粗氬塔氮塞事故的處理及其原因淺析

摘要：本文介紹了60000Nm³/h空分在變工況操作時由于操作失誤造成的一起粗氬塔嚴重氮塞的過程，重點闡述了事故發生的原因與處理方法。

關鍵詞：粗氬塔、氮塞、回流比

1.    事故經過

2012年7月31日8:20分四班接班時AI5701已超量程6小時，且長期偏高運行，來自上塔氬餾分溫度TI5703為-181.44。接班后現場分析室查看AI5701顯示為18.57。接班后8：93分HV5026閥門從30度關至14度，至9:24分AI5701中控室出現顯示開始下降，此時TI5703為-181.16且繼續上升，HV5026由14度開至30度，至9:40分HV5026開至54度，TI5703上升至-180.97，AI5701為12.13%,。9:45HV5026開至68度，AI5702開始上漲，AI5701繼續下降，至10:04分HV5026全開，AI5701為6.29%，AI5702為0.7%。10:12分AI5701開始上升，其最低值為5.68%，AI5702為0.84%且繼續上升，10:50 分AI5702漲至1.59%。9:45分粗氬塔底部液位LIC5702緩慢波動上漲，至10:30分漲至1180MM波動。11:00液氬進液有400m³儲槽切換至100m³南槽進液，11：22分為防止氮塞粗氬氣放空閥FV5712開8度放空，11：30分AI5705由99.8%降至低低報，LIC5701開始波動上漲，粗氬循環量FI5702和、粗氬氣抽取量FI5701和粗氬二塔阻力出現出現明顯波動，粗氬冷凝器氮塞，停止生產液氬，液氬出冷箱手動截止閥全關，FV5712放空閥開至80度放空，V5764開一圈。12:00時V5764全開，HV5026全關，FV5003關小，LV5701關小，液氬泵打循環，粗氬液化器和精氬塔推出，維持塔內正壓防止空氣進入，調整主塔工況保證運行，氧氣量由50500m³/h降至48500m³/h，降低主冷液位以維持氧氣產品純度，但是最后未能挽救工況，氧氣純度由99.8%降至98.2%

2.    事故原因淺析

造成這次粗氬塔但塞的主要原因是各班組為了提高液氬產量、維持液氬純度，長期維持氬餾分偏高運行，使粗氬冷凝器氮逐漸聚集，當班操作人員未及時發現和氮賽后處理不及時。

2.1產品氧氣純度過低的原因

氮賽處理不及時，處理“氮賽”工況時，將上塔氬餾分抽取量減的過低過快，沒有控制好粗氬Ⅰ塔的回流比，使粗氬Ⅰ塔底部液體回流上塔過多過快，最終使上塔底部液氧濃度降得過低過快，產品氧氣純度跌至98.2%。

2.2 粗氬塔“氮塞”的原因

粗氬塔產生“氮塞”的直接原因就是上塔氬餾分的含氮量超標，塔氬餾分的抽料口是固定不變的，當上塔富氬區沿塔板上、下變化時，氬餾分抽出的物料組分也隨之發生變化。當上塔的氧氣純度下降的過低，使上塔的富氬區嚴重下移，造成氬餾分中的含氮量過高，直接造成這次粗氬塔“氮塞”事故。

3.    事故處理方法

9:45分粗氬塔底部液位LIC5702緩慢波動上漲，至10:30分漲至1180MM波動，產品氧氣純度AI5102下降，AI5701在氬餾分長時間偏高時上漲，應即刻判斷有氮塞現象，并采取以下處理方法：

逐步開大粗氬放空閥FV5712閥增大粗氬氣的放空量，在氮塞嚴重時可全開FV5712和V5764放空，但粗氬II塔粗氬純度仍然在下降，并且趨勢較快，操作人員應該立刻關閉粗氬液化器和精氬塔調節閥LV5710和LV5711停止精氬塔工作，保持塔內正壓，繼續開大V5712閥粗氬全部放空，以最短的途徑將粗氬塔頂部的氮排出塔外，待粗氬純度AI5705值不再有下降趨勢，反而有上升趨勢時，逐步減少粗氬的取出量，此時粗氬冷凝器液位上漲較快，應逐漸緩慢關小LV5701，控制粗氬冷凝器液位和粗氬Ⅰ塔回流比，調節工藝氬泵的負荷維持粗氬Ⅱ塔底部液位，以避免粗液氬過多過快進入上塔污染上塔底部液氧產品

（1）     適當減少產品氧氣的取出量，同時根據下塔液空純度關小液氮調節閥FV5003閥，合理控制好上、下塔的回流比，將主冷液氧液位控制較低，盡快使產品氧氣純度AI5102合格。

（2）     適當減少上塔氬餾分的取出量，但操作幅度不要過大，合理控制好粗氬I塔的回流比，防止粗氬I塔底部回上塔的液體量過多，致使上塔工況進一步惡化，氧氣純度下降過低。

（3）     適當控制氬餾分8%-12%,使氬餾分中含氮量不能偏高，維持粗氬塔工況，優先保證主塔工況

（4）     利用精氬塔余氣排放閥Ｖ5751閥和LV5705閥門將精氬塔內壓力控制在20——40KPa，防止外界濕空氣倒吸塔內，發生精氬塔“堵塞”事故。

4.    總結

通過這次異常工況的發生與處理，個人認為操作人員應根據設計參數來提高產量，在生產中應時時保持清醒的頭腦，認真監視各項參數變化、精心操作，同時培養員工預見工況變化趨勢和綜合分析判斷問題的能力，對空分設備工況的正常運行起著非常重大的作用。

作者：石興平，男，2010年畢業于蘭州石化職業技術學院

郵箱;sxp201314@163.com

注：以上內容僅為個人觀點，才疏學淺難免出現錯誤，請大家批評指正。