14000空分设备过冷器阻力偏高的分析和处理

摘要：由于空分冷箱内管道的大漏导致了珠光砂经管道漏点进入管道，再由管道进入到冷箱其它管道和设备内，从而最终引起了过冷器氮气通道侧阻力偏高的现象。本文主要介绍了引起过冷器阻力偏高的原因分析和排除以及对问题的针对性处理，阐述处理效果和保证冷箱内设备正常运行的经验总结。

关键词： 空分设备；主换热器；过冷器；珠光砂

Abstract: due to the air within the big box pipeline leak caused by the pipeline LouDian crafts sand into the pipeline, again from the pipe into the box to other piping and equipment inside, thus resulting in the tanks frictional resistance of high nitrogen channel phenomenon. This paper mainly introduces the tanks had caused by the reason of higher resistance analysis and ruled out of the pertinence problems and processing, this paper expounds the treatment effect and ensure the normal operation of the equipment in cold box experience.

Keywords: air separation units; The heat exchanger; A tanks; Crafts sand

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

前 言

中石化集团四川维尼纶厂（以下简称：川维厂）14000空分设备是杭氧集团设计、制造，并与2003年安装投产运行。此装置自从投产以来一直安全稳定运行，但在2011年4月份由于冷箱面板冻裂，进行过一次应急检修。现由于氮气出冷箱的压力与分馏塔上塔的压力差偏高的问题，趁这次川维厂大修之机，川维厂委托我公司（杭州川空通用设备有限公司）对冷箱进行一次检修。

1故障现象

2003年投运的14000空分装置一直以来都是安全稳定运行，但在2011年4月份由于冷箱面板冻裂，进行过一次应急检修，当时检修时发现粗氩塔冷凝器空气回上塔的管道有一大漏点，当时由于是应急检修，只是把冷凝器内的珠光砂进行了清理和大漏点的补焊，在进行了应急检修后，又经过几个月的正常运行后发现上塔压力与氮气出冷箱压力差逐渐升高，截至到2011年12月份，压差上升到大约40KPa，此现象严重影响了空分设备的安全、稳定、高效运行。

2故障原因分析和排除

根据多年的安装、调试、运行经验，经过总结分析，认为有以下几点会引起氮气经过冷器和主换热器时阻力偏高。

2.1 吹扫分馏塔系统露点不彻底

过冷器和主换热器在开车运行之前的露点吹扫不彻底，会引起过冷器或主换热器冰堵，从而引起经两换热器的氮气阻力偏高。后经停车加温吹扫后，氮气经两换热器后阻力没有明显下降，还是偏高，由此可判断，此种情况可排除。

2.2 空气进冷箱的露点和二氧化碳含量偏高

在装置正常运行时，经过纯化器后的空气露点和二氧化碳含量偏高也会引起经过冷器和主换热器的氮气阻力偏高。此现象经调取装置运行数据没有发现异常，又经停车加温吹扫后证实此现象没有发生，可以排除。

3.3 换热设备有珠光砂聚集阻塞

如果出现了珠光砂聚集阻塞了换热器通道引起阻力偏高的话，处理起来就比较麻烦。结合2011年4月的一次应急检修情况和排除2.1和2.2两种原因，可以判断出氮气经两换热器的阻力偏高就是由此原因引起的。

3具体原因查找和针对性处理

3.1具体原因查找

结合2011年4月份应急检修时的情况分析，珠光砂在两换热器内聚集的原因是由于粗氩塔冷凝器空气回上塔的管道大漏引起珠光砂进入管道，从而经空气管道进入上塔，再经上塔顶部的氮气管道进入过冷器和主换热器，由于两换热器的换热翅片通道比较小，引起了珠光砂在两换热器的氮气通道内聚集，从而导致了两换热器氮气通道侧的阻力随着珠光砂的聚集逐渐升高。根据调试和运行经验综合分析，珠光砂在过冷器内的聚集更为严重，阻力偏高主要是过冷器通道的阻塞引起的。

3.2 对问题的针对性处理

3.2.1 对过冷器进行处理

（1）把过冷器氮气通道的进出口管道切开后发现通道进口端的翅片通道阻塞比较严重，出口端的阻塞相对较轻。对此现象采取用DN20的橡胶软管引一路压力约0.3MPa的仪表空气对翅片通道逐一吹扫，直到通道内和吹扫出口侧没有明显的珠光砂时为止。

（2）在吹扫完成后，引一路DN50的水管，用洁净的软水进行冲洗，直到通道的出水口侧没有珠光砂带出为止。

（3）再次用大流量低压力的仪表空气对滞留在过冷器通道内的水分和珠光砂进行吹扫，直到通道内无明显水份为止。

3.2.2 对主换热器进行处理

（1）纯化器后的空气管道与出冷箱的氮气管道连接一旁通管道和阀门，用于主换热器氮气通道的反吹。此时的反吹一定要是大流量和低压力，用旁通阀来控制。

（2）在主换热器吹扫基本完成后，连接主换热器进口和过冷器出口的管道，对两换热器进行进一步的反吹扫，直至过冷器的进口侧无任何珠光砂吹出为止。

3.2.3 对上塔进行处理

由于上塔是筛板塔，而不是规整填料塔，所以上塔聚集的珠光砂不多，因此采取了原料空气进下塔，经上塔通过氮气管道把聚集在上塔的珠光砂经过冷器前的排放口排出，直至吹扫到氮气管道无珠光砂排出为止。在上塔吹扫结束后，连接过冷器氮气通道的进口管。

4处理效果

经过对主换热器、过冷器和上塔内珠光砂的吹除，再次开车运行显示，各运行数据符合设计要求，氮气经过冷器和主换热器后的阻力值在设计范围内，保证了整套空分设备安全、稳定、高效的运行。

5经验总结

（1）在空分设备投产运行前要检测冷箱内各设备吹扫的露点，看是否已达到要求。

（2）注意检测空分设备内的所有运行数据，对进冷箱的空气而言要特别注意检测空气中二氧化碳含量是否在合理范围内。

（3）要特别注意冷箱内各个检测点的数据有无明显异常，同时也要观察冷箱面板是否有结霜现象。

6结束语

此次过冷器内聚集珠光砂引起了阻力偏高的主要原因是上次的应急检修不彻底，问题没有得到及时彻底有效的解决，从而导致了问题的复杂化。由于空分冷箱内所有的管道和设备都是在低温下运行并且在正常运行时是一个封闭的空间，所以在冷箱内的任何管道和设备出现异常情况时都要引起高度重视，并且还要及时的安全有效的解决问题，否则将会导致装置无法正常运行，同时也伴随着安全隐患。