医用氧换热系统的改进

　　1　前　言

　　武钢氧气有限责任公司医用氧充装系统自1994年投产使用以来,就存在较多安全隐患,尤为突出的是其中的液氧蒸发器采用热水循环蒸发,在夏季使用正常,但是一旦遇到武汉气温较低的冬天,由于外界温度过低,多次出现过蒸发器管道整体冻住、堵塞的现象,不能发挥蒸发器的作用———有效地将液氧蒸发成为气态的氧气,其结果是:

       1·可能会导致管道里面有带压液体流动,造成阀门Y011冻住,形成超压使管道爆炸;

       2·会导致液氧泵将液态的氧送入钢瓶,造成钢瓶超压,进而钢瓶发生爆炸。因此,存在的安全生产隐患是相当大的。

　　2　改造方案

　　我车间医用氧原有工艺流程简图见图1,其工作压力为13 MPa。

　　从图1中可以明显看出,一旦蒸发器失去蒸发效果,液氧泵压缩出来的液氧将会由管道直接进入充填排,最终压入钢瓶,可能造成的管道和钢瓶超压爆炸的后果相当严重。

　　鉴于此种情况,有关领导及技术人员、生产工人经过分析讨论,提出在换热出口之后,加装一个温度控制器,与液氧泵的启动电机联锁,一旦管道温度低于-5℃,自动停止电机的运行,将液氧泵停车,不再压缩液氧。避免错误充装液氧。改造后的工艺流程简图见图2,图中虚线部分就是新增加的控制部分示意图。

　　3　具体实施情况

　　通过与相关的计控协商,为确保温控仪器灵活好用,采用了武汉仪器仪表自动化工业公司数控仪表厂第二代SWP-L80系列流量积算仪表,该仪表为数字显示,非常直观。计控人员于2004年8月安装后,现已经投入使用。

　　4　使用效果及经济效益

　　在本年度投入使用后,进入冬季以来一直未再出现管道被冻住堵塞的情况,从根本上杜绝了把液氧送入钢瓶的隐患,提高了运行的安全系数,取得了很好的效果。

　　经济效益分析:假定发生一次钢瓶爆炸事故,直接损失最低为10万元以上,而且由于同时充填至少10瓶以上,一瓶爆炸会造成连锁反应,会造成医用氧操作人员伤亡,则直接损失会更大;同时造成的间接损失也难以估量。

　5　不足之处及已经改进的地方

　　通过这次改造,虽然提高了医用氧的充装安全系数,但是到了冬季因为蒸发器出口温度过低,自动将液氧泵停车,会降低充装钢瓶的数量,影响生产。现在采用的措施只是被动避免了错误充装液氧,防止超压爆炸,下一步应该考虑的是主动避免蒸发器出口的管道温度过低。针对这种情况我们在蒸发器盘管旁采用外接的蒸汽加装了一套蒸汽加热的排气管(采用3根排管同时加热所冻的蒸发管),见图3。进入冬季后就长期打开蒸汽对蒸发盘管进行加热,彻底保证了出口温度不会低于-5℃,完全保证了医用氧的安全生产和充装。