空分生產管理經驗分析

宋瑞溫(陽煤集團平定化工有限責任公司，山西 陽泉 045200)

1 生產基本情況介紹

1.1 裝置簡介

本裝置的主要生產任務是滿足后系統氧氣需求量，保障全廠氮氣、儀表氣及工廠空氣的供給，確保產品質量合格。裝置組成是由：1套空氣壓縮機組(由空壓機、增壓機、汽輪機及配套油站等組成)；1套空氣分離裝置(由預冷、純化、膨脹機、分餾塔、氧泵和液態產品系統組成)；2套儀表空壓機組(由儀表空壓機、微熱干燥機及冷凍空氣干燥機組成)。設計產能及產品：氧40000Nm3/h，氮10000Nm3/h。

1.2 運行情況介紹

裝置于2016年10月完成試車，17年2月產出合格的產品，最高連續運行時長4170小時。2019年和2020年第1季度累積運行時長分別為：7500和1953小時，分別占設計運行時長的89.3%和93.0%。2019年和2020年第1季度產品產量如表1所示。

表1 產品產量情況

1.3 成本情況

1.3.1 原輔材料成本

原輔材料消耗如表2所示。

表2 原輔材料消耗

1.3.2 維運成本

維運成本主要集中在計劃性檢修項目。自投產以來，共進行5次計劃性停車檢修，主要檢修項目有：更換空氣過濾器濾芯；空氣壓縮機組中修及處理漏油問題；清洗空氣冷卻塔及水冷卻塔填料和分布器；更換分子篩濾網；清洗各換熱器；檢修增壓機冷卻器；檢修液氧泵。其他維保項目主要有：維保各類機電設備，更換故障儀表、電氣設備。

1.3.3 其他成本

人工成本、設備折舊及化驗分析成本合計約占氧氣單位成本的9.1%。

1.4 設備管理

1.4.1 動、靜設備管理

本裝置共有動設備34臺，其中離心泵12臺，螺桿泵7臺，活塞泵4臺，離心式壓縮機2臺，螺桿式壓縮機3臺，抽凝式汽輪機1臺，透平式膨脹機組2組，滿液螺桿式冷水機組1套。靜設備共計69臺，其中塔類4臺，分離類21臺，換熱類32臺，儲存類8臺，球罐1臺，其他類3臺。

動、靜設備的維保情況：每月定期啟動一次空壓機組油站的濾油機，進行濾油、加油作業；膨脹機組運行24000小時更換一次潤滑油；每月對潤滑油品進行一次分析，未出現過油品乳化、含水過高或其他超標情況；儀表空壓機定期保養，更換空氣濾芯；每周進行一次備用設備的盤車工作，確保其完備狀態。

靜設備每年進行一次全面檢查，對設備本體、附屬管線及閥門進行檢查，更換易損件，檢查、校驗各類安全附件，對腐蝕部位測量壁厚，檢查設備基礎、靜電接地、防腐保溫等是否正常。其中部分塔類和換熱類設備每年清洗一次內件，分離設備(各類型過濾器)定期清理或更換濾芯。

1.4.2 特種設備管理

本裝置共有特種設備26臺，全部處于完好在用狀態。其中分子篩氣液分離器和增壓機三段冷卻器共計2臺特種設備進行過維修。

1.4.3 動靜密封點管理

本裝置共計動密封925個，靜密封7089個。出現泄漏點的頻次為3個/月，泄漏率低于1‰。

1.4.4 閥門管理

本裝置共有手閥342個，自控閥103個，安全閥64個。自控閥中有4個出現過較為嚴重故障情況：空壓機進口調節閥因定位器失效異常關閉；增壓機進口調節閥因氣缸扭矩力不足閥位異常波動；液氧泵出口調節閥異常卡頓；蒸汽電動切斷閥失電異常打開；手閥出現故障的頻率較低；安全閥每年進行一次離線校驗，投用率為100%。

1.5 工藝管理

1.5.1 工藝指標管理

工藝指標實行分級管理，將直接影響裝置安全平穩運行、最終產品質量、對安全環保有重大影響的指標列為一級工藝指標，其他重要指標列為二級指標，并每年進行一次更新。目前共計16項一級工藝指標，24項二級指標，其中一級指標月度合格率達100%。

