空分装置裸冷试车方案设计.docx

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空分装置裸冷试车方案设计

贵州金赤煤化工一期工程

2×43000Nm3/h空分分馏塔安装工程

膨胀机及空分装置裸冷试车方案

编制：

审核：

批准：

四川空分低温工程安装有限公司

2011年03月24日

一、空分装置裸冷及膨胀机单体试车的目的

1、膨胀机单体试车的目的

膨胀机单体试车的目的是对增压透平膨胀机组达到额定转速的情况下，初步检验设备的性能与安装质量，尽早发现其存在的各种缺陷并加以消除，为下一步空分装置裸冷工作打好基础。

2、空分装置裸冷的目的

裸冷是空分管路、阀门及设备，全部安装完毕、并进行全面加温吹除后进行的。

裸冷是对空分冷箱在未装填珠光砂前进行的低温考核。

其目的在于：

（1）、检查空分装置在安装时管道焊缝及法兰连接处是否有漏点。

（2）、检验空分设备及管道、阀门在低温状态下冷变形情况及补偿能力。

（3）、检验冷箱内设备和管路是否畅通无阻；

（4）、在低温下进一步拧紧对接法兰螺栓，确保低温下不泄漏。

可见裸冷是对现场安装的设备在安装完成后，正式试车前应做的一项不可缺少的工序，应认真进行组织。

二、试车组织机构及职责分工

1、组织机构

试车组织由施工单位、建设单位、监理单位、设计单位组成，试车期间所有相关人员必须到场。

将试车任务进行层层分解，责任到人，使每个人都承担起试车的重任。

做到层层把关，组织严密，保证试车工作的顺利进行。

组长：

副组长：

成员：

2、职责分工

组长职责：

全面负责试车期间的组织分工，对外协调工作，及试车过程中的安全工作。

副组长职责:

协助组长负责本次试车的组织、协调工作，保证试车过程各项工作的正确落实，负责试车过程的安全。

成员职责：

按照《预冷系统水冲洗及水联动试车方案》规定的试车顺序及步骤，认真执行每一步的具体操作。

在操作过程中统一听指令，禁止自作主张、违规操作，保证试车各项工作的顺利完成。

三、编写依据

1、《化学工业大、中型装置试车工作规范（HGJ231-91）》

2、《化工装置实用操作技术指南》

3、《KDON-43000/42500型空气分离设备使用说明书》

4、《空分装置操作规程》

5、《PLPK-825/38.1-4.8型增压膨胀机组使用维护说明书》

6、《进口膨胀机组使用维护说明书》

四.膨胀机及空分装置裸冷应具备的条件

1、膨胀机单体试车应具备的条件

（1）、四台膨胀机组所有设备、管道、仪表、电气已安装完毕。

（2）、膨胀机系统所有管道已试压、试漏合格。

（3）、安装期间的临时盲板、管线已拆除，并清离现场。

（4）、四台膨胀机组油系统循环已合格，并更换新油。

（5）、四台膨胀机组所有仪表、调节阀已调试合格。

（6）、检查所有就地压力表及各变送器、取样点根部阀已打开，并投用。

（7）、所有联锁静态试验已合格，并且投用。

（8）、检查现场所有安全阀前截止阀已打开。

（9）、公用工程（水、电、气）已投用。

（10）、空压机组、预冷系统、分子筛吸附系统已运行正常。

（11）、冷箱导气已完成，冷箱投运。

2、空分装置裸冷应具备的条件

（1）、四台膨胀机单体试车已完备。

（2）、空分装置冷箱内设备已加温合格率（-60°）。

（3）、查漏用工具及劳保防护用品准备齐全。

（4）、空压机组、预冷系统、分子筛吸附系统已运行正常，且冷箱已导气。

五.HSE规定

1、试车期间必须遵守“安全第一、预防为主”的方针，安全工作必须贯穿于整个试车过程的始末，避免工艺事故、设备事故及人身伤害事故的发生。

2、试车时必须做到“试车前检查确认；试车中中控室认真监盘、现场加强巡检，及时调整；试车结束后平稳停车或根据试车情况进行下一步工作，停车完毕后及时处理现场”。

3、试车人员必须按照规定穿戴好劳保防护用品，留有长发的女员工去现场时，必须将长发盘起放进安全帽里。

4、所有参加本次试车的人员必须认真学习本试车方案，并熟悉操作规程、设备性能。

试车前每位操作人员要明确自己的任务，集中精力、服从统一指挥、统一调令，不得擅自离开自己的工作岗位。

5、严格执行操作票、工作票制度，防止误操作。

临时电源应有明确标识，并做好隔离工作，试车完成后及时恢复。

6、开关阀门时，一定要缓慢进行。

8、如试车中出现异常现象，而不能确定处理方案时，需及时向调度汇报，并通知车间。

制定正确、合理的方案措施后，方可进行处理。

9、配备必要的医疗急救用品。

六.物料消耗表

序号

物料名称

数量

单位

1

循环水

1324

m3/h

2

电

422

KW

3

1.0MPa蒸汽

8.4

t/h

说明：

以上物料消耗表仅为空分装置物料消耗，不包括空压机组。

七.膨胀机单体试车步骤

1、国产膨胀机组试车步骤

（1）、投用低压密封气，调整密封气压力PIAS70444、PIAS70443≥0.20MPa。

（2）、检查油箱油位在油箱液面计2/3以上。

（3）、检查油箱油质合格（N32透平润滑油）。

（4）、检查润滑油泵已送电，并且就地控制柜置“远程”位置。

油系统正常，油系统联锁复位。

（5）、检查油箱润滑油温TIAS70449，若低于25℃，启动电加热器。

（6）、当TIAS70449≥25℃后，启动润滑油泵。

（7）、调节润滑油压PIAS70446为0.7MPa。

（8）、联系机组缓慢打开中抽空气去膨胀机阀门V70405。

