大型空分在低溫地區運行問題的探討

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產部，黑龍江鶴崗 154100）

大型空分在低溫地區運行問題的探討

孟祥龍

（中海石油華鶴煤化有限公司氨生產部，黑龍江鶴崗 154100）

中海石油華鶴煤化有限公司的KDON-45000/53500型空氣分離設備，從2014年11月產出合格氧氮以來運行兩年半時間，由于東北冬季極寒天氣對裝置運行影響較大，故總結了冬季設備運行的常見問題及相應的處理方法，。因此選擇中國最北部的大型空分裝置，進行探討具有較好的代表性。

空分設備；極寒；防凍

中海石油華鶴煤化有限公司（以下簡稱華鶴公司）位于黑龍江省鶴崗市，鶴崗位于中國的最北部，緊鄰俄羅斯，每年最低氣溫可以達到-35℃，冬季長達六個月，這對裝置的穩定運行造成了極大的挑戰。現將裝置運行的兩年半時間內遇到的典型性問題作簡要的總結。

1 分子篩純化系統閥門問題

華鶴公司空分裝置分子篩純化系統采用現在大型空分最常用的DCS自動控制原理，所有主要閥門均采用歐賓羅斯公司生產的三偏心蝶閥，其具有良好的密封性能，適用于分子篩系統可以防止高低壓部分竄壓或者氣體倒流。但是問題在于三偏心蝶閥的使用溫度最低為-25℃，因此一到冬季進入極寒天氣閥門常常出現卡澀問題，因為分子篩程序有閥門30s內達不到指定動作就暫停整個分子篩序的聯鎖，因此一進入冬季常常發生程序暫停的問題。

經儀表現場檢查，現場閥門實際已達到指定開關狀態，但是中控DCS信號未顯示，對閥門進行檢查后發現是閥門開度指示的撞錘在冬季低溫下動作不及時，設置卡澀，因此無法將信號傳送到中控DCS上。

處理措施：對分子篩所有三偏心蝶閥添加電伴熱及保溫套，保證閥門在冬季仍處于其適宜的工作溫度，防止再出現此類問題。處理后三偏心蝶閥再未出現過動作不及時的問題。

2 氧氮泵軸承損壞問題

華鶴公司空分裝置采用法國低溫之星Cryostar公司的低溫立式離心泵，一臺高速運行一臺低速備車，將液氧經七級壓縮壓縮至8.7MPa后送入氧氣管網，在裝置運行過程中發生了數次氧泵軸承損壞事故，尤其是對于備用氧泵在緊急狀態下升速后，軸溫往往急速上升聯鎖停車，軸承損壞，公司因此而更換過兩次軸承，損失達到上百萬元。

經電氣專業檢查，發現每次軸承損壞后，軸承內無低溫潤滑脂，導致軸承在泵負荷大幅變動過程中溫度急劇上升，最后損壞。由于液氧泵所用低溫潤滑脂為廠家配套提供，且使用專用油槍進行加油，此類油槍非常精確，精確到1g，而每次加油量為3~5g，故考慮可能加油過程中存在由于加油操作問題加油量不夠的可能。

處理措施：①對電氣專業的保運人員進行培訓，精細化操作，確保每次加油量；②每次加油后對備用泵進行升速操作，使備用泵得到充分潤滑，是加入的潤滑脂混合均勻；③對液氧泵電機加油孔進行改造，擴大流道，使潤滑脂更容易進入軸承內。

3 空壓機進氣端位移大問題

華鶴公司空壓機組為汽輪機一拖二機組，其中空壓機采用陜鼓EIZ125-4（1+1+1+1）型等溫式離心壓縮機，采用了軸向進氣，并于入口處設置入口導葉及調節裝置。由于鶴崗地區夏天最高氣溫與冬天最低氣溫，最高溫差可達到70℃以上，因此空氣密度變化較大，導致空壓機入口導葉在夏天與冬天開度差值可達30%，其中在冬天空壓機進氣端位移最高達到0.67mm，逼近聯鎖值，存在停車及損壞機組的風險。

經技術組分析，在冬天，氣體密度大，機組負荷輕，空壓機導葉只需要35%左右即可滿足使用條件，但是汽輪機和增壓機負荷基本不變，整個機組應力無法滿足，導致進氣端位移較大。

處理措施：采用控制變量法，針對可能影響位移的因素逐一進行調節，如改變汽輪機的抽氣、調整增壓機的負荷、控制空壓機的排氣壓力等。最后確定降低空壓機排氣壓力可以有效地控制位移大小，因此最終決定在滿足空分工況正常的情況下，將空壓機排氣壓力由0.520MPa調整至0.510MPa，位移得到了較好的控制。

4 結束語

東北地區，尤其黑龍江省，環境條件惡劣，不利于化工裝置運行，但是通過精細化操作，對問題進行正確的分析、處理，不但可以保證裝置的長周期運行，也可以在這過程中發現問題、處理問題、總結經驗，克服環境的影響，便于化工業在東北地區的發展。

Discussion on Operation of Large Scale Air Separation in Low Temperature Area

Meng Xiang-long

KDON-45000/53500 type air CNOOC Ltd.Eco-ego coal separation equipment，from the November 2014 output of qualif i ed oxygen nitrogen since two and a half years，due to extremely cold weather in winter in Northeast China has great inf l uence on the operation of the device，it summarizes the common problems in the equipment operation and the corresponding treatment methods. The air separation unit is the largest air separation unit in the north of China，so it has good representation.

air seraration plant；extremely cold；antifreeze

TQ116.1

B

1003–6490（2017）03–0077–01

2017–03–08

孟祥龍（1990—），男，黑龍江大慶人，助理工程師，主要從事空分主控工作。