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制氧工考试

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怎样判断绕管式热交换器是否漏气?

正确答案: 空分设备运转中发现产品纯度下降或产量减少时,人们就会联想到热交换器是否会漏气。一般,产品纯度下降是高压空气漏入低压系统;产量减少是产品漏入冷箱。但是,隔层之间的相互漏气,则既影响氧气产量,又影响氮气纯度。现将几种判断情况介绍如下:
1)高压空气漏入氧气隔层:分析冷凝蒸发器氧气纯度和氧气管氧气纯度(可从氧气流量计接管上取样),根据两者纯度差来判断。两者纯度一致,表明热交换器不漏;反之则漏。少量的漏气,对冷凝蒸发器纯度不会有影响,低压也不会升高;大量的漏气,两者存在显著的纯度差,同时低压压力上升,高、中压力下降。并且,冷凝蒸发器的液氧纯度与气氧纯度也会出现明显的不平衡。
2)高压空气漏入氮气隔层:分析上塔出塔氮气纯度和氮气出口管纯度(可从氮气流量计管上取样),根据两者之间的纯度差来鉴别。两者纯度相一致,则表明不是热交换器泄漏,是其他原因;若存在纯度差,则有可能是热交换器泄漏。但是,液空过冷器泄漏,也有可能使氮气纯度下降,这需要进一步检查。有乙炔吸附器的150m3/h空分设备.可以打开节-3阀,关通-1阀和节-2阀,排除压力。若纯度差消失,则有可能是液空过冷器泄漏;若纯度差不变,则热交换器泄漏的可能性大。少量漏气不会影响压力,而大量漏气时,不仅影响纯度,还会使高压、中压压力降低。
3)高压漏入馏分隔层:少量漏气在运转中难以发现,只有漏到一定程度,才能使氮气纯
度下降,高压、中压压力下降,低压压力上升。
4)高压空气漏入冷箱绝热层:由于管板脱焊、管子裂开、法兰松开等原因产生泄漏。它会使高压空气压力下降,氧、氮产量下降,并影响纯度。珠光砂会从冷箱中吹出。
5)氧、氮或馏分隔层漏气:产品氧、氮气或馏分漏入绝热层,氧、氮的产量减少或馏分流量减少,严重时珠光砂会向外吹出。若是热交换器底部漏气,会使冷箱“出汗”或结霜。
6)氧气漏入氮气隔层:当氧、氮气隔层的包皮脱焊时,由于氧气隔层的压力略高于氮气隔层,所以氧气会漏入氮气中,使氮纯度下降,氧气产量下降,而氧气纯度可调到要求。
以上几种分析是在空分塔运行中的初步判断。为了证实初步判断的准确性,尚需作进一步的分析检查:
1)空分塔停车,彻底加温吹除,关闭分馏塔上所有的阀门,准备分馏塔做初步气密性试验。
将高压空气引入热交换器,待高压压力达到最高工作压力时,停压1h,若高压压力经温度换算,压力并不下降,低压压力也不上升,则可以说高压没有漏入低压;若是高压压力下降,低压压力明显上升,则是高压空气漏入低压;若是高压压力下降,低压压力不上升,应仔细检查高压下降的原因。若找不出高压下降的原因,则要检查低压系统阀门、法兰泄漏的地方。必要时在氧、氮、馏分出口管低压安全阀法兰上加盲板,先把低压系统漏气消除,对低压系统进行试压,以停压4h不漏为合格。再将高压系统升至工作压力,若高压下降,低压压力保持不变,则有可能是高压漏入冷箱。若低压压力不能停压或停压4h后压力下降大于0.005MPa,外部找不到漏处,则有可能是冷箱内低压系统漏气,应扒出珠光砂检查。
2)扒出珠光砂后,对高、中低压系统保持工作压力,全面进行检漏。
先消除外表漏气处,消除高压向冷箱绝热层泄漏和低压系统的氧、氮、馏分隔层的包皮的泄漏。然后再试高压和低压,确定是否高压向低压泄漏。若是氮气纯度下降,应将中压压力升至工作压力,看低压是否上升。若是中压漏向低压,就应检查中压节流阀的密封性和液空过冷器是否泄漏。若氧气纯度下降,则应检查冷凝蒸发器是否泄漏。
3)高压漏向低压确认后,要具体确定泄漏部位。
将热交换器卸下,氧、氮、馏分进出口分别装上闷板、压力表和放气阀门,再将高压缓慢升压。若低压隔层压力上升,则表明该隔层漏气。应停止试高压,拆除该隔层热交换器进口法兰和集合器法兰,将该隔层通氮气试压至工作压力,检查高压管是否漏气,确定是第一热交换器泄漏还是第二热交换器泄漏。若是第一热交换器泄漏,应将高压进口管板的管子用橡皮塞堵住,用肥皂水检查中部集合器管,确定漏气的管子并作好记号。然后再用橡皮塞堵住,在进口管板上找出漏气的管子,并作记号。若是第二热交换器漏气,先将末端集合器的管子用橡皮塞堵住,在中部集合器找出漏气的管子。然后用橡皮塞堵住漏气的管子,在末端集合器找出漏气的管子。找到漏气管子后,两端用铜锥体闷住,再铺上锡焊。堵死的管子不得大于15%,以免降低装置的性能。
4)在氧气隔层逐渐升至工作压力时,检查氮气、馏分隔层是否气体排出。
在升压过程中,由于包皮的变形,体积有变化,会有少量气泡排出是正常的,不一定是漏气。随着时间延长,气泡消失,氧气隔层压力不下降,证明没有漏气。若是氧气隔层压力不断下降,氮气或馏分隔层气泡不断,或接上“U”形管后能测出有水柱压差,则说明氧气漏入该隔层。应拆开包皮和绕管,进行焊补。
5)热交换器修理完毕,应进行高压试压,检查氧、氮、馏分隔层是否漏气。
高压在升压力过程和停压初期,低压隔层有气泡是正常的。这是由于容积和气温变化所致,停压半小时后即可消失。若是高压下降,气泡不断,则可能尚有漏气的部位,应进一步消除。
热交换器发生内漏,一般要请制造厂派专业人员进行修理。
答案解析:
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