降低氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力

摘要：《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力為0.8～1.4Mpa，不得超過1.45Mpa。沛城煤礦位于江蘇省沛縣朱寨鄉(xiāng)境內，隸屬于華潤天能徐州煤電有限公司，主、副井均采用凍結法施工。凍結站設計安裝四組螺桿機組，2011年2月20日開機運轉，因多種原因致使氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力過高，超過1.50Mpa，造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、效率低下、安全隱患大等問題。為此，就冷凝壓力過高的問題進行現(xiàn)場解決。

關鍵詞：煤礦安全規(guī)程凍結法制冷系統(tǒng)冷凝壓力安全隱患現(xiàn)場解決

1 工程簡介

沛城煤礦技改項目工程隸屬于華潤天能徐州煤電有限公司，位于江蘇省沛縣朱寨鎮(zhèn)境內，礦井設計生產能力45萬噸／年。礦井采用立井開拓方式，工業(yè)場地內設新主、新副井兩個井筒。

新主井：井筒凈直徑5.0m，垂深653m，其中凍結深度256m。

新副井：井筒凈直徑5.0m，垂深623m，其中凍結深度226m。

為了縮短工期，節(jié)約投資，新主、副井均采用局部凍結法施工。凍結站設計安裝四組螺桿機組，2011年2月20日開機運轉，因多種原因致使氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力過高，造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、效率低下、安全隱患大等問題。為此，就冷凝壓力過高的問題進行現(xiàn)場解決。

2 現(xiàn)狀調查

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力為0.8～1.4Mpa，不得超過1.45Mpa。實際上在2011年2月28日～3月13日這一段時間，從小班的口頭報告和運行日報上來看，主、副井高壓冷凝壓力超過規(guī)程規(guī)定，多次在1.50Mpa左右運行，最高達1.56Mpa，對系統(tǒng)的運行十分不利，直接影響到系統(tǒng)的安全。所以采取有效的措施來降低冷凝壓力是迫在眉睫的事務，刻不容緩。

壓縮的高壓過熱氨氣在冷凝器中凝結成液態(tài)氨，因冷凝器冷卻水的分布、風機狀況、氨管路中空氣含量、進水溫度及環(huán)境溫度等都可能造成冷凝壓力過高，影響安全生產。針對系統(tǒng)冷凝壓力過高的因素進行了調查。

具體見：影響冷凝壓力過高因素統(tǒng)計表 表-1

從上表和排列圖中可以看出：水量分布、風機狀況和系統(tǒng)內空氣含量分別占系統(tǒng)冷凝壓力超限影響因素的40.00%、33.34%和20%，因此，重點解決的問題是：水量分布、風機工作狀況和系統(tǒng)內空氣排放的問題。

3 成立QC小組來解決氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力過高的問題

QC小組成立于2011年2月26日，現(xiàn)場型，有7人組成，小組活動4次，文化程度中專以上，人均受教育時間達48小時。見QC小組簡介表 表-2

4 設定目標

系統(tǒng)冷凝壓力降至1.40Mpa以下，確保氨制冷系統(tǒng)安全運行。

5 制定對策

針對現(xiàn)狀調查情況來看，重點解決的問題是：水量分布、風機工作狀況和系統(tǒng)內空氣排放，制定對策實施計劃表 見表-3

6 對策實施

6.1 水量分布

疏通上水管道，清理布水器，適時更換清水，清理水池雜物。由于清水池長期使用，不換水，只是補充少量的蒸發(fā)水，幾乎是死水在循環(huán)，長期下來水里有青苔及懸浮物之類，另外有人在水池里洗手和刷拖把等，致使水池里有絮凝狀物，上水管道拐彎處和布水器的水嘴在循環(huán)水的導流下使一些絮凝狀物堵塞了管道和噴水水嘴，從而影響了高壓高溫的盤管水量的分布，造成部分淋不著水，出現(xiàn)干管現(xiàn)象，所以使得系統(tǒng)內部分高壓過熱氨氣不能冷凝成液態(tài)造成冷凝壓力過高。

6.2 經常檢查風機運行狀況

風機必須正常運行，確保通風量。現(xiàn)在凍結制冷設備的冷凝器均使用高效蒸發(fā)式冷凝器，風機安裝在箱體頂部進行抽風，空氣均勻地通過蛇形冷熱交換盤管組帶走熱量。由于風機使用環(huán)境濕度大、震動及扇葉（鋁合金制品）老化，出現(xiàn)電機燒壞、風葉折斷損毀等情況，直接影響通風量和傳熱效率，反應到冷凝壓力的過高。所以，準備成套同類型的風機及部件備用，同時及時修理損壞的風機更換上，確保通風風量。

6.3 解決系統(tǒng)內空氣問題

充氨運轉前要對氨制冷系統(tǒng)進行試壓試漏和密閉性監(jiān)測，系統(tǒng)的密閉性必須合格才能滿足使用，否則就漏氨和進空氣；另外，設備老化未及時保養(yǎng)更換部件，造成停機時軸封處油滴氨滲，開機時進空氣。吸入的空氣被壓縮后不能冷凝成液體，所以一直占據著冷凝空間，甚至部分部位出現(xiàn)氣堵，造成冷凝壓力過高。

所以，經常檢查螺桿壓縮機軸封損壞情況，及時更換新的軸封，做到軸封處不漏油、不滴氨、不進空氣，確保設備的完好。另外當班必須安排專人經常用回液處空氣閥排放空氣，降低系統(tǒng)壓力。

7 效果檢查

通過QC小組的共同努力，取得了預期的效果，小組成員對氨制冷系統(tǒng)運行高壓冷凝壓力再次進行了檢查，全部符合規(guī)程要求，冷凝壓力降至1.40Mpa以下運行，目標實現(xiàn)，系統(tǒng)安全并穩(wěn)定運行，提高了工況制冷效率，確保了安全生產。

8 經濟效益

由于嚴謹細致的工作，恰當?shù)倪\用QC知識，對氨制冷系統(tǒng)運行的高壓冷凝壓力進行檢測和調試，及時采取了對策措施，使得氨制冷系統(tǒng)冷凝壓力符合規(guī)程的規(guī)定，滿足系統(tǒng)安全運行的目的，同時節(jié)約了成本，取得了一定的經濟效益。如表-4：

參考文獻：

[1]沛城煤礦凍結施工組織設計.

[2]沈華軍等.凍結法在云南九溪隧洞施工中的應用[J].

[3]崔云龍，特殊地層鑿井技術.《簡明建井工程手冊》.第四篇.