（9）、打开中抽空气进制动增压机总管放空阀进行吹除。

（10）、打开膨胀机进口吹除阀V70356（开至3～4圈）,全开蜗壳吹除阀，打开入口导叶HV70442（50%），全开紧急切断阀HV70441。

然后，缓慢打开加温阀V70307（2～3圈），膨胀机进行加温。

（11）、膨胀机加温合格后，关闭加温阀V70307、膨胀机进口吹除阀V70356、蜗壳吹除阀，关闭入口导叶HV70442，关闭紧急切断阀HV70441。

（12）、现场检测蜗壳吹除口露点合格后，联系仪控在线分析人员投用中抽空气水分分析仪AIA70441。

（13）、关闭制动增压机进口总管放空阀。

（14）、现场全开制动增压机进口阀V70401、出口阀V70405。

（15）、检查确认E70401上、回水阀V70409已打开。

（16）、现场开膨胀机出口阀、进口阀V70392A、V70391A。

（17）、DCS上确认膨胀机启动条件满足。

（18）、DCS上给紧急切断阀HV70441电磁阀得电，缓慢打开HV70441，当紧急切断阀前后压力相等后，全开紧急切断阀。

（19）、逐渐打开膨胀机导叶HV70442，膨胀机开始运行后，通过导叶HV70442提高膨胀机转速，使转速在1～2min内升至10000～15000r/min。

（20）、继续开大入口导叶HV70442至90%左右。

（21）、缓慢关小制动增压机防喘振回流阀FCV70445，提高膨胀机转速至17370r/min。

在关闭FCV70445时，注意制动增压机入口流量FICS70445＞35000Nm3/h。

（22）、膨胀机启动后，及时调节密封气压力、润滑油压力正常。

（23）、根据润滑油温度开大油冷却器回水阀，调节油温正常。

（24）、检查机组各测点振动值、轴承温度、密封气压力、间隙压差均正常。

（25）、膨胀机组运行1～2小时后，若各项指标均正常，可认为膨胀机试车合格，根据生产情况转入正常运行或停机。

2、进口膨胀机组单体试车步骤

（1）、打开密封气切断阀，用密封气体压力控制阀调节密封气体压力至正常，密封气露点≤-70℃。

（2）、检查润滑油泵、油雾风机已送电，并且就地控制柜置“远程”位置。

（3）、检查油箱油位在油箱液面计2/3以上。

（4）、检查油箱油质合格（VG46透平润滑油）。

（5）、检查油箱润滑油温度TIAS70466，若低于15℃启动电加热器。

（6）、启动油雾风机。

（7）、TIAS70466≥15℃后启动润滑油泵。

（8）、油泵启动后，调节润滑油压PIAS70465至0.8MPa。

（9）、联系机组缓慢打开中抽空气去膨胀机阀门V70402。

（10）、打开中抽空气进制动增压机总管放空阀进行吹除。

（11）、打开膨胀机进口吹除阀V70357A（开至3～4圈）,全开蜗壳吹除阀，打开入口导叶HV704469（50%），全开紧急切断阀HV70470。

然后，缓慢打开加温阀V70308（2～3圈），膨胀机进行加温。

（12）、膨胀机加温合格后，关闭加温阀V70308，进口吹除阀V70357A及蜗壳吹除阀，关闭入口导叶HV70469，关闭紧急切断阀HV70470。

（13）、现场检测蜗壳吹除口露点合后，联系仪控在线分析人员投用中抽空气水分分析仪AIA70441。

（14）、关闭制动增压机进口总管放空阀。

（15）、现场全开制动增压机进口阀V70402、出口阀V70406。

（16）、检查确认E70402上、回水阀V70410已打开。

（17）、现场全开膨胀机出口阀、进口阀V70392B、V70391B。

（18）、DCS上全开防喘振阀回流FV70472，将膨胀机可调喷嘴HV70469开至5%。

（19）、DCS上确认膨胀机启动条件满足。

