空分車間

一、 現(xiàn)場學(xué)習(xí)筆記整理空分車間每班五人，整個空分車間的職責(zé)是將空氣分離為氧氣和氮氣及其它氣體.通過低溫的處理,將空氣變?yōu)橐簯B(tài)空氣,再通過精餾的方式進行分離.生產(chǎn)出的氧氣并入氧氣管網(wǎng)，主要供氣化車間使用，生產(chǎn)的氮氣并入氮氣管網(wǎng)，供全場使用。1. 空分定義和原理簡單說就是利用物理或者化學(xué)方法將將空氣混合物各組進行分開，獲得高純氧氣和高純氮氣以及一些稀有氣體的過程。甲醇廠采用深冷法（也稱低溫法）：先將混合物空氣通過壓縮、膨脹和降溫，直至空氣液化，然后利用氧、氮汽化溫度（沸點）的不同（在標準大氣壓下，氧的沸點為；氮的沸點為 ，沸點低的氮相對于氧要容易汽化這個特性，在精餾塔內(nèi)讓溫度較高的蒸氣與溫度較低的液體不斷相互接觸，低沸點組分氮較多的蒸發(fā)，高沸點組分氧較多的冷凝的原理，使上升蒸氣氮含量不斷提高，下流液體中的氧含量不斷增大，從而實現(xiàn)氧、氮的分離。要將空氣液化，需將空氣冷卻到 以下的溫度，這種制冷叫深度冷凍（深冷）；而利用沸點差將液態(tài)空氣分離為氧、氮、氬的過程稱之為精餾過程。2. 空分工藝流程3. 本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮氣內(nèi)壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規(guī)整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。原料空氣自吸入口吸入，經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質(zhì)。過濾后的空氣進入離心式空壓機經(jīng)壓縮機壓縮，然后進入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水為經(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。經(jīng)空冷塔冷卻后的空氣進入切換使用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附。分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。純化器的切換周期約為4小時，定時自動切換。凈化后的空氣抽出一小部分，作為儀表空氣和工廠空氣。其余空氣分成兩股，一股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進入下塔。另外一股進入空氣增壓機。經(jīng)過空氣增壓機的中壓空氣分成兩部分，一部分進入高壓板式換熱器，冷卻后進入低溫膨脹機，膨脹后空氣進入下塔精餾。另一部分中壓空氣經(jīng)過空氣增壓機二段壓縮為高壓空氣，進入高壓板式換熱器，冷卻后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后進入下塔?？諝饨?jīng)下塔初步精餾后，獲得富氧液空、低純液氮、低壓氮氣，其中富氧液空和低純液氮經(jīng)過冷器過冷后節(jié)流進入上塔。經(jīng)上塔進一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經(jīng)液氧泵壓縮后進入高壓板式換熱器，復(fù)熱后出冷箱，進入氧氣管網(wǎng)。在下塔頂部抽取的低壓氮氣，進入高壓板式換熱器，復(fù)熱后送至全廠低壓氮氣管網(wǎng)。從上塔上部引出污氮氣經(jīng)過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復(fù)熱出冷箱后分成兩部分：一部分進入分子篩系統(tǒng)的蒸汽加熱器，作為分子篩再生氣體，其余污氮氣去水冷塔。從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在結(jié)構(gòu)上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經(jīng)液體泵送入第一段頂部作為回流液，經(jīng)粗氬塔精餾得到99.6?Ar，2ppmO2的粗氬，送入精氬塔中部，經(jīng)精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的*氬作為產(chǎn)品抽出送入進貯槽。4. 