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空分冷箱运行维护及检修 2016年06月 1 冷箱 冷箱是生产高纯气体或液态气体的设备 大多以板式冷箱为主流 由基础 冷箱板 塔内设备 精馏塔 粗氩塔 冷凝器 过冷器 主换热器 高压 低压板换 平衡器等 管道 支撑架 测温 分析仪表 控制阀门 安全保护装置 平台梯子等组成 分主冷 付冷 泵箱 阀箱 膨胀机过桥冷箱等 2 课程内容 冷箱检修程序检修前准备工作安全质量标准运行维护 3 一 冷箱检修程序 1 加温复热2 扒砂3 冷箱内吹扫 水冲洗清砂4 搭设脚手架5 消除漏点6 充气查漏 联合检查 发现隐患7 检修 含仪表 电气 8 气密查漏 必要时裸冷查漏 9 拆除脚手架10 装填珠光砂 开车 4 二 冷箱检修前准备 1 检修方案2 检修人员3 备品 配件 材料4 工器具 吊车 运输车 5 珠光砂堆场6 分析器具等 5 三 检修安全质量标准 1 加温复热的时间 温度要求 温度常温 压力指示为零 氧含量小于20 加温结束注意 停车排液一定要操作缓慢 按顺序对液空 氧 氮 氩进行高空排放 冷箱周围25米内严禁动火或有明火 精馏塔加温时间要确保 冷箱内密封气控制 不得加大 防止冷箱内液体急剧气化 产生砂爆 加温前 打开冷箱顶部所有人孔盖以及冷箱板上的防爆板 关闭所有排液阀 先通少量分子筛后的空气进入冷箱设备 管道 气量一定要控制 通气一段时间后 视情缓慢通入冷箱密封气 加温珠光砂 6 2 扒砂的安全技术要求人员入场特殊安全教育 学习扒砂方案 应急措施 分层扒砂 控制流速 防止砂爆 扒砂过程中出现 液爆或沙爆 7 扒砂过程中出现 液爆或沙爆 主要原因之一 珠光砂内存在一定量的液体 从下部打开人孔 珠光砂顺势而出热空气进入冷箱 冷热气体对流 加上珠光砂的流动摩擦 砂内液体急剧气化 冷箱内压力升高 聚集能量从卸砂口释放 产生喷砂 砂爆 分装 分堆场存放 8 3 冷箱内吹扫 水冲洗清砂注意事项人孔处吹扫的安全防护管道内充微正压 清扫 水冲洗 9 4 搭 拆除脚手架安全技术要求 人员入场资格审查 人员入场特殊安全教育 学习搭 拆方案脚手架固定的特殊要求 支撑着力点的要求 检修通道 平台 联合检查 检验 检测的适应要求 防止高空坠落伤人 损坏设备 管道的有效措施冷箱内运输钢管等物件的注意事项 10 5 充气查漏 联合检查 发现隐患的有效方法根据冷箱内管道的总条数 含仪表导压管 中化分析管 以及管道的支撑架 导向架 阀门与管道连接的静密封点 逐条 逐点进行检查 包干到组到人 检查焊缝 母材 接触处等 慢 细 全的要求要点 11 冷箱内部检查情况 1 E4505粗氩冷凝器顶部ALP 701 714X5 PN0 25至45PSV0775管道ALP 704 90X4 PN1 0及支架变形 管道一处弯头两侧向凹陷 与母管相连处母管变形 12 13 2 E4506粗氩液化器顶至吹除阀45V0764管线GAR 706 55X3 PN1 0变形 凹陷 14 3 E4506粗氩液化器导向支架脱落 15 4 E4505顶部严重变形 东北侧拉筋断 16 5 C4503顶部出口管线GAR 702 714X5 PN0 25支撑断 位于E4505北侧 导向支架变形脱落 位于E4505东北侧 17 6 C4502出口污氮气管线水平管线支撑处凹陷变形 E4506东南侧 18 7 C4504顶部管线ALP 701 714X5 PN0 25至45PV0707前水平管线多处支撑处凹陷变形 19 8 C4504顶部管线ALP 702 714X5 PN0 25至45PV0707后水平管线多处支撑处凹陷变形 20 9 GAr 707 45X3 PN1 0管线 E4507至E4509 变形 21 10 GAR 703 158X4 PN1 0管线 E4505出口LAr 705 208X4 PN1 0至45FT0701 处管线变形 水平托架处凹陷 22 11 E4507出口NLLP 704 133X4 PN1 0至GWN 01 812X6 PN0 25管线变形严重 开孔三通加强筋处泄漏并开裂 与之相连污氮气管线凹陷变形 23 12 E4506出口45PV0703阀后管线NLLP 701 110X4 PN1 0至GWN 01 812X6 PN0 25管线变形严重 24 13 NLLP 01 508X4 PN0 25NLLP 01 508X4 PN0 25管线导向架整体脱落 位于E4507东侧 25 14 45AE0701导压管变形 26 15 NLLP 12 30X2 5 PN1 0与LN 05 219X8 PN2 