空气 来自增压机中压空气 来自膨胀机.
---------;—
'XV1
来自低换中抽 '低压空气
Ol^OlA
♦低压空气去下塔 -液氮来自液氮泵 -液氧来自液氧泵 -污氮气来自上塔 亠高压空气节流后
去下塔
中压空气 去膨胀机
01S301 |
图1高压换热器通道反吹流程图
Fig. 1 Reverse blowing Oow chart of high pressure heat 6X(31187.10 channel
4.2检修期间检查情况
4.2.1
检修期间打开空压机高压缸最终出
热
器02E005的进口封头，发现大量黑碎屑，经检
高度疑似空压机高压缸级间peek &
（PEEKbipic
聚~~酮 ，是一 异的特种工
料，与其
比具有
，
其耐高温、机械 异、自润滑 、阻燃、耐
，制作成级间密封在空压机组一
用良
） 封，打开空压机高压缸后发现末级PEEK 封缺失％
至此可以确定，2020-01-06 T1：26，空压机高压
缸末级PEEK 密封由于
其它原
并进入末级，
高速撞击后密封碎裂，
并表现为高压缸轴承两端振值同时升高，最高达76 !m % PEEK 密封碎屑被6. 6 MPa 高压空气 ，一
部分被出
热器02E005阻拦，其 部分进入高
高 气通 并 通 重 ， 于高
计有余量故高压空气量
影响，但高空气在进
高换中压和高压气通道，其中重点反吹高
气通道％期间共对
15
，
靶6次；高压
18
，靶7次％最后分别对高 和
高压气通
靶检验，均 痕迹。
-----------------------------高压氮气
入 高换时 了严重的分配不均，表现为中压空气出高 热器温度TI01402和TI01403出现趋
不一致的异常现象，温差开始扩大，高换换热性能
%
4.2.2对高换进一步检查
高压空气进高换冷箱前管线切开，使用带有
摄像头的遥控小车对高换高压空气进口通道进行检
，检查照 2%检
现高换高压气封头内
有少量铝屑和PEEK 密封碎屑
，
用仪表
智能开关方案空压机的仪表空气对高压气通道进行多天
，并
云海os在 出 收
％
第6期赵伟，等：关于一起板翅式换热器堵塞事故的处置过程17
（a）01E401A，圈I内为PEEK密封碎屑，
圈"内为铝屑；（b）01E401B，圈"内为铝屑图2板气内检查照片
Fig.2Inspection photo of high pressure air inlet
head of plate fin heat exchangee
5开车检验
检修后空分开车，经过50d高行验，气出高换温差在1~5'，氧气、氮气出高换温在28'，高热端温差为3'左右3所示，可满高需要，预期％
图3（a）停车前温差21';（b）开车后温差5'
Fig.3(a)The temperature ddference before stopping is21';
(b)The temperature difference after starting is5'
6总结
板翅式换热器作为一种高热式，在空分及其它化工行业中应用较为广泛，但存在其通道异物后检修的，高板翅式换热处理后运行，更高压板翅式换热用600以上，期望为同行业：遇似时提供可以借鉴的处理思路和方式。
参考文献：
[1]GB50677—2011空分制氧设备安装工程施工与质量验
收规范[S].
[2]GB50184—2011工业金属管道工程施工质量验收标准
[S].
[3]GB50235—2010工业金属管道工程施工规范[S].
作者简介：
赵伟（1987），男，工程师，主要从事空分装置和压缩机组的技术管理。
>>>>>>>>>#，种氮#hi抽｛空｝备
申请（专利）号：CN202020423571.7
公开（公告）#：2020-11-17
申请（专权）人：天津市东祥特种气体有限责任公司
摘要：用新型公开了一种氮气的
排抽真空设备，包括，所述内有电机，所述电机输出端有转动盘，所述转动盘上设置有，所述顶部有真空泵，述真空泵输一端有导管，所述导管输出端连接有头，所述真空泵另一端有，述上有控制％用新型通
在转动盘上竖直板内的体实现对气罐的夹持，在通过真空气体排出后，通机控制转动盘进行转动，从而位于竖直板上的气罐进行，处在气内的体从排出，现
三爪拉马对罐内液体的处理。
，种op#$今裟｝备
申请（专利）号：CN202020423509.8
公开（公告）#：2020-11-17
申请（专权）人：天津市东祥特种气体有限责任公司
摘要：用新公开了一新气体分
备，括体，述体的上端有，述的上端面放置有储气瓶，所述气瓶的对有两个卡槽，所述气瓶的上端面的处有进气嘴，所述进气嘴内设置有第二截止阀，所述进气嘴内有截止阀，所述进气嘴上有气嘴，述气嘴上对有个板，两个述板的一端均有竖板，每个述竖板的下端均通过卡块卡接在卡槽内。用新型，了气嘴与进气嘴之间出现松动，了漏气的，了围的工作的成威胁
。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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