液氮增压气化系统设备操作规程

1、液氮增压气化系统操作、维护与保养规程起草：赵东辉日期：2013年7月16日审核：刘金宝日期：2013年7月30日批准：祁刚日期：2013年8月29日1 目的为了本装置能够平稳、安全的运行，充分发挥其使用性能，方便工作人员正确的操作和使用设备特制定本操作规程。2 主要技术性能2.1 主要技术性能1）设备总性能型号：ZQ5000-8000/30设备形式：车载式使用介质：液氮氮气最大流量：5000-8000 NM3/h设计压力：4.0MPa氮气最大工作压力：3.0Mpa设备设计温度：-196C发电机功率：电源条件：50kw380V、3 相、 50Hz设备外形尺寸：9400mmx 2250mm x 2

2、460mm设备总重量：12136kg2）低温液体泵技术参数型号：SBP7000-13000/30形式：三列、卧式、真空夹套、变频调速、一用一备设计压力：4.0MPa最大出口压力：3.0MPa流量：7000-13000L/h使用介质： 设计温度： 泵的转速： 气缸直径： 活塞有效行程： 进口压力：LN2-196C159-295r/min 70mm800.020.8MPa变频电机型号：YVP200LSA2;-6变频电机功率：22Kw设备尺寸：1850mmx 1890mm x 760mm：重量：1800kg3）常压热水锅炉技术参数型号：CWNS1.05-85/65-Y.Q（C-常压，W-卧式，NS-

3、内燃、室燃,Y.Q-加热源：油、气额定热功率：1.05MW额定蒸汽压力：常压额定出水温度：85C额定回水温度：65C试验压力 :0.2MPa燃料：柴油，天然气燃烧耗量（柴油）：97kg/h热功率：90 燃烧耗量（天然气）： 118M3/h锅炉水容量：1570kg锅炉外形尺寸：3150X 1360 X 1731锅炉大件质量：2492kg4）燃烧器技术参数制造商：RIELLO S.p.A（利雅路 ）型号：RL100类型：661 T1燃料：柴油电机：2800 rpm， 1500 W， 220/240-380/415 ，油泵：6.4-3.7A出力（在 12bar 时）：220 kg/h ，压力范围：1

4、0-20bar，燃油温度：60 C 电功率消耗： 最大 1800 W5）液氮气化器技术参数 型号： VSWP-5000/8000气化能力：5000/8000 Nm3/h加热方式：热水，蒸汽设备内介质：水盘管内介质：液氮工作压力（设备内）：0.2MPa（盘管内）： 2.5MPa设计压力（设备内）：0.25MPa（盘管内）：3.0MPa工作温度（设备内）：80 C -60C（盘管内）：-190°C-10 °C设计温度（设备内）：90 C（盘管内）：-196 C-15C蒸汽条件：0.5-0.7MPa 饱和蒸汽蒸汽用量：1920kg/h循环水用量：28800kg/h6） 2GSCG

5、交流同步发电机组参数型号：KMS50KW相数：3额定电压：400V额定电流：90.2A转速：1500/1800 RPM功率因素：0.8重量：防护等级： 出厂编号： 出厂日期： 生产厂家：980 kgIP225012110892012.11.08山东康明斯发电机有限公司柴油机参数型号：R4105ZD7-1编号：2110089IFN：61.6KW-1500r/minICFN： 日期：56KW-1500r/min2012.11净重：435KG生产厂家：山东潍柴华丰动力有限公司8）管道泵参数型号：流量：扬程：功率：出厂编号：TD65-22/2SWHC40m 3/h22m4