（20）、DCS上给紧急切断阀HV70470电磁阀得电，观察HV70470全开反馈信号已返回。

（21）、逐渐打开膨胀机入口导叶HV70469，膨胀机开始转动，注意膨胀机的转速，在1-2min内使转速升至10000RPM左右，停留3min。

（22）、继续开大HV70469，升高膨胀机的转速，直至导叶开至90%左右为至。

（23）、膨胀机在升速过程中，禁止转速在16700～20450RPM区间内停留。

（24）、根据FICS70472的流量，逐渐关小防喘振回流阀FV70472。

（25）、调节润滑油压力PI70465至0.8MPa。

（26）、根据润滑油温度开大油冷却器回水阀，调节油温正常。

（27）、检查机组振动值、轴承温度、密封气压力、间隙压差均正常。

（28）、膨胀机组运行1～2小时后，若各项指标均正常，可认为膨胀机试车合格，根据生产情况转入正常运行或停机。

八.空分装置裸冷步骤

1、裸冷前的准备工作

裸冷是分馏塔系统的首次开车过程，裸冷时系统中的压力、温度等发生着巨大的变化。

因此，在设备启动操作以前必须做好以下工作：

（1）、本装置各配套系统按要求已单体试车完毕，并且合格。

（2）、公用工程（水、电、气、汽）已具备条件，并已投用。

（3）、分子筛吸附剂特殊再生已完成。

（4）、冷箱内所有设备、管道已经彻底加温、吹扫，并确认已完全达到清洁、干燥、无油、无杂质。

（5）、各调节阀、安全阀等阀门已经检验调校无误，动作灵活可靠，并已处于工作状态。

（6）、检查装置所有阀门开、关状态正确。

2、裸冷步骤

（1）、按照《空压机组操作规程》启动空压机组。

（2）、按照《空分操作规程》启动预冷系统、分子筛吸附系统、冷箱导气。

（3）、冷箱导气完毕后，对冷箱内所有设备、管线进行加温吹除，测量吹除口露点合格后，认为加温合格，允许启动膨胀机组进行裸冷。

（4）、按照《空分操作规程》启动增压透平膨胀机组。

（5）、冷却冷箱内设备、管线

﹝一﹞、缓慢打开氮气放空阀FCV293A2，加大进塔空气量。

﹝二﹞、缓慢打开污氮去水冷塔阀门FCV70395，将PCV70302阀门投自动，控制上塔压力PIC70302。

关闭V70114。

﹝三﹞、缓慢打开污氮去分子筛再生气阀门V70306，同时，缓慢关闭V70225。

﹝四﹞、系统稳定后，依次打开冷箱周围以下吹除阀门进行冷却：

V70351、V70352、V70354、V70355、V70360、V70361、V70362、V70363、V70364、V9465、V70366、V70378、70379、70380。

﹝五﹞、待各吹除阀后管道见霜后，依次关闭。

﹝六﹞、打开两台液氧泵进口阀HV70303A、HV70303B，出口阀LCV70303、LCV70304，回流阀PCV70304、PCV70305。

﹝七﹞、打开两台液氧泵进口吹除阀V70369、V70368，出口吹除阀V70370、V70371，泵体吹除阀V70314、V70315。

对两台液氧泵进口总管、泵体、出口管进行冷却。

待各吹除阀后管道见霜后，依次关闭。

﹝八﹞、打开液氧总管吹除阀V70353，对两台液氧泵出口总管进行冷却。

待阀后管道见霜后，关闭V70353。

﹝九﹞、打开高压氧气放空阀PCV70392，对高压氧气管道进行冷却。

﹝十﹞、氩系统的裸冷与主塔同时进行，打开LCV70301、LCV70352、V70377、V70378、V70379、V70380、对粗氩塔、粗氩冷凝器及其所属管道进行冷却。

﹝十一﹞、待各吹除阀后管道结霜后，依次关闭。

﹝十二﹞、打开液氧、液氮去贮槽阀门LCV70302、HV70301，打开充液管线吹除阀V70511、V70502，打开液氧、液氮贮槽上部进液阀V2、底部放空阀V6，对液氧、液氮贮槽及进液管线进行冷却。

