關于空分冷箱泄漏分析與應急處理

侯祥斌，王 磊

（河南開祥精細化工有限公司，河南義馬 472300）

關于空分冷箱泄漏分析與應急處理

侯祥斌，王 磊

（河南開祥精細化工有限公司，河南義馬 472300）

空分冷箱泄漏對于空分裝置的安全長周期穩(wěn)定運行存在著很大的安全風險，冷箱內參數的變化能夠從側面反映出冷箱內是否存在泄漏以及泄漏量的大小。冷箱內管道、設備是否存在泄漏將關乎空分裝置的安全運行，因此介紹了空分裝置冷箱內出現泄漏的情況下，通過指標判斷，原因分析及措施處理一系列過程。由于本處理方案存在一定的潛在風險性，所以借鑒的時候一定要綜合自身裝置運行的實際情況，采取正確的處理方案。

冷箱；地基溫度；泄漏；分析處理

1 事情經過

2016年5月28日大修開車后，空分裝置冷箱地基溫度從停車前的正常0℃緩慢下降，最低下降至-53℃以后較為平穩(wěn)，無繼續(xù)下降趨勢，但比停車前下降較多。經討論觀察運行，6月2日為滿足后續(xù)工段的用戶要求，空分液氧泵啟動，準備給用戶送氧，液氧泵啟動以后，地基溫度呈快速下降趨勢，并于6月9日降至最低-173.4℃，從地基溫度的變化意識到冷箱出現泄漏，冷箱內出現泄漏是非常危險的，持續(xù)的液體泄漏將會造成冷箱壁結霜，冷箱基礎損壞，如果不及時采取措施，存在很大的安全隱患，嚴重時將造成冷箱壁出現脆裂的可能，造成安全事故。

2 原因分析

根據事情經過我們開始對原因進行分析排查，確認冷箱泄漏的大致部位。首先對冷箱三個密封氣采樣口取樣分析，冷箱密封氣采用30kPa的低壓氮氣做密封，三個取樣口分別位于冷箱10m、30m、45m高度，通過取樣分析，三個取樣點的氧氣含量分別在22%、12%、7%，通過數據分析，冷箱10m處取樣口氧氣含量超出空氣中正常的氧含量。第二、對冷箱壁進行排查，沒有發(fā)現結霜的部位。第三、對冷箱密封氣壓力嚴密監(jiān)控，沒有發(fā)現冷箱密封氣壓力出現上漲趨勢，趨于平穩(wěn)。第四、通過冷箱地基通風孔觀察，在主冷箱東北角距冷箱壁東北方向2.5m處有結霜現象，通過幾點的分析判斷，初步判斷冷箱內出現了泄漏，大致方位在冷箱東北角，泄漏高度在10～30m，泄漏介質為液氧或液空，而且啟動氧泵后對地基溫度的變化有很大的影響，說明泄漏的部位很可能是液氧管道和高壓液空管道，而冷箱東北角沒有液氧管道，只有一根液氧排放導淋，高度都在5m以下，而且都是不銹鋼焊接，泄漏的可能性比較小，而另一根高壓液空管道在冷箱15m高度位置，而且管道上安裝一個鋼鋁法蘭連接，存在泄漏的可能性較大。通過以上的分析判斷，高壓液空管道泄漏的可能性極大，而這個鋼鋁接頭法蘭又是泄漏點的關鍵部位，所以我們按照高壓液空管道泄漏進行下一步的處理措施。

3 處理措施

目前冷箱初步判斷泄漏部位位于高壓液空的鋼鋁法蘭上，目前想要保持裝置的運行就需要把冷箱內泄漏的低溫液體通過補充熱源的方式使其蒸發(fā)，再通過管道把蒸發(fā)的低溫氣體引至冷箱外面，或者通過管道把低溫液體引流至冷箱外，保證冷箱內泄漏冷量不聚集，避免對冷箱壁及冷箱地基造成損傷，通過對措施的論證，我們決定采取以下措施：