1.5.2 聯鎖管理

工藝聯鎖實行分級管理，按照對裝置及設備運行的影響程度分為A、B、C三個等級。本裝置工藝聯鎖共計325個，其中A級169個，B級39個，C級30個，投用率100%。自2016年裝置開車以來，累積出現16起觸發B級以上聯鎖事件。

1.5.3 工藝事故

自2016年裝置開車以來，共出現9起本工序引起的非計劃性停車事故，其中設備類3起，儀表類3起，電氣類1起，操作類1起；另有3起因上下游工序影響導致的非計劃性停車事故。累積出現10起影響較為嚴重但未造成停車的事件，其中設備類3起，儀表類3起，操作類2起，電氣類2起。

2 生產管理中存在的問題

2.1 設備、工藝、儀表及電氣方面

裝置整體性能達標，可以達到設計產能，運行中存在的問題主要有以下。設備方面：空壓機組漏油現象不能根治；增壓機推力軸承溫度高，平衡閥長期在打開狀態；增壓機末級冷卻器換熱管束發生數次破裂現象，縮短裝置連運周期；低壓主換空氣通道有堵塞現象，對進塔空氣量有一定影響；后備液態產品系統出現漏點頻次偏高；透平式膨脹機組出現振動過大現象；工藝方面：裝置連運周期短，非計劃性停車事故頻發。另外，負荷頻繁調整也反應出裝置運行不平穩的問題，例如2020年1月份調整負荷2次，2月份1次，3月份4次；電氣、儀表方面：自控閥頻繁出現故障的問題較為突出。

2.2 人員素質及其他方面

第一，人員業務素質和技能水平不達標。對生產工藝缺乏把控能力，日常維運中，存在違規操作現象，工況出現異常時，不能清晰的判斷原因，處理措施不及時或不正確；第二，日常維護和巡回檢查質量不過關。運行參數的偏離、設備隱患不能在第一時間發現并處理。日常維護不夠專業全面，經驗主義甚行；第三，管理制度執行不到位，管理持續效力發揮不足。日常管理虛弱無力，設備點檢等基礎性工作不扎實。第四，對停車事故管控不嚴。出現事故特別是不明原因故障，停留于表象，未從技術層面去分析深層次原因，未找到問題根源的情況下，急于恢復生產，把隱患遺留下來。

3 工作規劃目標要求

化工企業工藝復雜、連續性強、危險源分布集中，任一環節出現問題都有可能導致裝置中斷運行，而裝置的長周期運行不僅是實現效益的基礎，也是降低能耗的關鍵。改進工作從以下幾方面著手。

3.1 成本管理

抓好裝置效率優化點和能耗重要指標，如汽輪機的輪室壓力、精餾塔塔壓、污氮含氧量、氧提取率和精餾系統的能量分配等關鍵點，從而降低原材料消耗水平。將高壓蒸汽的氧單耗控制在4.25kg/Nm3。另外，降低檢維修費用及備品備件消耗，力爭同比下降5%。

3.2 設備管理

力爭設備完好率達到98%，杜絕非計劃性停車事故發生。設備完好是裝置平穩運行的物質基礎。通過巡檢掌握設備實際狀況，把隱患消滅在萌芽狀態。通過點檢發現問題，并及時匯總分析，采取管控措施。根據設備設計參數、規定的維保周期，并綜合各方面因素，采取與實際相適應的維保手段，嚴把維修質量關，以確保設備的完好率。

3.3 工藝管理

3.3.1 指標控制方面

工藝指標是工藝控制的核心與基礎。通過細化管理，建立指標日報表、報警臺賬和參數偏離臺賬，總結、分析數據，保證一、二級指標月度合格率100%。

3.3.2 聯鎖管理方面

規范管理，確保投用率100%。嚴禁隨意摘掛聯鎖，遇確實需要解除聯鎖的情況，嚴格執行審批手續。開車前做好設備的聯鎖調試和自控閥的聯動調試。裝置運行期間有觸發聯鎖事件，及時研討分析并制定管控措施。

3.4 人員管理

首先，確保管理人員對裝置和工藝的絕對掌握，提高技術水平，帶動員工隊伍整體素質的提高。其次，加強崗位人員的培訓。制定詳細的學習計劃，明確目標，提供便利的學習條件，創建盡可能多的學習途徑。再次，強化員工執行力。通過檢查和考核提高員工的實際執行力，完善制度建設，使日常操作有制度、有規范。最后，建立有效激勵機制。運用多種有效的方法和手段，最大限度激發員工的積極性、主動性和創造性。