氧氮液化設備低溫液體泄漏的原因分析與處理研究

摘要：氧氮液化設備是現代化工業生產的重要設備，在設備冷卻、低溫物理學研究、工業制冷和化學檢測等領域都有著大規模的應用。本次研究就氧氮液化設備發生低溫液體泄漏事故進行分析，介紹事故發生后查找事故原因和相關處理手段，初步提出預防低溫液體泄露事故發生的相關措施，期望能為相關機構和人士提供幫助。

關鍵詞：液化設備;液體泄漏;原因分析

中圖分類號：TB65文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）06-0113-01

Abstract：Oxygenandnitrogenliquefactionequipmentisanimportantequipmentinmodernindustrialproduction.Itiswidelyusedinequipmentcooling，lowtemperaturephysicsresearch，industrialrefrigerationandchemicaldetection.Thisstudyanalyzedthelow-temperatureliquidleakageaccidentoccurredintheoxygenandnitrogenliquefactionequipment，introducedthecauseoftheaccidentandrelevanttreatmentmeasuresaftertheaccident，andpreliminarilyproposedtherelevantmeasurestopreventthelow-temperatureliquidleakageaccident，hopingtoprovidehelpforrelevantinstitutionsandpeople.

Keywords：liquefactionequipment;Liquidleakage;Causeanalysis

引言：氧氮液化設備的運行，主要是由多個核心部件共同完成的，其中閥門、冷箱和珠光砂是氧氮液化設備的重要零部件也是事故多發部件。由于其設備作業環境和要求的特殊性，使得這些設備具有作業環境復雜、作業時間長的特點。一旦設備故障，極易造成重大生產安全事故威脅人員安全和生產任務。想要快速對事故進行有效處理，就需要重點對這些部件進行故障排除。在平時的生產中，需要定期對這些部件的危險點進行檢修，避免事故發生。

1氧氮液化設備低溫液體泄漏故障現象

一般來說，氧氮液化設備進行正常的作業時，冷箱基礎溫度通常在0℃以下，有時會達到零下數十度。當氧氮液化設備發生低溫液體泄露時，最直觀的現象是冷箱基礎溫度快速下降，且在泄漏縫隙處有大量白氣冒出。若不及時處理，冷箱基礎溫度會持續下降，使得空氣中氧含量大大降低，危害生產設備和人員安全[1]。

2氧氮液化設備低溫液體泄漏原因分析

當發生上述現象時，基本可以確定設備發生了低溫液體泄漏故障，其泄漏發生的原因可能是以下幾點：

2.1管道和閥門處發生泄漏。在氧氮液化設備中，管道和閥門承擔著運輸和調節的重要功能。由于管道內液體壓力較高，管道和閥門需要承擔很大一部分壓力，加上操作頻繁，管道的強度和剛度低于壓力水平，極易出現縫隙引發低溫液體泄漏。

2.2鋼板連接處發生泄漏。由于氧氮液化設備多處使用焊接工藝，由于焊接工業引發的質量問題，在內部液體壓力高時導致鋼板連接處出現縫隙引發低溫液體泄漏。

2.3冷箱墊片處發生泄漏。冷箱內部墊片承擔著一定的載荷和密封功能，由于墊片質量不合格或者內部液體壓力太大等原因，墊片會出現破裂，導致低溫液體泄漏。

3故障處理

在氧氮液化設備低溫液體發生泄漏后，生產方應立即將設備關停并對故障進行處理，具體處理方法可分為以下幾點：

3.1升溫。氧氮液化設備低溫液體發生泄露后，會導致冷箱的基礎溫度大幅度下降。此時，應立即進行升溫作業。首先，打開設備管道將低溫液體排出并放置一天，當冷箱基礎溫度上升至-10℃左右時往向冷箱內灌入少量干燥溫暖氣體幫助升溫。當冷箱基礎溫度上升至0℃以上時，加大干燥溫暖氣體的灌入量，當冷箱各處溫度恢復正常后可以進行扒砂作業。值得注意的是，升溫過程需要時刻關注冷箱內部壓力，防止壓力過大造成二次事故。

