空分装置发生晃电事故的应急处理

曹丹

摘要：空分装置是化工厂氮气、氧气的提供者，直接影响化工厂下游装置的长周期运行。由于装置设备动力系统大多采用电力系统，装置出现晃电情况时有发生，影响空分装置平稳运行。本文结合空分装置生产实际，主要介绍装置发生晃电事故后的应急措施及注意事项。

关键词：晃电、应急处理、停工

空分装置主要用于分离空气中的各组分气体，并生产出氧气、氮气、液氩等产品的一套工业设备，主要包括空气预冷系统、分子筛纯化系统、主换热器系统、精馏系统、氩系统、产品外送系统、液体贮存系统及控制系统等。本装置配套的空气压缩机组是由冷凝式汽轮机驱动，压缩机部分为离心式压缩机，氧压机一台，氮压机三台，液体贮存系统由低温液体泵、液体储罐及水浴系统组成。

本装置动力电主要有2种，分别是6000V高压电和380V低压电。氧压机、氮压机主要使用6000V高压电，其他机泵一般为380V低压电。当因外部不可抗拒因素或变电所故障导致装置晃电事故发生时，会造成压缩机组停运甚至整套装置停车的严重后果，低温液体泵无法启动外送，影响管网氧、氮气供应。因此，晃电后的应急处置措施及如何避免此生事故的发生尤为重要。

1. 装置高压电晃电

高压电晃电主要影响氧压机与氮压机的运行，DCS控制系统会出现压缩机停运信号及声光报警，管网氧气、氮气压力逐渐下降，精馏塔上塔压力升高等现象。应急处理如下。首先，启动液体应急系统，将中压液体储罐升压，通过水浴气化后外送，满足管网需求;其次，打开精馏塔氧、氮气取出放空阀，保持上塔压力稳定，精馏塔放空运行。期间，冷却低温液体泵，适当调节水浴系统蒸汽阀及补水阀开度，随时准备外送。上述应急措施实施后，注意观察空压机出口压力变化，控制出口压力稳定;确认事故氮气充入氧压机，事故氮气阀门关闭;关闭氮压机出口阀门，避免管网压力高造成压缩机反转。同时，应观察各机组润滑油压力，确保各压缩机组主辅油泵运行，避免烧瓦事故发生。

2.装置低压电晃电

低压电晃电主要影响装置机泵的运行，如各压缩机组油泵、膨胀机油泵、冷却水泵、冷冻水泵、液氮泵、液氧泵、冷凝液泵等。低压电长时间晃电会导致压缩机油泵停运，机组低油压联锁停机;冷凝液泵停运，空压机冷凝器液位升高联锁停机;氩系统水环泵停运导致氩系统停工;开利冰机停机，分子筛出口温度升高等后果，空分装置被迫停工。

2.1 预冷系统停运

空分装置预冷系统主要包括冷却水泵、冷冻水泵及开利冰机。冷却水泵与冷冻水泵为喷淋冷却塔提供冷源，主要用来降低进喷淋塔空气温度;开利冰机为冷冻水提供冷量来源。本装置冷却水泵及冷冻水泵为一开一备，开利冰机一台运行。冷却水泵及冷冻水泵停运后，应立即切换至备泵运行，调节泵出口阀门开度，使冷却水流量及冷冻水流量稳定;如果备用泵无法启动，开利冰机也将停运，进塔空气冷却效果下降，分子筛负荷增大，存在分子筛出口水、二氧化碳不合格甚至板式换热器冻堵的风险，空分装置整体停工。应急处置时，要实时监控、调整喷淋冷却塔液位，避免喷淋冷却塔高液位导致分子筛带水

2.2 冷凝液泵停运

冷凝液泵主要作用将透平冷凝器的凝水升压外送。低压电晃电时，冷凝液泵打不上量或停运时，会导致冷凝器液位不断上涨，最终上涨至联锁值，空压机停机。由于空压机是空分装置源头，空压机停机将导致空分装置整体停工，因此，要立即将仪表风切换至外供，并启动液体系统外送，注意控制喷淋冷却塔液位及主冷液位，保持上塔微正压，分子筛手动控制，氩系统切断氢气、停运干燥器并紧急停车，装置整体退守至安全状态。此外，对空压机组要定期盘车，检查反吹自洁式空气过滤器状态，确认反吹系统工作正常，保证空压机做好随时启动准备

2.3 低温液体泵停运

低温液体泵主要作用是将液体送至水浴系统，经水浴系统气化后送至管网。由于低压电晃电，液氮泵、液氧泵无法启动，应及时联系调度协调下游装置用量，通知其他空分装置提高外送量，保证管网氧、氮气供应。同时，应及时联系供电尽快恢复低压电供应，使液体系统处于备用状态，做好随时外送准备。由于本装置液氧系统存在热水循环泵，当热水循环泵停运时，液氧泵启动条件不满足，无法外送，应通知其他空分装置供应管网氧气。

2.4 水环泵停运

水环泵主要作用是压缩精馏塔取出的粗氩气，提高粗氩气压力。低压电晃电导致水环泵停运，氩系统整体停工，应立即打开放空阀将粗氩塔放空运行，关闭液氩罐入口阀门，停止液氩进罐，关闭所有氢气阀门及氩精馏塔进出口。同时调整粗氩塔精馏工况，控制粗氩气含氧量，在低压电恢复时，缩短氩系统开工时间。若低压电长时间未恢复时，对氩精馏塔进行排液操作。

2.5 膨胀机油泵停运

膨胀机主要作用是为精馏塔持续提供冷量来源。当低压电晃电导致膨胀机油泵停运时，应立即启动备用膨胀机。如果备用膨胀机仍无法启动，膨胀机会因低油压而联锁停机。由于膨胀机转速较高，属于发电设备，因此，还需关闭膨胀机喷嘴开度及快关阀，保护设备。膨胀机停机后，精馏塔失去冷量来源，系统冷损增加，应适当减小装置负荷及氧、氮气取出量，空分装置可短时间运行。若长时间冷损无法弥补的情况下，要做好空分装置停工的应急准备。

2.6 压缩机油泵停运

压缩机油泵主要作用是提高油箱润滑油压力，并送至压缩机各密封点。低压电晃电时，油泵停运会导致机组润滑油压力低联锁，造成压缩机停机。此时，应启动备用油泵。若备用油泵仍无法启动，应立即组织液体系统外送，调整精馏塔放空阀开度，保持上塔压力稳定。同时，观察机组高位油箱润滑油进入压缩机，防止发生压缩机烧瓦等次生事故。

3.結语

装置晃电的应急处理很关键，不是一成不变的，要根据晃电时装置的具体工况进行分析操作。晃电事故发生时，应第一时间尝试启动停运机泵，保障装置运行。如果备用机组和备泵无法启动时，应按照装置晃电的应急处理措施操作，避免设备损坏及次生事故的发生。另外，应急处理结束后，要去现场对所有设备仔细检查，解决存在的问题及隐患。电力系统供应恢复时，装置开工时间将大大缩短。

参考文献

[1]齐川，管泽玉.空分装置发生晃电事故的分析及处理.江西化工，2013（2）：42-44.

[2]汤学忠，顾福民.新编制氧工问答.2006，305-306.