﹝十三﹞、待各吹除阀后管道结霜后，依次关闭。

﹝十四﹞、裸冷期间，随着装置温度的降低，进塔空气量不断增加，要及时调整空压机、增压机的负荷。

﹝十五﹞、及时调整膨胀机的负荷，使膨胀机处于满负荷运行，加速冷却时间。

﹝十六﹞、调整高压液空节流阀HV70305的开度，保证高压空气流量及压力，尽可能增加节流降温效应。

﹝十七﹞、根据高低、压主换热器的热端温差，调整正流空气和返流气体流量，以保证热端温差最小。

﹝十八﹞、当塔内各温度测点温度不再降低，直至达到平衡温度，，使所有设备、管道（包括计器、仪表管道）外表面都结霜，并保持3—4小时，方可认为裸冷结束。

﹝十九﹞、裸冷期间，需要进行以下几方面工作：

a、在裸冷期间，每隔4小时对冷箱内的管线及设备进行一次检查。

b、检查各管线的结霜厚度是否一致，如结霜不均或有的管线没有结霜应及时调整气体流路，使所有管线和设备达到同步冷却。

c、检查所有的法兰和焊缝是否有泄漏，如有泄漏应做好标识和记录。

d、检查管线是否有因应力变化，造成变形、拉裂或拉断。

e、查漏完毕后，清扫设备、管道上的积霜。

﹝二十﹞、裸冷结束后，在冷态状态下对冷箱内各法兰进行冷紧。

﹝二十一﹞、按照《空分装置加温吹除方案》对装置进行加温。

3、注意事项

（1）、在冷箱内检查过程中要注意安全，必须系好安全带，防止脚底打滑，发生高空坠落事故。

（2）、整个过程中应保持空压机、增压机出口压力稳定；

（3）、控制各流路通过的气量，使冷箱内各部分温度均匀下降，不能出现大的温差，以防止产生大的热应力，引起管道、设备变形。

控制降温速率≤20℃（以TI70303、TI70304为准）。

（4）、整个装置在裸冷期间冷箱顶部、冷箱壁上的人孔盖都临时盖上，以减少外界空气对流造成的冷损。

4、具体要求

（1）、为了不影响珠光砂的装填，设备及管道上的霜应清理出冷箱，然后加温至常温作气密性试验。

（2）、若有检修项目，处理后需再次裸冷，裸冷合格后进行加温。

（3）、在装填珠光砂前冷箱内必须进行干燥，且距离设备管道300mm以下的脚手架全部拆除。

九.事故处理预案

1、装置停电事故处理预案

事故现象：

（1）、空冷塔出口压力突然下降；

（2）、冷却水、冷冻水流量降至零；

（3）、进冷箱空气流量FI70391降至零；

（4）、循环水中断；

（5）、停止照明；

（6）、现场机泵停运；

（7）、空分装置联锁停车。

处理措施：

（1）、全关V70306。

（2）、全关HV70305。

（3）、全关HV70302、FCV70301。

（4）、全开LCV70301。

（5）、全关HV70301、LCV70302。

（6）、关闭膨胀机进出口阀门。

（7）、关闭增压透平膨胀机组油冷却器回水阀。

（8）、倒换仪表空气。

（9）、暂停分子筛吸附器逻辑再生系统。

（10）、全关LCV70102。

（11）、全关LCV70201。

（12）、关闭LCV70201、LCV70102前后截止阀。

（13）、打开V70106排空空冷塔底部液位。

2、装置停水事故处理预案

事故现象：

（1）、循环水系统没有水供应，同时循环水压力表归零；

（2）、冷却水流量迅速下降，直至归零；

（3）、冷却水泵抽空；

（4）、空冷塔、水冷塔液位迅速下降；

（5）、空冷塔出口温度迅速上升；

（6）、增压透平膨胀机组润滑油温度、轴承温度迅速上升；

（7）、制动增压机后冷却器出口温度迅速上升。

　　处理措施：

　（１）、联系调度，尽快恢复循环水供应；若不能及时恢复，则装置按紧急停车处理。

3、装置停汽事故处理预案

3.1、9.2MPa蒸汽停汽处理预案

事故现象：

（1）、蒸汽系统没有蒸汽供应，2.5MPa、1.0MPa、0.3zMPa蒸汽压力表归零；

（2）、空冷塔进、出口压力迅速下降。

处理措施：

（1）、联系调度，汇报车间领导。

（2）、分馏系统紧急停车。

3.2、1.0MPa蒸汽停汽处理预案

事故现象：

（1）、1.0MPa蒸汽管网没有蒸汽供应，同时蒸汽压力迅速下降，直至归零；

（2）、若分子筛吸附器再生程序处于加温步骤，则蒸汽加热器出口污氮温度迅速下降。

处理措施：

（1）、联系调度，汇报车间领导。

（2）、若分子筛再生程序处于加温步骤，则现场打开V9217阀，投用2.5MPa蒸汽进行加温。

（3）、若2.5MPa蒸汽也停止供应，且1.0MPa蒸汽管网长时间不能恢复，则空分装置按照紧急停车步骤进行停车。

（4）、若分子筛再生程序处于冷吹步骤，则联系调度尽快恢复。

十.试车记录表格

1、膨胀机单体试车记录表

设备名称

设备位号

日期

启动时间

停止时间

连续运行时间/h

膨胀机

进口压力/MPa

膨胀机

进口温度/℃

膨胀机

出口压力/MPa

膨胀机

出口温度/℃

膨胀机

轴承温度/℃

增压机

轴承温度/℃

膨胀机转速/rpm

膨胀量/m3/h

试车

记录

试车

结论

建设单位

监理单位

施工单位

专业工程师：

日期：

年月日

专业工程师：

日期：

年月日

专业工程师：

质量检查员：

记录员：

日期：

年月日

2、空分装置裸冷记录表

日期

开始时间

停止时间

裸冷时间/h

冷箱内最低温度/℃

冷箱内最高温度/℃

试车

记录

试车

结论

建设单位

监理单位

施工单位

专业工程师：

日期：

年月日

专业工程师：

日期：

年月日

专业工程师：

质量检查员：

记录员：

日期：

年月日

十一、安全生产事故应急预案措施

为加强对施工生产安全事故的防范，及时做好安全事故发生后的救援处置工作，最大限度地减少事故损失，根据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》等有关规定，同时参照公司《安全生产事故应急救援预案》的具体措施，结合本工程项目实际，特制定生产安全事故应急救援预案。