空分設(shè)備 自潔式空氣過濾器空氣中含有大量的塵埃，空壓機在長時間的高速運行中，粉塵會造成機器內(nèi)部的葉輪、葉片等部件的磨損、腐蝕和結(jié)垢，縮短機器的使用壽命，因此設(shè)置空氣過濾器，清除掉空氣中的灰塵及雜質(zhì)。作用：清除原料空氣中的機械雜質(zhì)、灰塵。結(jié)構(gòu)：由高效過濾筒、文氏管、自潔專用噴頭、反吹系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、凈氣室出風(fēng)口、柜架等組成。原理：在吸氣負壓作用下，空氣穿過高效過濾筒，粉塵由于重力、靜電和接觸被阻留，凈化空氣進入凈氣室。可對大于1UM以上的灰塵過濾效率達99.9%，濾筒上的灰塵通過專用噴頭吹除達到清除。 空壓機組原料空氣壓縮機和增壓空氣壓縮機 作用：為提供帶壓原料空氣 離心式壓縮機是利用裝于軸上帶有工作輪的葉片在原動機的帶動下做高速旋轉(zhuǎn)運動，葉輪對氣體做功，使氣體獲得動能，然后氣體在擴壓器中速度下降，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，壓力得到進一步提高的過程。 汽輪機的工作原理：利用高溫高壓蒸氣進入噴嘴靜葉柵中蒸氣內(nèi)能減少，動能增加，獲得了很大的流速，蒸氣的溫度壓力下降，高速氣流沖擊動葉片，使葉輪旋轉(zhuǎn)，蒸氣的熱能又轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的機械能，同時蒸氣的溫度壓力下降。空氣經(jīng)自潔式過濾器過濾其中的機械雜質(zhì)、灰塵等，然后進入原料空氣壓縮機（MAC）經(jīng)過四級壓縮，送至空氣冷卻塔冷卻。 空氣預(yù)冷系統(tǒng) 空冷、水冷塔: 空氣冷卻塔 作用：用來降低進分子篩吸附器的空氣溫度與含水量，把空壓機出來的高溫氣體（ C2H2 CO2。 分子篩吸附系統(tǒng)采用長周期，雙層床凈化技術(shù)，切換系統(tǒng)采用無沖擊切換控制技術(shù)，其作用是吸附空氣中的水份、二氧化碳、乙炔、丙稀、丙烷、重?zé)N等雜質(zhì)。分子篩吸附器采用雙層床結(jié)構(gòu)，底層活性氧化鋁床層可有效地保護分子篩，延長分子篩使用壽命，同時采用雙層床也使吸附器再生阻力下降，再生溫度降低，節(jié)約了再生能耗。 增壓透平膨脹機作用：膨脹機是空分設(shè)備的心臟部機之一，由氣體在膨脹機中等熵膨脹而制取冷量，正常生產(chǎn)中為系統(tǒng)補充冷損。工作原理： 工質(zhì)在透平膨脹機的通流部分膨脹獲得動能，并由工作輪軸端輸出外功，因而降低了膨脹機出口工質(zhì)的內(nèi)能和溫度。 空氣精餾系統(tǒng)利用氧、氮的沸點不同，混合液體吸收上升蒸汽的熱量而部分蒸發(fā)，沸點較低的氮較多的蒸發(fā)，而上升蒸汽在放出熱量而部分冷凝，沸點較高的氧較多的冷凝，這樣蒸氣中的氮濃度越來超高，液體中的氧濃度也越來越高， 這樣通過多次的部分蒸發(fā)與部分冷凝來完成整個精餾過程，從而將空氣中的氧和氮分離開來。分餾塔系統(tǒng)是本套空分裝置的核心系統(tǒng)，其作用是利用低溫精餾法將原料空氣分離為氧、氮產(chǎn)品。分餾塔系統(tǒng)采用規(guī)整填料塔技術(shù)，具有氧提取率高，能耗低，下塔采用專用于大型空分設(shè)備的四溢流塔板技術(shù)流程，設(shè)置增加粗氬增效塔，提高空分氧提取率，減少原料空壓機的排量，降低能耗。采用全浸式操作方式，不會產(chǎn)生干蒸發(fā)，使單元內(nèi)部液氧中碳氫化合物不濃縮。當液氧操作液位低于主冷凝蒸發(fā)器板式單元高度的80%時，報警系統(tǒng)立即報警。采用截距較大的翅片，使液氧流動更通暢不易堵塞通道，并降低微小顆粒所產(chǎn)生的靜電，從結(jié)構(gòu)上根本解決了主冷內(nèi)部的安全防爆問題。在液氧側(cè)設(shè)有接地保護裝置。在整個液氧大池中，保持液氧側(cè)較高的循環(huán)倍率，并通過加大液氧排放量使液氧底部不會出現(xiàn)易燃化合物的凝結(jié)。現(xiàn)場學(xué)習(xí)總結(jié)1.去空分車間第一天，王主任讓我們查氧氣、氮氣、氬氣的物化性質(zhì)。因為現(xiàn)場有三個儲罐。這個是空分車間的安全管理的重點。查閱相關(guān)資料如下：液氧貯罐在使用時應(yīng)注意什么安全問題?答：液氧是一種低溫、強助燃物質(zhì)。液氧罐內(nèi)貯存有大量的液氧，除了要防止泄漏和低溫灼傷外，更應(yīng)對其爆炸的危險性有所警惕。因為雖然來自空分設(shè)備的液氧應(yīng)該是基本不含碳氫化合物的，但是，經(jīng)過長期使用，微量的碳氫化合物還有可能在貯罐內(nèi)濃縮、積聚，在一定的條件下，就可能發(fā)生爆炸事故。