浅谈53000Nm?/h空分高压空气截止阀故障分析及应急处理

2020-11-20刘竞争

装备维修技术 2020年8期

刘竞争

摘要：由于大型内压缩空分装置高压空气截止阀的特殊意义，针对本公司出现过的故障情况，进行分析总结，并针对阀门进行事故预想制定措施。

关键词：高压空气截止阀; 故障分析; 应急处理措施; 冷损 ;精馏工况

前言：大型内压缩空分装置中高压空气截止阀，是生产的重中之重，精馏塔工况建立时，初期下塔回流液就是节流后的高压空气液化产生的，是整个工况的基础，高压空气截止阀是否能正常投用并全开，关系到整个装置能否正常运行及运行负荷的大小，阀门开度小，不能全开时，由于正流空气气量小，且节流后，空气压力低、流速快，导致板式换热器换热效果变差，高压板式换热器复热不完全，使反流气体温度过低、冷损变大，装置负荷提不起来，整个装置能耗增大，后系统也会由于气氧负荷低，装置只能维持低负荷运行，使全公司的经济效益受到影响;如果开度过小，则由于精馏工况无法建立，分离装置无法运行;因此，该阀门是否完好，对于空分装置有着非同寻常的意义。

1 空分装置简介

本套空分装置主要由压缩系统、分离系统组成，生产能力为53000m/h氧、81000m3/h氮。

压缩系统空气压缩机为离心式：主空压缩机RIKT125-4 （MAC）和空气增压机RG50- 5（BAC），由德国曼透公司设计制造，共用一台德国西门子公司设计制造透平汽轮机（SST600-HNK50/71）驱动，节省投资并提高蒸汽转换效率。

分离系统是一套采用填料塔、双泵内压缩和前段预净化流程的制氧装置，即采用常温分子筛预净化、空气增压透平膨胀机提供装置所需冷量，空气增压膨胀，双塔精馏、液氧、液氮泵内压缩流程，且全精馏无氢制氩。主要机泵等动设备和高压板式换热器及关键阀门均由国外配套。同时采用DCS进行操作和控制，使空分装置始终在最佳经济点运行。

因此，本套装置具有流程简单、操作简便、运行稳定、安全可靠等特点，大大延长装置的连续运转周期。

2 事情经过一

2011年9月29日11：10，该公司空分车间加温结束，分离装置准备开车。中控操作过程中主操发现高板正流高压空气气量与日常操作有偏差。现场人员立即到现场检查高压空气截止阀和高压空气节流阀的阀位状态。经检查发现高压空气截止阀在开、关的过程中，阀杆不随手轮的启动而转动，初步判断高压空气截止阀阀门传动故障。立即通知检修人员进行拆检。

拆检阀门后发现阀杆上少装一个键，阀门在开关过程中剪切力过大，发生滚键现象，最终导致阀门涡轮蜗杆传动结构传动失效。传动结构转动但是阀杆实际不动作，致使阀门实际开度与指示开度有30°的偏差。检修人员立即加工键，重新将传动结构复位。13：50，阀门修复完毕，可以正常操作。

2.1事故原因

（一）直接原因

1、阀门出厂时少装一个键，开关阀门时键所承受剪切力过大导致滚键，使阀门卡塞开度有误。

（二）间接原因

1、此球阀只有开、停车时操作一次，平时不进行操作，日常维护不到位，导致阀门有卡涩现象。

2、该阀门为高压阀门，其密封压制较紧，开关过程中用力较大。

2.2 防范措施

1、空分车间制定阀门操作手册，对各类阀门的操作及维护进行指导。

2、加强阀门润滑管理，确保各类阀门灵活好用。

3、加强设备验收管理，避免设备本身存在故障。

3 事故经过二

2012年5月3日下年15：00，该公司空分车间系统开车，5月4日凌晨1：00向下塔引气过程中，控制室操作人员发现高压空气进下塔流量无指示，污氮气出高板温度过低且无法控制，立即通知现场人员检查高压空气截止阀和高压空气节流阀阀门的开度，现场人员发现高压空气截止阀阀门前后振动异常，转动其手轮，流量和压力无变化。经设备部和公司领导再次确认后，于5月4日中午进行停车处理。停车检查发现高压空气截止阀阀头仍处于关闭状态，阀杆发生形变。

3.1事故原因

（一）直接原因

高压空气节流阀阀门关不严，阀门前、后压差大，并且受温度影响，阀门热胀冷缩而卡住，且高压空气截止阀阀门在操作过程中，开关非常吃力，需要两个人同时操作，反复的开关，阀杆强度下降，受力发生形变，造成阀门无法打开。

（二）间接原因

高压空气截止阀该阀门属于手动球阀，曾发生过一次开关过程中阀杆键销脱落而不能打开到位的现象，后经现场处理后认为恢复正常，放松管理，重视不到位。

3.2 防范措施

1、抓好备品备件和备机管理，以便对异常设备在机会检修中及时更换。

2、对有故设备各厂给予重视，不要把异常当作正常，采取正确的措施加以控制。

3、開车前认真做好阀门确认，确保开车过程中阀门能开关到位灵活好用。

高压空气截止阀如何操作，无法全开时的危害，以及如何应急处理？

操作：（1）确认高压空气节流阀关闭，高压空气露点置换合格。

（2）打开高压空气截止阀旁通充压。