VK80-3型空气压缩机进水事故分析.doc

VK80-3型空气压缩机带水事故分析摘要 文章就VK80-3型空气压缩机进水事故做出了分析和处理，对以后的安全运行提出了注意事项。关键词 空分设备 空气压缩机 停车 事故 带水 注意事项华菱涟源钢铁集团(以下简称:涟钢)21000m3/h空分设备是年产420万t钢配套的重点项目工程之一, 该套空分设备共投资约1 .7亿元，由杭氧股份集团有限公司设计制造,采用规整填料塔上塔、带增压机膨胀、全精馏无氢制氩外压缩流程,具有提取率高、性能稳定、变负荷能力强及能耗水平低等优点。2005年6月18日一次性开车成功并顺利出氧,各项产品质量标准，经过5个多月的安全稳定运行,于2005年11月通过性能考核。是涟钢第一套大型全精馏制氧设备。该套空分设备配套的空压机组是由德国西门子公司制造的VK80-3型空气压缩机。空压机是用来提高空气压力，为空分机组提供原料空气和能量，它分为三级压缩，二次中间冷却，由电机拖动对气体作功，是制氧机组关键设备之一，入口流量：134612 m3/h，排气压力0.56MPa。VK80-3型空气压缩机带水事故都与操作和管理有关，如果发现不及时或处理不当会给单位造成不可挽回的损失。此次空压机组带水发现及时而且处理得当，水没有带入分子筛，引起分子筛失效。没有给单位造成多大的经济损失。现对此次事故分析做一介绍，与同行交流。1 事故经过及现象 2013年7月26日由于涟钢6#高炉停炉进行检修36小时，高炉富氧量减少，氧气富裕大量放空，涟钢能源中心为了降低氧气放散率，节约能耗，同时处理运行过成中出现的小故障，决定对21000m3/h空分设备临时停机24小时，2013年7月26日上午8点制氧车间调度下令停21000m3/h空分设备。当班操作工按操作规程上午8点30分停下21000m3/h空分设备，开、关好阀门、管线。2013年7月27日上午8点当班人员接到调度室电话，要求做好21000m3/h空分设备开车启动条件，当班人员在现场检查过程中发现VK80-3型空气压缩机一级排气管道法兰处漏水，立即报告调度室，调度当班人员接到电话后立即向车间主任汇报，主任接到电话后，组织相关人员对21000m3/h制氧机组空气预冷系统进行了全面的检查及应急处理，打开空冷塔排水阀对空冷塔排水，关闭常温、低温水泵进、出口阀，水冷塔液位调节阀及补水阀打到手动全关。打开分子筛前搜水器旁通阀，但无水排出。为了进一步确认分子筛没有带水，分别打开分子筛人孔进行仔细检查，最终确定分子筛没有带水。拆开空压机排气管道堵丝排水，并通仪表气对空压机通道进行吹扫、干燥。避免了开机后，大量水带入分子筛，发生分子筛带水的严重后果。2 事故原因空压机带水的原因大致有以下几种1） 空分设备在停车状态下，空冷塔有压回水止回阀系统关闭不严，常温水泵系统的阀门泄漏，造成有压上水直接漏到空冷塔、空冷塔没有及时打开放水阀或者由于随时会再启动的原因根本没开，造成循环水自回水管倒灌，造成空压机组带水。2） 空冷塔液面计失灵，可能是仪表原因也可能是取样管被杂质或者局部的严重结垢堵塞，更多的情况下是冬天取样管内结冰冻死，造成假信号导致空冷塔放水阀关闭，表现为空冷塔阻力异常增大。3） 分配器设置余量不足，实际操作空气量大，或瞬间压力突变，造成空冷塔速度超过允许值。4） 水质脏，泥巴等杂质堵塞水分配器，造成分配器上水位过高，上升空气大量带水，冲过丝网除雾器。5） 杀除藻的水质处理药剂太多，造成空冷塔上分配器处出现大量的泡沫，空冷速度增加。