1）在冷箱4m高度平行插入5根DN50，長度2.5m的不銹鋼管道用于排氣管，在冷箱3m處平行插入10根DN14，長度3m的不銹鋼管，且在不銹鋼管道上均勻分布上5個貫穿孔以便于氣體分布，通過這樣向冷箱充氣、排氣的方式使其充到冷箱內的氣體能及時的卸出來，防止冷箱超壓，同時低溫液體在下降過程中遇到熱源迅速蒸發(fā)，又通過排氣孔排放出來，保證了泄漏的低溫液體不會對冷箱地基造成損壞。

2）就是找到泄漏點的準確位置，把引流管切成半圓形，斜角15°精準的插入泄漏點的正下方。通過原始資料及單線圖，確定漏點的大致位置，采用冷箱打孔插溫度計的方式，利用溫度測量、排除、分析、判斷等方法，最終確定漏點為氣液分離器進口管線結合部位法蘭泄漏，隨后聯系機械在對應漏點下方打孔通入DN50排氣管，并成功將部分泄漏液體通過排氣管引出冷箱外排，隨后再在對應排氣管下方打孔通入事先準備好的低壓氮氣來蒸發(fā)剩余泄漏液體，通過以上一系列措施，成功遏制了地基溫度持續(xù)下降情況，現地基溫度維持在0℃左右；冷箱密封氣壓力在500Pa左右比較平穩(wěn)。

4 監(jiān)控措施

1）中控做好冷箱密封氣壓力時時監(jiān)控（小于700Pa），現場每小時對冷箱北壓力表巡檢一次并做好記錄。

2）現場巡檢每兩小時對冷箱是否結霜進行檢查，如發(fā)現泄漏部位有結霜現象及時匯報。

3）中控做好地基溫度的時時監(jiān)控，發(fā)現異常下降要及時匯報。

4）現場每兩小時對冷箱泄漏區(qū)域進行測溫記錄。

5）現場人員及時清理排氣管結霜，確保排氣管暢通。

6）現場巡檢時要查看冷箱北排氣管流液情況，發(fā)現有增大趨勢及時匯報。

如果冷箱出現下列情況應迅速將所有冷箱充氣閥門關閉，并按照緊急停車方案進行停車。①現場冷箱壁大面積結霜并伴隨冷箱地基溫度快速持續(xù)下降。②冷箱密封氣壓力（A/B/C三個點）同時異常上漲，并有一個點超過1kPa。

5 結束語

通過本次空分冷箱出現液體泄漏情況分析判斷并采取措施，使我們清楚認識到冷箱出現泄漏的情況下如何進行分析判斷，如何采取措施，為以后冷箱出現泄漏作出判斷處理提供了寶貴的經驗，尤其是裝置經過長周期運行后的開停車，期間冷箱內設備的升降溫速率要按照操作規(guī)程進行操作，避免因溫差過大造成設備應力大而損壞設備。

[1] 湯學忠，顧福民.新編制氧工問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2001.

[2] 李化治.制氧技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

Analysis and Emergency Treatment of Air Separation Cold Box Leakage

Hou Xiang-bin，Wang Lei

There are great safety risks in the long-term and stable operation of the air separation unit.The change of the parameters in the cold box can reflect the existence of leakage and leakage in the cold box from the side.If there is a leak in the cold box，the leakage of the equipment will be related to the safe operation of the air separation plant.This paper introduces a series of processes in the case of leakage in the cold box of the air separation plant，through the index judgment，the reason analysis and the measures，There is a certain potential risk，so we must learn from the time to integrate their own device to run the actual situation，to take the correct treatment program.

cold box；foundation temperature；leakage；analysis and treatment

TQ116.11

A

1003–6490（2017）10–0142–02

2017–08–20

張萌（1988—），女，陜西商南人，助理政工師，主要從事化工建設工作。

收稿日期 ：2017–07–24

作者簡介：侯祥斌（1983—），男，河南林州人，助理工程師，現從事空分生產工作。