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无氢制氩设备氩系统调试的基本说明

无氢制氩设备氩系统调试的基本说明
2011.07.16
作者: 迪尔空分

    随着空分技术的飞速发展和市场的需求,越来越多的空分装置采用了无氢制氩流程来制取高纯度氩产品。由于制氩操作相比较复杂,很多的带氩空分装置没有提氩,一些投运氩系统的装置由于用氧工况的波动,操作水平的限制等因素造成运行状况不尽如人意。本文希望通过以下浅显的步骤说明,使操作人员能对无氢制氩有一个基本的了解。 
    1、预冷粗氩塔 
    全开工艺氩出粗氩塔进精氩塔前放空阀V766;粗氩塔I底部液体吹除、排放阀V753、754(需24~36小时)。 
    2、预冷精氩塔 
    全开工艺氩出粗氩塔I去精氩塔阀V6;精氩塔顶部氩侧不凝气排放阀V760;精氩塔、精氩量筒底部液体吹除、排放阀V756、V755(预冷精氩塔可以与预冷粗氩塔同时进行)。 
    3、检查氩泵
  ①电控系统――接线、控制、显示是否正确。
  ②密封气――压力、流量、管路是否正确且不漏气。
  ③电机转动方向――点动电机,确认转动方向正确。
  ④泵前后配管――检查确认管路系统通畅。由于低温液体的特殊性质,液体流动过程中不断有气体产生,确保配管能使产生的气体顺畅排出,杜绝出现倒U形配管。同时泵前后的吹除排液管应从主管道高点接出,以利于排气。 
    4、**检查氩系统仪表 
    ①粗氩塔I、粗氩塔II塔阻力(+)(-)压管、变送器及显示仪表是否正确。 
    ②氩系统所有液位计(+)(-)压管、变送器及显示仪表是否正确。 
    ③所有压力点取压管、变送器及显示仪表是否正确。 
    ④工艺氩流量FI-701(孔板在冷箱内)(+)(-)压管,变送器及显示仪表是否正确。
  ⑤检查所有自动阀门及其调节、连锁是否正确。 
    5、主塔工况调整 
    ①在保证氧纯度的前提下拉大氧气产量。 
    ②控制下塔富氧液空36%~38%(液氮节流进上塔阀V2)。 
    ③在保证主冷液面的前提下减小膨胀量。 
    6、粗氩塔积液
  进一步预冷至氩塔温度不再下降的前提下(吹除、排放阀已关闭),微开(断续)液空节流进粗氩塔I冷凝蒸发器阀V3,使粗氩塔冷凝器间断工作产生回流液体,将粗氩塔I塔填料冷透,并积聚在塔底一部分。
注意:①初次开V3阀时密切注意PI-701压力的变化不要剧烈波动(≤60KPa)。 
      ②观察粗氩塔I底部液位LIC-701液位的从无到有,一旦涨到1500mm满量程时,结束预冷关闭V3阀。 
    7、预冷氩泵 
    ①开泵前截止阀。 
    ②先开泵前吹除阀V741、V742冷泵前管道。 
    ③微开(断续)泵后吹除阀V737、V738直至液体连续喷出。
注意:①此项工作**是在氩泵供应商指导下进行。 
      ②安全问题防止冻伤。 
    8、启动氩泵 
    ①全开泵后回流阀,全关泵后截止阀。 
    ②启动氩泵后全开氩泵后截止阀。 
    ③观察泵后压力应稳定在0.5~0.7Mpa(G)。 
    9、投粗氩塔 
    ①启动氩泵后,开V3阀前,LIC-701液面会因液体损耗不断下降,启动氩泵后应尽快打开V3阀,使氩塔冷凝器投入工作而产生回流液体。 
    ②V3阀开度要非常缓慢,否则主塔工况会产生大的波动,影响氧纯度,粗氩塔工作后打开氩泵送出阀(开度视泵后压力而定),较终送出阀及回流阀配合至稳定住FIC-701液位。 