6、KWQM01009365生产厂家：南方泵业股份有限公司3 工作原理液氮增压气化系统是一种液氮气化设备，本身不具备制造氮气的功 能。氮气是由贮存在移动槽车内的液氮输入本设备，然后通过低温液氮泵 增压至需要的压力（不大于3Mpa可按要求调节），并通过液氮气化器加 热至需要的温度（5C -20 C左右），输出并注入需要吹扫的管道内。其氮 气来源是与之相连的移动液氮槽车或其它液氮贮存罐。热源来自于一台热 水锅炉或外接的蒸汽锅炉。本设备主要应用于输气管道的氮气置换或管道 通球施工。其工作流程如下图：4与配套设备的连接门 14.1与液氮槽车的连接本套系统进口可与液氮槽车直接快速连接，由液氮槽车供液。本系统

7、中泵装置的回气管路装有手动放空阀和安全阀，安全阀保证泵腔内部不承受过高压力；回气直接排放，无需回收。4.2与吹扫管道的连接出气口为一个，进入需要试验的管道，出气口为DN100的法兰，材料为304不锈钢。在工作，将该配对法兰与后续管道连接，即可使用。5操作规程5.1准备5.1.1检查锅炉、气化器排污口是否关闭，打开锅炉排气阀、水浴回水管 道排气阀，给锅炉、气化器及膨胀水箱注水，水箱液位达到溢流口位置。5.1.2给油箱加油，并检查柴油机及燃烧器的油路是否畅通。5.1.3进液口与液氮槽车相连，设备排气口与待置换管道相连。5.1.4检查低温泵进出口所有管路连接处是否有松动。5.2发电机组启动前的检查5

8、.2.1检查水箱是否满水或防冻液。5.2.2检查机油是否在规定的油面位置523检查柴油箱内是否有充足的柴油，供油阀门是否打开，并确认柴油 管道内无空气。5.3.4检查柴油机部分是否正常，机器上有无妨碍运转的杂物。5.2.5检查蓄电池是否连接正常、牢固，蓄电池液面高度是否正常，是否 已充足电。5.2.6检查发电机进线开关及锅炉、控制柜的负载开关是否都处于分闸位发电机进线开关位于发电机控制箱背后5.2.7检查机组上所有仪表初始值是否正常，油门是否在怠速位置油门位置5.3启动并运行发电机531启动程序顺时针旋转钥匙开关至“ STAR位置启动发电机，每次启动时间不能超过5秒钟，机组启动后立即检查柴油机

9、各仪表指示是否正常，机组运转 声是否正常，怠速运转12分钟后逐渐提速到转速不低于1500rpm,频率 在51 52HZ之间，发电机电压380400V,机组进入运行状态后即可合上 发电机进线开关。（冬季每次启动发电机后预热5-10分钟再加油门）正常运行中的柴油机各仪表指示检查各仪表和变频器控制面板的参数是否符合启泵条件（如；水浴式气化器出气口的温度和出口压力变频器参数 锅炉的温度。参数出厂前已基本设定，如设定请参考仪表说明书）。532发电机组运行中的注意事项1）机组空载运行不能超过20分钟，不能长时间怠速运行2）工作负荷频率不能低于51-52HZ3）发电机组的经济使用额定功率在 80%内为最佳。

10、正常工作时发电机仪表显示5.4启动热水锅炉541打开泵的锅炉电控箱运行按钮。燃烧器开始工作，使锅炉水温升至工作温度；目前设定的是65C燃烧器自动停机，55C自动开机（温度可自由设定，设定方法参考锅炉使用说明书。）锅炉控制箱442开启进、回水管路阀门， 开启热水泵，使气化器里水温达到工作温 度。5.5 低温泵预冷（低温泵为一备一用）打开单台泵进液阀，使液体进泵；打开单台泵回气管道上的放空阀、排气管道放空阀，放除因冷泵而形成的汽化，至有液体喷出即关小放空阀；遇冷过程中，中途须手动转动皮带改 变柱塞位置使各个缸体内充分遇冷。遇冷完成后，打开单台泵出液阀。注意：正常预冷时间为 5-10 分钟，但针对不

