空分装置危险点分析及处理措施

空分装置危险点分析及处理措施

海琴

国能宁夏煤业煤制油分公司空分厂，宁夏 银川 750411

摘要：最近几年，我国空分装置获取了较为快速的发展，然而实际生产中安全事故时有发生。基于此，本文主要针对空分装置危险点进行分析，并提出相关处理措施，以期能够为空分装置的安全使用起到一定借鉴意义。

关键词：空分装置；危险点；处理措施

引言

工业快速发展的背景下，液氮和液氧等相关产品的使用量也在逐渐增多，而空分装置是生产这些产品的主要设备。当前，空分装置实际使用中，各种安全事故依然时有发生，一定程度上威胁了工作人员的人身安全，造成企业的经济损失。因此，有必要针对空分装置危险点进行分析，并给出有效应对措施，为企业生产安全提供保障。

1 空分装置简述

关于空分装置，主要是针对空气中各组分气体进行分离，生产氮气和氧气等相关气体的装置。低温精馏法是其中最为常用的一种空气分离法。这一方法主要是通过对压缩循环深度冷冻加以应用，使其空气转变为液态，结合空气组分沸点的不同，通过低温精馏从中进行氮气、氧气和氩气等气体的分离，主要在大型氮肥、传统冶金等相关领域中应用[1]。另外，还有真空变压吸附法、膜分离法等，通常使用这些方法由空气内进行单一组分的分离。针对各种半导体器件生产加工中所需要使用的氮、氧及氩应采用低温精馏法，针对氪、氙及氖等稀有气体亦采用低温精馏法。

2 空分装置相关危险点分析

2.1 外部危险点

2.1.1 雷电

第一，雷击会导致电网发生一定的波动，情况严重时还会造成供电中断事故。这些情况的出现都会促使相关的动力设备受到损害，例如、压缩机和泵等相关装置在正常运转的情况下，若是电力供应中断，便会导致其突然性停止运行，部分情况下还会导致装置的损坏。在空分装置中，所包含的设备通常存在一定的连续性特点，若是油泵由于雷击导致暂停运行情况的出现，则会促使与其相关的膨胀机出现相应故障，这主要是由于膨胀机在正常工作状态中，其是保持高速运行的状态，突然性暂停会导致其无法获取强制润滑，而引发相关故障，情况严重时，还会导致烧瓦事故的发生。针对压缩机，若是暂停运行，则同其具有关联的精馏塔中进行原料空气输送的工作便会被迫得以停止，同样会导致较为严重的后果。第二，在雷击的作用下，分子筛所对应的电感式直流接近开关会遭受到相应的破坏，同时分子筛加热器同其之间具有连锁的关系，所以不能实现相应的启动。第三，在雷击的作用下，装置内相应的电子电气设备也会遭受到一定程度的破坏，造成相应控制系统出现瘫痪的情况，空分装置出现停车事故，后续生产过程中，不能继续予以正常使用，导致更为严重事故的发生，促使相关工作人员的安全受到威胁，造成企业的经济损失。

2.1.2 油类

透平油和润滑油是空分装置应用比较广泛的油类。透平油是一种可燃气体，闪电（开口）超过195°C。增压透平膨胀机透平油管，若是输油管出现泄漏的问题，在遭遇高热或是明火的情况下，便会导致火灾与爆炸的发生。润滑油也是一种可燃液体，闪电（开口）超过230°C，如果输油管发生泄漏，在遇到明火和高热时，就会造成火灾与爆炸的发生。

2.2 内部危险点

2.2.1 物理性爆炸危险点

针对压力容器的设计，主要分成低压、中压、高压和超高压几个不同等级。空分装置中多数设备相应的工作压力都为高压。若是设备压力表没法起到应有的作用，不能实现对压力的实时性监测，便可能会导致压力超出设计所能够允许的最大值，而没有在第一时间内采用有效应对措施情况的出现，造成设备出现裂纹和破碎等安全事故。另外，输气压力管道液亦具有同样的风险。