6） 空冷塔后系统突然泄压，造成空冷塔内气流速度突然增大，下流液体被冲出。7） 空冷塔因结垢偏流等原因引起液泛。 此次VK80-3型空气压缩机带水是在临时停车状态下，21000m3/h制氧机组停机后水冷塔液位调节阀处自动位，旁通截止阀全开，水冷塔液位低于设定值1000mm时，水冷塔补水阀在自动位置会缓慢打开，直至全开，而当时常温水泵进、出口阀全开，靠空冷塔的水管标高低于水冷塔侧，水就从水冷塔补水阀进入空冷塔，空冷塔液位调节阀、旁通截止阀手动全关，当空冷塔中心筒液位满水后就会溢出往下流，直至空冷塔液位报警值16000mm，报警后没有采取排水措施，空冷塔液位继续往上涨，最后流至空压机一级排气管道，法兰密封不严，水就从法兰处漏出。如果没有及早发现，极有可能水位超过空冷塔进入分子筛的严重后果。3 事故处理针对以上空压机组带水事故的原因，相应的预防措施有：1) 在低配置的空分设备系统中，停车时必须将空冷塔液位排空，有条件的单位，将排水阀设置为电磁阀，预冷系统停车时自动排水。针对止回阀的效果问题，可以在操作中要求停车时关闭自动排水流路上的手动阀。2) 首先，有条件的单位采用3选2的液位指示，其次液位计选型采用电容式，或采用硅油传感，避开采用水作为压力传导介质，在另有一台压力变送器的情况下，最好将报警信号送入DCS中控室，独立于DCS单独报警。巡检制度要求严格，要求记录就地液面计和变送器的误差。对于寒冷地区，严格按照流程要求进行取样管的拌热处理，蒸汽的话，防止停气造成冻死，对于电拌热，防止停电或短路造成拌热失效。3) 空冷塔设计考虑到有一定的余量，空冷塔出口压力低连锁严禁取消，采用集中法开车过程中一定要控制速度。4) 在循环水比较差的情况下，严禁为了省事偷懒，不愿花时间频繁换崩倒泵而将水泵进口处的丝网减少，但可以在水泵的设计选型过程中将水泵的功率选择大一些，以延长倒换的周期，在现场巡检的过程中发现空压机组法兰处漏水，要及时停车检查空冷塔的分配器和除雾器。5) 控制水质不可避免的用户，除了注意加药量以外，可以采取设置单独的螺旋分离水分离器，开元公司采用设置空冷塔内置水分离器的方法解决。除此以外，有条件的用户可以在空气管的最低处设置疏水器，可以有效避免空压机组带水。6) 正常工作中，通过检查分子筛空气进口总管上的吹除阀，检查带水情况。经常检查分子筛的再生温度曲线，可以及时判断空冷塔的除雾效果和带水情况。7) 采用前面介绍的空压机带末冷加封闭循环的预冷系统可以从根本上解决带水问题，因为即使全部预冷系统中的水带入空压机，或进入分子筛，也不至于淹没床层同时水质不会受总循环水的影响。 4 经验总结此次事故发生以后，由于发现及时并采取有效的处理措施，没有使事故进一步恶化，但还是值得深思，事后经过总结，得出了一些操作经验。1） 制氧机组停机时，空气预冷系统要严格按操作规程操作， 空冷塔、水冷塔液位要根据压力情况及时进行排空，并将液位调节阀、补水阀手动全关，同时要现场关闭调节阀一侧的手动截止阀，关闭常温、低温水泵的进、出口阀。2） 停机后空分设备要注意塔内压力的变换情况，要防止塔内压力超压或负压，做好调节工作。3） 加强职工技能培训，完善操作规程，建立、健全的各项规章制度和应急预案。4） 经过对这次事故的分析和处理，再次认识到了操作的责任心和到现场检查的重要性。5） 提高岗位人员的素质，对操作人员必须加强职业素质教育，在提高其水平的同时应培养预见工况变化趋势和综合分析，判断问题的能力，防止事故发生和进一步扩大。这