11、同的系统和不同的工况条件， 预冷时间也各不相同，泵与贮槽间管道的简短和合理、良好的保温、贮槽 的真空度良好、液体温度低、液面高等因素都可减少预冷的时间。5.6 开泵接通电控箱总电源；检查各仪表和变频器控制面板的参数是否符合启泵条 件。打开泵的启动按钮电控箱正常的启动工作，在启动后将有以下现象：泵的排出管路开始结霜。可听到轻微的震动声，证明泵的进、排出阀正在工作。排出管路上的压力表将显示逐渐增加的压力。 同时观察流量计的流量情况, 是否达到流速要求。如不达到要求按前文要求调节。如泵不上压可打开出液高压放空阀，直至液体喷出即关毕放空阀（高压自动放空阀可点动打开放空）注意：如果泵发出异常的声音，显示

12、在压力管路中形成了过高的压力，那 么应立即停泵，查找原因。5.7设备运行过程各项控制氮气的流量、温度和压力都是可调节控制的。液氮气化器有热水加热和蒸汽加热两种加热方式，但不能同时使用当用户气化量低于5000NM3/h时，通过热水锅炉来实现加热；当户气化量 高于5000NM3/h时，通过外部输入蒸汽（饱和蒸汽，由蒸汽调压阀组来调 节蒸汽的温度和压力）加热水来实现加热。当使用外部蒸汽进行加热时，无需启动热水锅炉，必须关闭热水锅炉 于气化器间的进回水管路阀门。打开水浴式气化器电控箱电源。5.7.1 流量的安全控制：氮气流量的调整是通过调节变频器的输出频率，从而调节液氮泵的转 速，以达到调节泵输出流量

13、的目的。整套设备的氮气输出流量与泵的输出 流量是近似等同的。在高压情况下，变频器频率不宜低于 25hz, 否则将有 可能出现电机功率不够的问题。本 系统流量的调节范围理论上应在 5000-8000NM3/h之内为宜，但泵的流量调节范围在不同的载荷情况下，可 以适当超出或低于上述范围，原则上要以电机不超载为前提。 注意：泵电机长时间超载使用，将引起电机的烧毁或其它故障！5.7.2 温度的控制：氮气的出口温度设计是不小于 5C。用户可按实际的工作要求调节温 度设定值，但如调高温度设定值，则应相应减小氮气的流量。当氮气流量 超过设计流量时，极有可能出现出气温度过低的现象，气化器出口管路上 的温度探头

14、随时探测出气温度，当温度低于设计值时，温度探头将通知电 控及时联锁泵电机，停止氮气的继续注入。注意： 出气温度过低，会增加实验管道的脆性（碳钢类管道尤其严重）， 并大幅减少管道的耐压能力，将可能产生管道爆裂的事故！5.7.3 压力的控制：本套系统的最高使用压力为3.0Mpa,但低温泵为容积式正变量泵，在 不正确的操作或某些异常情况下，系统压力可能会超过 3.0Mpa,有可能引 起管路爆裂等安全事故。 为保证设备安全运行， 系统上液相和气相管路上 都设置有安全阀 ，安全阀的起跳压力设定在最大压力的 1.1 倍（即 3.3Mpa）。氮气出口处设有压力变送器，当压力超过变送器的设定压力时，变送 器将

15、联锁电机，停止泵的工作，以保证压力不再继续迅速上升。变送器设 定压力可以按工作要求设定，但不得超过系统的最大工作压力。5.8 停泵在压力和流量条件都达到设定值时泵自动停机或手动停机； 关闭电源；关闭进液阀和回气阀；打开回气管道上的放空阀，排空残余液体和气体； 关闭放空阀。打开高压放空阀，排空所使用泵出口高压残余液体和气体关闭高压放空阀 注意：泵停车后，系统管道内还有部分液体和低温气体存在，如果管路系 统中的阀门处于关闭状态，这部分残余介质因为温升，内部压力将急剧升 高，有可能超过设计压力，引起安全阀起跳，如果安全阀因未按要求定期 校调或处于故障状态，将引起管路爆裂并引发安全事故！所以泵停车后应