2.2.2 化学性爆炸危险点

可燃物和引爆源是导致化学性爆炸比较主要的危险因素。油分、碳氢化合物等杂质，是可燃物中较为主要的组成部分[2]。在原料空气中，一般情况下会含有碳氢化合物，实际生产中，若是碳氢化合物出现聚集，一经存在相应的引爆源，便较为容易导致爆炸情况的发生。针对活塞式空压机和膨胀机而言，其内部中的部分润滑油是以油滴和油雾的形式而存在，会随着压缩空气到蒸馏塔中，比较容易出现裂解的情况，转为轻馏分，在沸点上要远小于润滑油，这样便会在氧气中较为容易混入，引起爆炸。关于引爆源，主要存在如下几种：首先，静电放电。其次，爆炸性的杂质固体微粒，与器壁相互间会形成一定的摩擦。再次，汽蚀现象和流体冲击等情况会促使压力脉冲的形成，导致局部位置压力过高，造成温度的急速升高。

3 空分装置危险点相关处理措施

3.1 做好空分装置管理工作

第一，避免静电积聚和雷击情况的出现。由于液氧单位体积电阻较大，因此比较容易引起静电。在未接地的情况下，液氧会产生一定的静电电压，最大可以达到上千伏。另外，雷击影响之下，空分装置亦会受到遭受比较严重的威胁。所以，应定期检查空分装置接地的情况，避免相关事故的发生。第二，应定期进行设备的清洗。设备实际运行时间超过2年，务必针对精馏塔等设备，予以清洗脱脂，对于主冷单元，应予以8h的浸泡。在做完相应清洗工作过后，通过高压空气予以彻底性吹除，并予以加温与干燥处理。第三，电石渣的管理。在电石渣中，通常存在一定量的乙炔，会给空气造成比较严重的污染，遭遇雨天的情况下更为突出。所以，应做好相关的管理工作，将其深埋在地下。第四，避免设备中进油。若是空分装置中进油，会导致相应吸附剂受到一定的污染，此种情况下，乙炔相应的吸附就会遭受一定的影响。因此，对于较为容易造成空气带油的罗茨风机设备一般不予使用，同时应做好膨胀机的日常管理工作。

3.2 创建健全的监测体系和报警体系

需使用高精尖的检测仪表，以针对空分气源和设备内部所含有的各种有害物质进行监测。所监测对象主要是甲烷、乙炔、总碳等物质。可以在其中设置报警装置，以便在环境恶化的情况下，发挥一定的预警作用，确保各相关有害物质得到有效控制，避免事态的进一步扩大。另外，针对润滑油相应的质量与含量加以监测，能够对黏度和稳定加以充分掌握，确保空压机出口的位置，不带油，为生产安全提供保障。

3.3 加强设备前端的净化处理

第一，针对其中存在的各种有害物质应予以有效清除，避免碳氢化合物出现集聚的情况。针对液空液氧吸附器，应使其存在的有害杂质清除作用进行大力发挥，严格予以按期倒换吸附器，并做好加热再生温度相应的控制工作，确保吸附效率得以有效提升。由冷空气中，使得1%的液氧实现排除，且将其中的碳氢化合物排除。对于空分装置，需要定期予以大加温处理，有效清除具体生产工作中残留在精馏塔中、集聚在热交换器中的相关杂质。液氧泵若是长时间保持运行的状态，氧化亚氮相应的吸附效果便会受到一定程度的影响，这种情况下，可于分子筛吸附器中加入一层5A分子筛。第二，加强空气质量的控制。针对氧气生产区而言，应保证其常年都位于上风向，与乙炔发生站之间的距离至少为300m，确保其与各种有害气体源相互远离。另外，应做好原料空气质量的控制工作，若是受到污染，应即刻采取相关措施加以处理。

4 结束语

综上所述，空分装置的危险点主要发生于装置内部和外部，具体工作的开展中，应针对不安全相关因素予以全面的预防和管理，不但应从技术方面加以改进，也应做好各相关的教育培训活动，提高工作人员的思想意识，确保安全生产，为企业创造更多经济效益。

参考文献：

[1]陆君君,王永健.空分装置的工艺路线及设备选型分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(02):258-260.

[2]张亮,赵振宇.危险气体对煤化工空分装置安全的影响[J].化工管理,2021(04):116-117.

[3]王永健,陆君君. 空分装置危险点分析及处理措施[J]. 化学工程与装备,2022,(07):218-220.