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空分設備冷箱內管道泄漏的原因分析

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空分設備冷箱內管道泄漏的原因分析

發布日期:2020-03-11 作者: 點擊:

1.安裝質量不過關


冷箱內大部分管道泄漏時安裝質量部過關,安裝過程控製不嚴造成的。由於安裝不到位麵導致冷箱內管道,容器泄漏主要體現在5個方麵:


冷箱內管道配管不按規範進行施工,塔內施工隨意性大,未按照圖紙要求施工。九鋼製氧廠老廠區1#空分設備液氮進行上塔調節閥V3前管道的水平托架安裝隨意性就很大,托架被安裝在該水平管道的中間段,而且與水平管道間的預留位置太小,該管道末端的焊縫雖然沒被拉裂,但水平管道變形較大,影響了進上塔的液氮量。


冷箱內管道管架、閥架的焊接質量不過關,管道管架、閥架的材料質量和數量不符合要求。冷箱內管道焊縫的質量可以通過拍片、試壓檢漏、裸冷檢漏等一係列手段進行監控,但冷箱內管道管架、閥架的焊接質量就完全靠現場人員進行檢查來保證。如果檢查人員的技術水平不夠或檢查不到位,產生的後果就很嚴重。如南方某製氧廠的10000m3/h空分設備,開車3天就停車檢修,主要因為塔內的管架大部分脫落。管架、閥架的材料幾乎都是用了DN40mm的不鏽鋼管,而DN40mm以上的不修鋼管使用得很少;安裝質量存在問題,所有管架、閥架很少滿焊,大部分是點焊。


管道在是施焊前不能借助機械和人力強行對準,這點在冷箱內管道安裝時需要特別注意。應盡量使管道自然對接,防止管道自身應力的產生。如管道在施焊前借助機械和人力強行對準,該處焊縫就很有可能在冷態下開裂,從而產生泄漏。


冷箱內管道焊接時,焊接地線隨意搭在設備上,而焊槍在管道上引弧。如九鋼製氧廠2#空分設備V757閥前管道上的漏點,就是由於施工單位在冷箱內鋁管上隨意引弧產生的。


施工完成後應將冷箱內的腳手架等全部清理掉,避免與塔內管道、容器相碰。如安源鋼鐵股份有限公司製氧廠1#空分設備 氬II塔靠近冷箱處儀表管斷裂,就是由於施工單位沒有將冷箱內腳手架全部清理掉,而儀表管道從粗氬II塔引至冷箱壁後,正好被一腳手架擋住,粗氬II塔在冷態下向下收縮,該儀表管道位置也隨之下降,被腳手架擋住後齊根拉斷。

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2 設計部合理,冷箱內安裝材料的使用有所欠缺


冷箱內管道泄漏的原因除了安裝質量不過關外,還有一個原因是設計不合理,冷箱內使用的材料有所欠缺。例如南方某製氧廠1000m3/h空分設備V1閥前管道的設計就不合理。液空管道從液空液氮過冷器出來至V1閥前,管線的具體布置呈階梯形,並且沒有靠著冷箱布置,而是從冷箱中部穿過,無法設置托架。該段管線隻在閥門前設有1個托架,並且該托架還沒有下支撐。因此,在冷態下該管線的冷縮力全部集中在該托架上,導致托架無法承受而斷裂,隨即冷縮力傳遞到V1閥前變徑處,導致變徑處的焊縫斷裂,大量液空向冷箱內泄漏。


以前冷箱內的儀表管保護架采用DN30mm的角鋼,容易變形,對儀表管道非但起不到保護作用,反而會“拉著”儀表管一起運動,導致部分儀表管從根部斷裂,形成氣(液)體泄漏。現在16500m3/h空分設備儀表管保護架都已采用DN50mm的角鋼。安源鋼鐵股份有限公司製氧廠1#空分設備主冷氖、氨氣引出管道根部開裂,事後分析認為該管道的保護架基本沒有起到作用。因為該氖、氨氣管道從主冷中部引出,到冷箱壁的距離較遠,保護架長度大於3m,又因為該保護架采用DN30mm的角鋼,強度不夠,保護架從冷箱壁處斷裂,並“拉著”氖、氨氣管道向下運動,造成主冷氖、氨氣引出管道根部受力開裂,大量的中壓氮氣(液氮)噴出,冷箱內壓力上升,空分設備無法繼續生產,被迫停車扒砂檢修。


合理設置管架是保證空分設備穩定運行的重要因素之一。如管道上管架布置得不合理,或垂直管道上的抱箍將管道“抱死”,沒有給管道留出足夠的應力收縮空間,會造成管道變形甚至被拉裂。


3 頻繁的應力收縮


大型空分設備開停車或加溫過於頻繁,也會對管道造成很大的疲勞損害。一般來說,空分設備開車時,容器和管道的溫降每小時不允許超過300C,就是出於對冷箱內管道應力收縮的考慮。


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