16、 将残余介质彻底放空，并观测压力变化状况。注意：在确定残余液体和气体已排尽后必须关闭放空阀，如放空阀不及时 关闭，将导致空气中的水蒸气进入冷态的泵体内，冷凝的水汽将可能影响 泵下一次的开机，并将导致密封填料的异常磨损。5.9 发电机组停机步骤5.9.1 停机前首先断掉发电机的进线开关，然后将转速降至怠速，运转 1 2分钟后，钥匙开关逆时针转向停机位置。592停机后，若环境温度低于+5C而没有加防冻液应将柴油机机身及所 有部件的水放干净，如不经常使用应将蓄电池的负极线拆下以防放电。5.10 本设备在外部对氮气压力要求不高的情况下， 也可利用液氮槽车的压 力排放，而无需启动低温泵。但进液管路需连接

17、至泵出口处的排气口。10 设备的维护与保养10.1 低温泵的维护保养10.1.1 传动箱跑合后（一般工作一个月后）应更换润滑油一次；10.1.2 定期更换润滑油，一般更换周期为一年 ; 传动箱内装入 68#抗磨液 压油。10.1.3 定期检查油面镜，以保证传动箱内有足够的润滑油，尤其在传动箱 曾出现漏油的情况下；10.1.4 定期检查三角带有无松动或严重磨损，如有应张紧皮带或更换相同 规格的三角带；（按三角带上的型号购买或向我公司购买） 。10.1.5 保持冷端内部干燥， （参见操作部分停泵小节）如确认有水进入冷 端内部，则应在常温状态下打开泵前端盖，酌情烘干泵腔，严重时应将泵 头内部解体后干

18、燥；10.1.6 时常保持泵密封函处于良好的密封状况，一般可观察泵体颈部（参 见附录二图）的结霜情况，当结霜部位已到达连接法兰处或活塞杆裸露部 位也已结霜，证明密封填料已接近泄漏，应在泵头回温情况下及时用随机 提供的扳手适度压紧开槽螺母，一般每次转动开槽螺母 12 牙为宜。当开 槽螺母已没有压紧余地且发生漏气或漏液时，应更换密封填料。在停车且 冷端回复常温状态下进行填料压紧工作，实践证明冷态或工作状态下压紧 填料效果不好。在泵密封函泄漏之前及时压紧密封填料，实践证明密封函 泄漏后再压紧填料将影响填料的使用寿命。10.2 柴油发电机组的维护保养一、柴油机维护保养方法分四个级别A级详细保养方法（一

19、）每日保养：1、检査柴油机工作曰报2、检查柴油机：机油平面（冬季必须使用枣用防冻机油）、水箱 是否满水或防冻液，（冬季必须使用防冻液）。3、口检柴油机有无损坏、渗漏，皮带是否松驰或磨损，检查各旋 转件连接是占松动，及时拧紧。（二每周保养：1、重复每日的A级柴油机检査。2、检査空气滤淸器，清洁或更换空气滤淸器芯了。3、放岀燃油箱及燃油滤青器屮的水或沉积物°4、检查启动蓄电池是否己充足电c5、启动柴油机并检代有无影响。B级详细保养方法1、亟复A级柴汕机毎L1和柴油机毎周的检査。2、更换柴油机机油（机油更换周期为250小时或一个丿打3、更换机汕滤清器（机油滤芯更换周期为250小时或一个月）

20、4、更换燃油滤清器滤芯（更换周期为250小时或个月）5、清洁或更换空气滤清器（空气滤淸器更换周期为500-600小时）C级详细保养方法1、更换柴油滤清器、机油滤清器、更换水箱中的水及机油。2、调整风扇皮带涨紧度。3、检査整压器，转子积炭、轴承.叶轮瞬损情况。4、调整油嘴升程，调整气门间隙。5、检査充电机。6、检查水箱散热器及清洗水箱内外部散热器，淸除冷却水系统水 道内的水垢、泥沙。7、检查柴油机传感器及连接导线。8、检杳柴油机各个仪表是否匸常。D级详细保养方法1、更换机油、柴油及发动机循环水。2、淸洁或更换空气滤淸器。3、检査气门、气门座.推杆和摇臂等配合磨损诸况，并进行研懈 调整。4、检查风