0管线连接处变形 27 16 LAr 701 208X4 PN1 0 C4503到C4502 管线托架处管道轻微变形 在其中一处托架C4502筒体上的补强板变形 28 17 NLLP 01 508X4 PN0 25管线变形严重并在托架处变形开裂 C4502至E4503 29 18 OLP 01 258X4 PN0 25管线分支 55X3管线变形严重 30 19 45PT0002导压管变形严重 31 20 E4508至C4504管线LAr 721 30X2 5 PN1 LAr 716 30X2 5 PN1 45V0756变形严重 32 21 E4508至纯液氩去液氩贮槽调节阀45LV0704管线LAr 708 55X3 PN1变形并从支架脱落 33 22 C4502至液氮产品排放阀45HV0008管线LN 06 55X3 PN1变形严重 34 23 45PDT0001下导压管泄漏 35 24 主冷箱内冲污氮管线过滤网破损 36 25 E4507排液线LN 709 30X2 5 PN1根部泄漏 37 26 45LT0701A下取压口导压管泄漏 38 27 45LV0004阀出口根部焊缝泄漏 39 28 LN 36 45X3 PN1 0与LN 22 89X4 PN2 0相连处变形 45LV0004旁 40 29 E4508出口管线LN 706 55X3 PN1 0变形 41 30 E4508入口管线NLP 701 90X4 PN1 0 45V0719阀后 变形 42 31 GAr 708 45X2 5 PN1 0管线变形 43 32 LAr 712 208X4 PN1 0管线托架断 44 33 GAr 702 714X5 PN0 25管线托架处凹陷 45 34 LN 03 260X5 PN1 045AE0003前水平管线托架处凹陷 46 35 C4501塔底部液空排放管线变形 47 根据联合检查发现的问题 逐条进行原因分析 制定确实可行的检修方案 举例 见专题2010年9月30日事故报告安庆石化冷箱液空管线三通断裂失效分析报告 48 空分冷箱在运行过程中出现 液爆和砂爆 的原因分析 其根本原因是冷箱内出现了一定的低温液体的泄漏 这部分所泄漏的低温液体受空分管线 容器内的压力冲击进入冷箱 与珠光砂混合迅速气化产生高压而形成破坏作用 空分冷箱内漏液原因有很多 但是从近几年几起空分冷箱的类似事故看大多因管道破裂 49 原因 1 材料供应把关不严 2 用户盲目强调工期 3 施工单位不按要求施工 4 设计原因 管系应力计算 采用了传统的管道自补偿设计方法 5 冷箱设计缺陷或密封气布置不合理 造成冷箱内珠光砂结块 管道挤压变形易断裂 50 扒砂过程中出现 液爆或沙爆 主要原因之一 珠光砂内存在一定量的液体 从下部打开人孔 珠光砂顺势而出热空气进入冷箱 冷热气体对流 加上珠光砂的流动摩擦 砂内液体急剧气化 冷箱内压力升高 聚集能量从卸砂口释放 产生喷砂 砂爆 装砂过程中出现 液爆或沙爆 51 6 检修的质量标准6 1冷箱内管道检修 管道切除最好选择在水平处 防止盘锯切割时的金属屑或砂轮切割的碎物进入管道内 管道坡口制作时 尽量避免打磨物进入管道内 采取两边封堵 制表填写记录项目焊接前要进行脱脂处理 组对前清洁度检查 脱脂处理 组对焊口时应采用无应力组对 焊接前要进行脱脂处理错边的控制 尤其是液氧管线的错边量控制特别重要 52 焊接方法 手工钨极氩弧焊焊接工艺 焊接电流 焊接速度 线能量 焊接角度 运条焊瘤控制 铝镁合金尽量加衬圈 但焊接时防止焊弧击穿不锈钢衬圈 射线探伤会出现评片问题 不锈钢管道焊瘤控制 53 6 2冷箱内设备检修精馏塔检修改造 设备壳体开孔 下塔筛板塔盘拆除 安装 上塔壳体开孔 清理规整填料塔盘珠光砂 过冷器检修 高压板换检修等 54 6 3冷箱阀门检修高压节流阀 安全阀检修 校验 6 4其它设备检修冷箱内支撑架 导向支架检修 冷箱板冻裂检修 55 6 5焊接要求 质量控制 检验检测6 5 1焊接人员要求焊工技能测试 焊接项目资格证 委托考试机构对其技能进行测试6 5 2焊接设备要求完好 准确 氩气流量表 焊枪 焊把 接地6 5 3焊材要求焊条 焊丝 氩气纯度6 5 4检修所需材料的复检工作 有效焊缝的无损检测 化学成份分析 主要方法UT试块对比 RT 56 6 6常见材质焊缝缺陷6 6 1铝镁合金焊接焊缝常见的焊缝缺陷 圆形缺陷气孔 点孔 密集孔 缩孔 夹杂 焊瘤 烧穿条形缺陷未焊透 未熔合 裂纹 咬边 6 6 2不锈钢焊接焊缝常见的焊接缺陷未熔合 未焊透 夹渣 焊瘤 热裂纹等 6 6 3焊接接头的无损检测焊接接头形式 对接环缝 纵缝 马鞍缝 承插缝