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摘要：大型空分装置属于核心设备，对空分装置进行试车检验，主要是为确保装置中系统正常运行，确保装置一次试车成功，并在试车后实现机组安全稳定地运行。文章将结合空分装置的应用特点，对空分装置在安装、调试和使用中的注意事项和设备管理措施进行阐释说明。
关键词：空分装置；完善措施；试车检验
空分装置的作用是促使系统长期运行的关键，为避免安全隐患和设备问题影响系统的正常运行，空分装置其运行是否安全可靠直接关系着整个系统的运行情况。相关人员要做好试车检验，及时发现问题，避免正式运行后设备出现故障，影响整体装置的运行效率。
1、装置简介
某公司空分装置配套后备液氮液氧系统，装置采用林德深冷分离技术、内压缩流程，压缩机组采用一拖二机组，气体膨胀机、液体膨胀机。在装置的试车及试运行过程中，暴露出很多问题，下面从设计、施工、仪表及工艺操作四个方面，挑选典型案例进行分析。
2、设计问题及完善措施
2.1密封氮气管网设计不合理
氮气中断，增压机密封气压力过低将导致增压机润滑油进入空气侧并带入冷箱，极大地增大了冷箱爆炸的重大风险。后备液氮系统供应的密封氮气应能保证各种工况下的密封氮气供应，为避免后备氮气外送开关关闭及氮气管网压力低造成密封气不能保供，将密封气抽出口从氮气外送阀后的氮气总管移到氮气外送阀前，解决密封氮气不能保供问题。此外，多套空分装置在密封氮气管网、加温气管网及内部自用仪表气管网设计时，应充分考虑空分装置全部跳车时的备用密封氮气、加温气及仪表气的保供，此3路气体应优化双气源设置。
2.3速关阀前在线温度计插入管道深度不够
首套空分组织汽轮机冲转，均因速关阀前远传温度测点显示蒸汽温度比实际温度低50℃以上，蒸汽温度达不到厂家开车要求而未能冲转。事后对超高压蒸汽管道暖管线进行全面检查，最终判断为温度计插入管道深度不够导致；通过将热电阻伸出管道的套管长度减少100mm，使热电阻插入管道内壁75mm处（约1/3管径处），保证测点显示温度准确。在处理后解决了显示温度不准问题。
3、施工问题及完善措施
3.1增压机入口管道酸洗处置不当
运行过程中，3套空分因增压机入口临时过滤器堵塞，临时停车处理达20余次，严重影响装置长周期运行，更对下游装置生产造成重大影响。针对酸洗不合格导致氧化膜脱落问题，采取在每套空分增压机入口管道开2个DN600人孔，进行人工打磨处理；此外，在增压机入口过滤器侧增设反吹气，从增压机一级出口引空气进行反吹。经处理后，空分连续运行天数从刚开始不到1个月清理一次滤网延长至能连续运行100天，待滤网干净后再将临时过滤器下线。
3.2超高压蒸汽管道久吹不合格
为减少超高压蒸汽管道吹扫时间，采取了先将管道整体在线酸洗后再分段吹扫的方案。超高压蒸汽管道吹扫过程中常发生第一次靶片合格，连着的第二次靶片不合格现象。在对超高压蒸汽管道上所有积液包拆开清理时，发现积液包内存有大量的铁珠状的粒子，这些粒子为管道内部的杂物经高温环境后形成的。经多次清理积液盘并进行大气量吹扫后，3套空分超高压蒸汽管道吹扫历时50余天终于合格。造成超高压蒸汽管道久吹不合格的主要原因为管道清洁度较差，吹扫前虽经过整体酸洗，但效果欠佳。类似超高压蒸汽管道在安装前，应该对内部进行喷砂除锈或者抛丸除锈，确认清洁度合格后才能安装，避免吹扫时难以吹扫合格[1]。
4、仪表问题
4.1气体膨胀机膨胀端径向轴温高高联锁跳车
气体膨胀机在试车过程中，膨胀端径向轴承温度突然上升，联锁膨胀机跳车。
完善过程中，首先要膨胀机安装和抽芯检查时，要注重对各仪表点接线的保护；同时，在仪表打点时，各测点的备用通道也需要检测，确保备用通道完好备用。此外，对膨胀机轴温测点断线后默认温度显示最大值的设置修改为膨胀机轴温测点断线后轴承温度显示最低值，避免测点断线导致误跳车事故。