21、扇及支架，并调整皮带。5、检査柴汕机电气线路。6、检含或调整电产调速丄作状况。7、对准柴油机润滑油压注润滑油油脂。8、检杳增压器轴向及径向间隙，如超差应及时修0o9、淸洗并校正喷油嘴、燃油泵。二、发电机的维护和检修()维护：(1) 发电机应安装在空气清洁，干燥通风条件好的场所，避免日晒、 雨淋。(2) 随时注总:发电机的通风和发热情况，注意电流和电压，切勿使 超载超压。(3) 不可将发电机放在水蒸气、灰尘多的地方或含冇町燃性气体的 地方便用°(4) 般维护保养周期取决于运行的条件状况.日常维护要经常进(二)大修通常可与柴油机大修一起进行1)用500兆欧表测暈绝缘电阻，如对地电阻小于2

22、兆欧时应进行焙烘。(测最时将发电机与调压霸的连接线断开人(2) 匹换轴承室润滑脂，用煤油淸洗全封闭轴承外农面。(3) 将电机内部吹净*备接合处必须耕吹.(4) 拆下轴承盖吋，轴承及轴瑕盖必须用F净纸渥普遮盘，勿使尘 七E入，如有半七沾匕 润滑油必须全部更换(5) 电机製好后，用手轻轻转动转子，检查仃否貝常朵出，或转动 不尺活现線.(G端盖螺丝必狈数个同时交义旋入*对侑旋紧，不能先紧一个螺丝，然后再依次拧紧苴它螺丝。三、重点保养名称更换周期柴油滤芯新机初次累讣工件使用60小吋更换以后毎工作250小时更换机油滤芯新机初次累计工柞使用60小时更换,以后每工作250小时更换空气谑芯根据机组使用环境30

23、030小吋更换一柴油机油】、新机初次累计工作便用$0小时更换以后每工作2%小时史换,2、如不经常使币，丰年更换-次10.3水浴式气化器的维护保养10.3.1维修时的注意事项 1、配管需拆下时，应提前排放内部的气体 2、进行电气维修或更换电气配件时，必须先切断电源 3、维修后应重新进行置换，并作好气化器重新启动的各项准备。具体事项 如下：用氮气进行气密性试验，并用肥皂水检查各接口、法兰等处有无泄漏。 b、按供气程序启动气化器。10.3.2检查1、日常点检：每天至少一次，检查的内容详见表 10.3-1。2、异常时的点检：详见表10.3-2。3、定期点检：检查项目详见表10.3-3。表10.3-1日

24、常检查序号项目1检查液位计，水位需在设定位置上2检查温度计，观察水温表10.4-2异常时的检查故障可能引起的原因解决办法1.氮气用量过大1.启动备用机水 温2.水温低限设定参数有误2.更正参数低!3.铂热电阻断线3.更换铂热电阻报警4.蒸汽控制阀故障4.修理或更换蒸汽控制阀5.蒸汽压力过低5.检查蒸汽系统1.水温高限设定参数有误1.更正参数2.铂热电阻断线2.更换铂热电阻3.蒸汽控制阀故障3.修理或更换蒸汽控制阀水位低限报警1. 筒内水量不足2. 液位计故障1. 加注水至正常水位2. 修理或更换液位计低压1.氮气供液管路故障1.检查氮气供液管路注:更换电气部件必须断电后进行表10.3-3定期检