1、发生重伤事故应急预案措施

（1）、发生重伤事故，首先迅速组织抢救，将伤员送往医院进行积极治疗（急救电话：

120），并保护好事故现场，通知项目经理和公司安全处前往事故现场取证调查，询问目击证人，做好事故调查工作，做为事故处理的事实依据。

（2）、事故现场取证完毕后，立即采取加强防护措施，防止事故的连续发生。

（3）、检查伤者的安全教育档案资料和项目部对班组、班组长对工人的安全技术交底记录。

明确事故责任。

同时确保施工现场的干部和工人受到这次事故的教育。

（4）、查阅伤者病历，进行伤者伤残等级鉴定，书写事故调查报告。

对事故责任者进行严肃处理。

对该事故当事人争取妥善处理。

不留后遗症。

2、发生死亡事故应急预案措施

（1）、发生死亡事故，首先尽最大努力抢救伤员（急救电话：

120），封锁保护好事故现场，为抢救伤员而必须移动的现场实物应做好标记。

（2）、立即用电话通知项目经理、公司安全处、市安全生产监督管理局、市劳动局、市公安局、市检查员、市建筑业管理局和市工会。

死亡超过三人必须同时通知省级以上有关单位。

（3）、采取加强安全防护措施，防止事故继续发生和扩大。

（4）、配合事故调查组对事故现场的调查和取证工作，寻找目击证人，提供真实和详细的事故发生情况，准备好项目部安全档案资料，提供给事故调查组真实的文字资料，保护事故当事人的合法权益。

（5）、做好死者家属的接待工作，稳定死者家属的情绪，防止事态恶化。

妥善做好事故处理的善后工作。

依据国家相关法律、法规对死者家属进行补偿。

并做好死者家属的思想工作。

（6）、处理安全事故必须依据国家相关法律、法规和政策，不得瞒报，谎报，提供不真实的依据，对事故责任者处理也应依据国家相关法律、法规和行政处罚规定。

使事故责任人和周围的群众得到教育。

3、发生火灾事故应急预案措施

（1）、发生火灾事故首先拨打火警电话（119），积极采取灭火措施，设施隔离区，防止不明情况的群众误入火灾危险区，积极抢救火区内的危险伤员和群众，紧急疏散危险区群众，抢救火区内和危险区可能引起爆炸（或有毒有害）的物品和贵重物品。

最大可能性地减少生命和财产的损失。

（2）、组织业余消防队使用现场储备的各种灭火器材扑灭火灾，至少应遏止火灾蔓延的势头，等待消防警察的到来。

（3）、保护好事故现场，提供真实的事故现场情况，寻找目击证人提供火灾发生的过程，以便于消防警察对事故的调查。

（4）、加强防范措施，扑灭余火，防止死灰复燃。

（5）、依据国家法律、法规和行政处罚规定对责任人进行处理。

4、HSE评估

工序

项目

安全评估

健康评估

环保评估

措施

试运行膨胀机组

逐步升压

高压法兰垫片泄漏；总管吹除阀。

冻伤

寒冷

1、严格按照膨胀机试车方案进行操作；

2、升压速度不可太快；

3、现场专业人员巡视；

4、开膨胀机组必须设备厂家专业人员到场；

5、首次试运行必须川空专业试车工操作。

冷箱分馏塔裸冷试车

逐步升压

高压法兰垫片泄漏；所有吹除阀。

冻伤

寒冷

1、严格按照裸冷试车方案进行操作；

2、每个系统缓慢进气；

3、现场必配专业操作工和专业人员巡检；

4、配备防冻劳保用品；

5、首次试运行必须川空专业试车工操作。

5、安全生产事故应急组织

安全生产事故应急小组及联系电话：

组长：

副组长：

成员：

应急电话：

救护车120、火灾报警119、报警电话110

总包华陆科技

监理成达公司

业主金赤公司

当地政府安全部门

安全急救

排出值班表：

值班管理人员在事故发生的第一时间必须尽最快速度通知组长、副组长，组长、副组长组织相关人员启动安全生产事故应急预案措施。