因此，在使用時應(yīng)注意以下問題：1)液氧罐內(nèi)的液位在任何時候，均不得低于20%；2)罐內(nèi)液氧中的乙炔含量要按規(guī)定期限(例如半個月一次)進行分析，發(fā)現(xiàn)異常要及時采取措施解決；3)罐內(nèi)的液體不可長期停放不用，要經(jīng)常充裝及排放，以免引起乙炔等有害雜質(zhì)的濃縮。 在接觸氮氣時應(yīng)注意哪些安全問題?答：氮氣為無色、無味、無嗅的惰性氣體。它本身對人體無甚危害，但空氣中氮含量增高時，就減少了其中的氧含量，使人呼吸困難。若吸入純氮氣時，會因嚴重缺氧而窒息以致死亡。為了避免車間內(nèi)空氣中氮含量增多，不得將空分設(shè)備內(nèi)分離出來的氮氣排放于室內(nèi)。在有大量氮氣存在時，應(yīng)戴氧呼吸器。檢修充氮設(shè)備、容器和管道時，需先用空氣置換，分析氧含量合格后方允許作業(yè)。在檢修時，應(yīng)有人監(jiān)護，對氮氣閥門嚴加看管，以防誤開閥門而發(fā)生人身事故。在接觸氧氣時應(yīng)注意哪些安全問題?答：氧氣是一種無色、無嗅、無味的氣體。它是一種助燃劑。它與可燃性氣體(乙炔、甲烷等)以一定比例混合，能形成爆炸性混合物。當空氣中氧濃度增到25%時，已能激起活潑的燃燒反應(yīng)；氧濃度到達27%時，有個火星就能發(fā)展到活潑的火焰。所以在氧氣車間和制氧裝置周圍要嚴禁煙火。當衣服被氧氣飽和時，遇到明火即迅速燃燒。特別是沾染油脂的衣服遇氧可能自燃。因此，被氧氣飽和的衣服應(yīng)立即到室外通風(fēng)稀釋。同時，制氧機操作工或接觸氧氣、液氧的人不準抹頭油。2.在空分車間輪崗學(xué)習(xí)跟著工人師傅給冷箱搬填了兩天珠光砂，這滋味實在是不好受，大夏天，穿著厚厚的工作服，戴著棉口罩，勞保眼睛（穿成這樣，還是有很多珠光砂鉆進眼里和口鼻里）。查閱相關(guān)資料：在扒裝珠光砂時要注意哪些安全事項?答：目前，空分設(shè)備的保冷箱內(nèi)充填的保冷材料絕大多數(shù)都是用珠光砂。珠光砂是表觀密度很小的顆粒，很容易飛揚。會侵入五官，刺激喉頭和眼睛，甚至經(jīng)呼吸道吸入肺部。因此，在作業(yè)時要戴好防護面罩。珠光砂的流動性很好，密度比水小，人落入珠光砂層內(nèi)將被淹沒而窒息，因此，在冷箱頂部人孔及裝料位置要全部裝上用810mm鋼筋焊制的方格形安全鐵柵，以防意外。在需要扒珠光砂時，都是發(fā)現(xiàn)冷箱內(nèi)有泄漏的部位。如果是氧泄漏，會使冷箱內(nèi)的氧濃度增高，如果動火檢修就可能發(fā)生燃爆事故；如果泄漏的是氮，冷箱內(nèi)氮濃度很高，可能造成窒息事故。因此，在進入冷箱作業(yè)前，一定要預(yù)先分析冷箱內(nèi)的氧濃度是否在正常范圍內(nèi)(19%21%)。此外，保冷箱內(nèi)的珠光砂是處于低溫狀態(tài)(-50-80)，在扒珠光砂時要注意采取防凍措施。同時要注意低溫珠光砂在空氣中會結(jié)露而變潮，影響下次裝填時的保冷性能。在對冷箱裝珠光砂有好多小直徑大約有30公分左右洞口，用袋子直接往進倒入，會很不容易，但是如果讓機修車間做個漏斗，會省很多事。一來增加速度，二來減少珠光砂的撒漏。3.填料在廠區(qū)除草時發(fā)現(xiàn)草地里都是一種如下圖的東西查閱相關(guān)資料知道這東西是冷卻塔內(nèi)的填料。叫鮑爾環(huán)填料的一種，其作用是填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料,例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等，其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。4.在進空分中控室第一天剛好遇到甲醇廠整個空分裝置開車，注意到汽輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)用的是505沖轉(zhuǎn)（505調(diào)速器控制原理505調(diào)速器是以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，專用于汽輪機控制。根據(jù)汽輪機的特性，參數(shù)以及應(yīng)用場合，在505調(diào)速器面板上直接進行組態(tài)。其控制原理是：接收兩個轉(zhuǎn)速探頭的信號，與內(nèi)部設(shè)定值進行比較，經(jīng)PID運算模塊運算后輸出420mA的電流信號。