25、查周期项目一个月1. 检查电气接线有无松动（检查前必须断电）。2. 检查磁翻板水位计是否正常。3. 在停气时打开排污阀排出管内污物。一年期1. 更换筒内的水。2. 设备本体接地电阻检验。3. 电气连线绝缘检验。两年期1.除按一年期的内容进行检查之外，应根据运行状况更换部 分易损件。注：为延长气化器的使用寿命及减少故障，液氮的质量应符合相应指标要求。11常见故障原因及处理方法11.1设备故障处理方法故障现象原因处理方法没有排压或排压不足进、出口阀门卡死如果是由于潮湿结冰的原因，则需要加温吹 除干燥再启动；如果是杂质，则拆卸后清除 并干燥再启动。泵未冷透或吸入压力 不够，即NPSF不足继续预冷或增

26、加吸入压力回气管路关闭打开回气阀。液体太接近汽相点将贮槽放空阀打开，放掉一部分气体零件磨损重新装配冷端，更换相应零件流量不足进、出口阀门密封不拆检，研磨进、出口阀门密封面或更换相应 零件进液阀组件活气缸下垫片密封不严拆检，紫铜垫片重新退火或更换活塞环磨损更换活塞环密封器泄漏填料没有压紧停机，泵头回温后适当旋紧密封器的开槽螺 母密圭寸件磨损更换密圭寸件11.2发电机故障现象及处理方法故障现彖故障原因检杏及处理方法1、不能发电（1）接线错误按线路冈检査、纠正（2）主发电机或励磁机的励磴 绕组接错.造成极性不对往往发生在更换励磯绕组后接线错误 适成。应检介并纠正（3）旋转硅整流元件击穿短 路，正反向

27、均导通用万用収表检含整流元件1E反向电 限,松换损坏的元件（4）匕发电机励磴绕组断线用力用电表检査测«主发电机励磯绕组，电凯为无限大，应接通励磁线路（5）主发电机或励磁机各绕组 有严電短路电枢绕组柯路.一般有明施过热，励 磁绕组短路,町由其直流电阻值来判 定，更换损坏的绕阻2、空载电 压太低（例如线 电压仅100 伏左右）（1）励磁机励磁绕组断线检仕励礎机励磁绕组电阳应为无限 大更换断线线圈或接通线圈冋路（2）卞发电机励磁绕组严暇包 路励磁机助磁绕组电流很大。k发电机 励磁绕纽严取发热，振动增人励磁 绕组Oi电阻比正常值小许九更换（3） fl动恒压系统故障额定转速下，测自动HV输出直

28、流电流 值足否勺11机的出厂空戏特性相等。3、空载电压 太高（1）自动恒压系统失控空载;励磁机励磴电流太人。椅修动HV（2）整定电压太离雨新整定屯压4、励磁机励磁电流 太大（1）報流元件中有一个或两个 元件断路止反向都不通用万用表检企，粋换损坏的元件（2） L发电机或励磁机励磁绕 组部分短路测晟每极线圈的頁茨电Rlffo更换有 短路故障的线IS5、稳态电压 调整率墨自动恒压系统有故障检査并排除故障6、振动大（1）与原动机对接不好检在并校正对接，备螺栓紧固府保证 发电机与原动机轴线对直并同心（2）转子动平衡不好发生在转子嚴绕后，应找正动平衡（3）主发电机励磁绕组部分短测毎极口渝电附.找出短路故障

29、点. 更换线圈（4）轴承损坏般有轴承盖过热现彖更换轴承（5）原动机冇故障检奁原动机7、过热（1）发电机过载使负我电流、电压不超过额定值（2）负载功率闵数太低调格负菽，使励鐵电流不超过额定值（3）转速太低调转速至额定值（4发电机某绕组冇加分短昭找出短路.纠正或史换线圈（5）通风道31塞排除阻码物，拆开电机，彻底吹清各 风道8、轴承 过热（1）饮时冋忧用后轴承1S预过 度更换轴承（2）润滑油脂质虽不好.不同 牌号的油脂混杂使用，润滑脂 内有杂质.润滑脂装得太多除去旧油脂.淸洗后换新油脂（3）与原动机对接不好严格地对直，找正同心附件一设备总图硕;g7/1/ XI < AA -Kmi皿lib|卅

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