3.2扒砂。發生故障后，應先將設備停運，升溫完成后進行扒砂。扒砂是一項較為危險的作業，目的是將冷箱內部的珠光砂進行清除，從而對冷箱結構進行探查和處理。生產主管部門應成立專門的指揮小組，做好扒砂時的指揮和安全預防工作，制定詳細的扒砂方案。

3.3查漏。當扒砂作業結束后，對整個冷箱進行充氣，測試各處氣壓并找出泄漏點。若是充氣查漏無法找出泄漏點，可進行裸冷查漏[2]。

3.4漏點處理。通過查漏找出冷箱內部泄漏點后，需要對漏點進行處理。處理方法主要有以下幾種：

第一，若漏點處于閥門，需要對閥門進行維修，若閥門超出維修標準，則需要進行更換。

第二，若漏點處于鋼板連接處，則需要對其進行二次焊接，若漏點超出焊接標準，則需要對部分鋼板進行更換。

第三，若漏點處于墊片和管道位置，需要用新部件代替原有部件。

當部件進行維修或者更換后，需要對氧氮液化設備進行充氣查漏和裸冷查漏，檢驗其是否符合作業標準。

3.5裝砂。當查漏和漏點處理工作完成后，將設備內部清掃干凈并將所有開孔打開，使用吹風機對其內部進行干燥作業。當設備內部符合裝砂條件后，將珠光砂裝入設備并開機試運行。

4預防措施

針對氧氮液化設備低溫液體泄漏，除了發生事故后的及時處理，提前預防工作也非常重要，為防止事故的再次發生，預防工作可從以下幾個方面做起：

4.1加強日常生產的監測和檢修工作。隨著生產技術的進步，越來越多具備特殊功能的新設備相繼被生產，原有的監測手段漸漸不能滿足設備的巡查需求。針對這個問題，需要對現有的監測手段進行升級和優化，引進靈敏度更高的監測設備。例如，引進自動化監測軟件和相關設備，安培專人負責其運行，將監測結果制作成數字模型，便于計算設備的工作狀態和預測下一次檢修時間。

4.2減少冷箱內部墊片的使用。在進行設備的安裝和改造時，要盡量減少冷箱內部墊片的使用，墊片的使用，一定程度上影響了冷箱內部部分結構的強度、剛度和穩定性。如果必須使用墊片，一定要選擇質量過硬的墊片。

4.3合理進行冷箱管道設計。在進行冷箱內部管道的設計和安裝時，要計算好管道能承受的最大壓力和實際承受壓力，將設備工作效率、珠光砂位置變動等影響因素考慮進去。最好請專業人員進行指導，防止管道內部液體壓力過大發生斷裂從而引發低溫液體泄漏事件。

4.4事故發生后進行果斷處理。當冷箱內部出現低溫液體泄漏事件時，生產人員應第一時間將設備提運并及時通知維修人員進行檢修，不可存在僥幸心理對泄漏現象不以為然。對此，廠家應加強平時對員工的安全生產意識培訓工作，定期組織員工進行安全生產知識學習和考核，進一步提高員工安全意識。

結語：總之，當氧氮液化設備低溫液體泄漏事故發生時，相關部門和人員一定要提高安全意識和警惕性，根據相關標準進行事故的原因查找和處理，最大程度減少事故引發的經濟損失。同時，要做好事故預防工作，加強安全生產意識，在保障生產設備和人員安全的前提下，獲取最大經濟效益。

參考文獻：

[1]邵新中.氧氮液化設備氧液化器管道砂眼故障分析與處理[J].冶金動力，2018，No.219，37-39.

[2]查文杰.氧氮液化裝置的流程組織與設備選擇[J].杭氧科技，2000，6-12.

作者簡介：嚴澤明-1984.02，性別，男，民族：漢，籍貫：陜西大荔，職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：航空四站及救生保障。