4.2气体膨胀机因转速控制模块故障导致跳车
空分气体膨胀机两次因AIS系统联锁跳车。气体膨胀机跳车时，工艺参数未见异常，膨胀机负荷未调整，轴温、轴振动、润滑油压力均未波动，初步判断为AIS系统故障。进入气体膨胀机AIS系统联锁的点仅有两个，一个为润滑油压力，一个为气体膨胀机转速。结合气体膨胀机首次跳车时已对AIS系统相关的继电器进行了更换并对转速探头进行了检查，初步判断跳车原因为转速控制模块故障。在更换转速控制模块后气体膨胀机运行正常。
5、工艺操作问题
5.1盘车电机启动困难
压缩机组盘车电机在试车初期多次发生启动超电流跳车及脱扣现象，造成盘车电机启动困难，严重影响试车进度。因本空压机组转子相对比较短小，未设置顶轴油泵。前期采取了先在汽轮机排汽端人工盘车4h，待转子被充分润滑后再启动盘车电机的方法，较大地提高了盘车电机启动成功率，但盘车电机启动过程中脱扣现象仍然大量存在。经多次摸索和试验，发现在人工盘车后，盘车电机侧盘车电机和转子之间存在“空档”，造成盘车电机启动时容易脱扣。盘车电机启动前，人工盘车后再将盘车电机保护端盖打开，在盘车电机侧盘一两圈，将盘车电机与转子间的“空档”去除。采取以上措施后，盘车电机启动正常。
5.2误操作导致装置停车
试运行初期，发生两次误操作导致装置停车事故。一次为1#空分提负荷过程中，操作员手动输入入塔空气流量错误，并回车确认，导致入塔空气量锐减，气体膨胀机机前温度低联锁跳车。另一次为操作人员误点击增压机卸载按钮，弹出增压机卸载/加载两个选项的弹窗，在将该弹窗关闭时，再次点击了卸载选项，导致增压机卸载，装置停车。两次误操作反映了试车初期操作人员操作技能欠缺。改进中对装置所有可输入数值的操作面板大小箭头进行调整，将每次大小箭头的输入量调整至合适值，同时规定非紧急工况下不允许用键盘手动输入数据，避免手动输入时的误操作。此外，对装置内所有开关按钮和涉及重大操作的按钮增加了提示信息并增加了二次确认键，避免发生类似事故。
5.3粗氩塔“氮塞”事故
试运行初期，犹豫提负荷操作不当，在氩系统调纯时，随上塔抽出的氩馏分氧含量下降，粗氩气放空量未同步增加，粗氩气放空量不足造成氩馏分中的氮气在粗氩塔内逐步聚集，导致“氮塞”。改进操作过程中，粗氩气的温度和粗氩冷凝器阻力是反应粗氩塔是否“氮塞”最灵敏的两个参数，当粗氩气的温度低于-184.02℃时或者粗氩冷凝器压力快速下降时，预示粗氩塔可能会发生“氮塞”，要及时增加粗氩气取出量、适当增加入塔空气流量或少量退氧气，避免发生“氮塞”事故。当发生严重“氮塞”事故时，先将下塔液位稳住，将粗氩冷凝器回上塔的液空阀适当开大，使下塔液空能正常回上塔，避免下塔液位剧烈波动；其次，将精氩塔切出，粗氩气全部放空，缓慢置换氩系统中的氮气。
6、总结
综上所述，新投运装置因都是新设备，设备问题一般较少，而装置的设计、施工、仪表及工艺操作等关系到装置的长周期运行，需做好前期工作。合理的设计是装置平稳运行的前提，高标准的施工质量是装置长周期运行的基础，仪表和控制系统是装置安全运行的基石，熟练的工艺操作水平是装置经济运行的保障。
参考文献：
[1]李旭.蒸汽管道施工过程控制对系统吹管效率的影响[J].化工设计通讯，2019（7）：76-77.
[2]尹超，涂后沅.变负荷操作对空分装置制氩系统工况的影响[J].低温与特气，2008（02）：30-32.
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[2]王晓旭.加氢裂化装置空分装置布置及管道设计[J].工程技术，2018（04）：19-21.