28000m3/h空分设备主换热器泄漏判断与处理

　　安徽淮化集团有限公司合成氨二厂现有的1套28000 m3/h空分设备,采用内压缩流程, 2000年投产后运行一直较为稳定。2009年4月空分设备短暂停车再启动后,出装置高压氮气中氧含量超标(正常指标氧含量[10@10-6),并且忽高忽低,无明显规律。这种现象为主换热器板式单元存在泄漏所致。经过计算可知平均泄漏量约120 m3/h。泄漏严重时,高压氮气中氧含量上升至2400@10-6,给后续净化工序带来安全隐患。因此,公司购置了1组由国外公司设计、制造的主换热器,决定在2010年度大修时更换泄漏的板式单元。28000 m3/h空分设备主换热器由3组板式单元组成,需在装置停车后判断出其中的泄漏单元(组)并进行更换,为此空分作业区制定了详细的检漏方案。

　　1 主换热器工艺流程

　　每组板式单元的尺寸: 11065 m@11296 m@5108 m,工艺介质(一进三出)分别为: 710 MPa的高压空气(进)、615 MPa的高压氧气、318 MPa的高压氮气、36 kPa的低压污氮。4种工艺介质在每组板式单元内的排列顺序为:低压污氮、高压氧气、高压空气、高压氮气(如图1所示)。由排列顺序可知只有高压空气能漏入高压氮气通道。

　　2 检漏方案

　　为确保检漏方案安全、无误,分两步进行:

　　(1)在开车状态下,接临时管线把合成氨厂48000 m3/h空分设备的高压氮气引入在线分析仪,对比分析数据,以排除仪表测量误差。

　　(2)在冷箱扒砂清扫干净后采取以下操作:¹接临时气源(合成氨厂48000 m3/h空分设备的高压氮气);º封闭高压氮气通道,高压氮气出装置阀FV7500A加盲板;»封闭高压空气通道,在空气增压机出口加盲板、关闭高压空气进下塔节流阀FV7521;¼检漏氮气由主换热器冷端空气总管排放阀VLA14A导入,高压空气冷端侧升压至312 MPa。

　　检漏方法有4种:

　　(1)声音判别法:现场分别在3组板式单元(A、B、C)的高压氮气出换热器管道处听声音;

　　(2)温度判别法:高压检漏氮气漏入低压通道的同时伴有节流现象,此时打开高压氮气放空阀FV7500B放空,泄漏单元管道温度会随放空时间的延长而降低;

　　(3)纯度污染分析法:分别在主换热器3组板式单元的高压氮气出口处各打510 mm的小孔(如图2所示),在液氮泵出口总管排放阀处导入和泄漏量相当、纯度为9919%的氧气,泄漏单元的氧气纯度必然下降(因为高压空气侧的检漏气源为高纯氮);

　　(4)断开检漏法:在合适位置将高压板翅式换热器3组板式单元的其中1个单元氮通道隔离,在单元的合适位置处留有出口,如果该单元预留口处有气体则证明其泄漏,如果不是则继续检查另外两个单元,直至检查出泄漏组。