該信號經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二次油壓信號，二次油壓通過油動機、錯油門調(diào)節(jié)汽輪機汽閥的開度，控制進汽量，使汽輪機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定值）汽輪機505沖轉(zhuǎn)的操作步驟詳細點:1、 確認機組符合沖轉(zhuǎn)條件，按505面板上的RESET鍵（復(fù)位鍵），使所有報警和停機狀態(tài)復(fù)位。畫面顯示CONTROLLING PARAMETR/PUSH RUN OR PRGM（選擇進入運行狀態(tài)或編程狀態(tài)）。2、建立啟動油啟動時，順時針旋轉(zhuǎn)啟動閥手輪，啟動閥在彈簧力的作用下將滑閥向上移動到另一位時，這時高壓油經(jīng)啟動閥變?yōu)閱佑屯ㄏ蛩訇P(guān)閥上腔，將速關(guān)閥活塞壓向活塞盤。3、建立速關(guān)油 當啟動油壓建立后，逆時針旋轉(zhuǎn)關(guān)閉閥手輪，滑閥隨之在彈簧力作用下向上移動到另一位置。這時速關(guān)油路接通，速關(guān)油壓建立，通向速關(guān)閥活塞盤下腔。4、開啟速關(guān)閥 速關(guān)油建立后，再逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)啟動閥手輪，使啟動油與回油接通，啟動油經(jīng)可調(diào)節(jié)流孔回至油箱，啟動油壓下降，速關(guān)閥慢慢開啟。5、 確認速關(guān)閥正常開啟，嚴密性正常；按亮DCS畫面上“允許啟動”按鈕而發(fā)給505調(diào)速器一個干接點信號。按505面板上RUN（運行），如果觸點閉合則505調(diào)速器可以運行，畫面顯示：Speed xxxx RPMIdt/Rtd messogel 如果觸點未閉合則505調(diào)速器不可以運行，畫面顯示： Start Permissive Not Closed(允許起動觸點沒有閉合)6、 如畫面顯示允許運行狀態(tài)，則按下翻鍵，機組將按給定速率升至500Rpm。7、 如500 Rpm暖機結(jié)束，如需繼續(xù)升速，則按ENTER鍵，彈出畫面顯示： New Setpoint Volue(新給定值)用數(shù)字鍵輸入新的給定值后按ETTER鍵。轉(zhuǎn)速將按給定速率向給定值靠近。在轉(zhuǎn)速變化過程中，如需中停，則按上調(diào)鍵或下調(diào)鍵后，給定值將停留在當前值。如需再行控制轉(zhuǎn)速，則按上調(diào)鍵、下調(diào)鍵或按ENTER鍵重新輸入目標值。注：新輸入的給值必須在允許給定值范圍內(nèi)，否則顯示器將顯示出錯信息。出錯信息：1）、 New Volue Less Thon min Press ENTER to Contioue新輸入值小于最小值按ENTER繼續(xù)2）、 New Volue more Thon mox Press ENTER to Contioue新輸入值大于最大值按ENTER繼續(xù)3)、 Setpt Entrd in Crid Bnd Press SPEED key輸入的給定值落入臨界轉(zhuǎn)速范圍，按SPEED鍵8、 至額定轉(zhuǎn)速后，機組符合并網(wǎng)條件，通知電氣并入電網(wǎng)。9、 并網(wǎng)后按上調(diào)鍵或下調(diào)鍵控制機組負荷、排汽壓力?；蛲ㄟ^DCS上控制負荷及排汽壓力。輪崗學(xué)習(xí)（實際工作問題所想）1. 在快一個月輪崗學(xué)習(xí)中突然感覺開始慢慢地找到學(xué)習(xí)的正確方法，也開始感覺有點入門了，以前學(xué)習(xí)中感覺最難學(xué)的就是工藝，自己學(xué)的是機械電子自動化專業(yè)，所以在化工廠里對設(shè)備，電器，儀表，自動控制的東西比較敏感，也自認為工藝有啥，沒有設(shè)備，電器，儀表，也運行不起來。看別人畫工藝流程圖，也覺得沒那個必要?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)以前的想法有問題，通過快一個月不同部門的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)其實設(shè)備、儀表、電器、自動控制這些東西都是通的，有的用的控制系統(tǒng)甚至一模一樣，來到一個新的化工廠最主要的就是要先搞懂工藝，而搞懂工藝最主要的就是要熟悉整個工藝流程圖（最高境界應(yīng)該是把所有現(xiàn)場管道和閥門走向?qū)?yīng)儀表管道流程