    ③观察两个粗氩塔阻力,正常粗氩塔II为3KPa、 粗氩塔I为6Kpa。刚投入时阻力很小。应缓慢增加阻力值(开V3),时间~6小时。 
    ④投入粗氩时应密切观察主塔工况。防止影响氧气纯度。随V3开大。液空节流进上塔阀V1会自动关小(自动位置) 。 
    ⑤阻力正常后要经较长时间主塔工况才能建立,所以所有上述操作都应小幅,缓慢。 
    ⑥初次投氩系统阻力正常后至工艺氩含氧量达标~36小时。 
    ⑦氩塔工况建立初期,应减少工艺氩的取出量(15~40m3/h)以利于纯度的提高,当纯度接近正常时(两氩塔中间位置的氩纯度达到98%以上时),应适当拉大工艺氩流量(60~100m3/h),否则易造成氩塔浓度梯度的失衡而影响主塔工况。 
    10、投精氩塔 
    ①工艺氩含氧量正常后,应逐步打开V6阀关小V766将工艺氩导入精氩塔中。开关之原则是控制住FI-701的流量尽量保持在投精氩塔前的数值。 
    ②精氩塔液氮蒸汽阀V8全开或投自动,控制精氩塔冷凝蒸发器氮侧压力PIC-8在45Kpa。投精氩塔初期PIC-8和精氩塔氩侧压力PIC-760是波动的。随着精氩塔的工作逐渐正常,压力的波动会减少。 
    ③逐渐打开液氮进精氩塔冷凝蒸发器阀V5,使精氩塔冷凝器工作负荷加大。原则上打开V5后V766逐渐关闭,保持FI-701的流量不超过以前的数值。精氩塔稳定后可将V5投入自动。 
    ④V760适当打开,投精氩塔初期可全开,正常后可控制精氩塔塔顶不凝气排放FI-702流量在2~8M3/h。 
    ⑤精氩塔PIC-760在工况稍有波动时极易出现负压,负压会造成冷箱外湿空气倒吸入精氩塔中,冰冻结在管壁及换热器表面造成堵塞,因此应杜绝负压产生(控制V6、V5、V760开度)。如负压已产生,应马上关闭V760至恢复正压时在打开。 
    ⑥当精氩塔底部液面有~1000mm时,微开精氩塔塔底再沸器氮路阀V707和V4,视情况掌握开度,开得过大会增加PIC-760的压力,造成工艺氩FI-701流量减小。开得太小,精氩塔压力波动幅度较大,工况不稳定,控制PIC-760精氩塔压力为10Kpa~20KPa较好,压力的控制是综合的(V5、V6、V760、V4对压力都有影响)。 
    11、氩馏份含氩量的调整 
    氩馏份含氩量的多少决定了氩提取率的高低,直接影响氩产品的产量。适当的氩馏份含氩量为8%~10%。影响氩馏份含氩量的因素主要有以下几方面。 
    ①氧气产量――氧产量越大氩馏份含氩量越高,但相应氧纯度会越低,氧气中氮含量越高,氮塞的危险性越大。 
    ②膨胀空气量――膨胀空气量越小氩馏份含氩量越高,但膨胀空气量越小液体产品产量越小。 
    ③氩馏分流量――氩馏分流量即粗氩塔负荷,负荷越小氩馏份含氩量越高,但负荷越小氩产量越小。 
    12、氩产品产量的调整 
    当氩系统工作平稳正常后,需调整氩产品产量使其达到设计工况。主塔的调整按第5条进行。氩馏份流量取决于V3阀的开度,工艺氩流量取决于V6、V5阀的开度。调整的原则应尽量缓慢!甚至可以每天增加仅各阀门1%的开度,使工况经历纯化系统切换、用氧变化及电网的波动。如氧纯度、氩纯度正常,工况稳定的话,可继续增加负荷。如某工况有变坏的趋势,说明工况已到极限,应加以回调。由于每次调整的

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