KDONAr空分装置的安装及安全规程

KDONAr空分装置的安装及安全规程第一节空分设备的安装一、管路系统的安装1、阀门的安装（1）所有将安装的阀门均是已检查合格的。（2）冷箱内阀门应在容器定位后，管路安装前进行安装。（3）冷箱内的冷阀应与其相应的支架同时安装，并在与该阀相连管道的冷缩方向相反的方位上，使阀杆中心线与冷箱开口中心有10～15mm的偏心，低温液体阀杆应向上倾斜10～15°。（4）阀体与管道焊接时，阀门不宜关闭，离焊缝～60mm处温度不应高于200℃，以防止过热变形。安装时，管道应力不能转移至阀体。（5）阀门安装时，阀门所示的方向应与介质流动的方向一致。在特殊场合下，某些角式截止阀使其方向相反（按工艺流程图），如加热进口阀，分子筛纯化系统的高温切换蝶阀的安装方向，应使阀门在正常运行周期中处于关闭状态时，阀门进口侧为相对高压，出口侧为低压。（6）分子筛切换阀安装时，气缸宜垂直方向安装，且应注意其流向应与工艺方向一致，法兰螺栓应均匀地交叉拧紧。已用过的或生锈的螺栓不得再使用。阀门在安装前，管道系统应当彻底地清除脏物、灰尘及其外来杂质。螺栓的螺纹部分应预先涂一层MOS2润滑脂。（7）安装后的阀门启闭应灵活，管道连接后及冷试过程中都要对阀门的启闭状态进行检查，不呈卡住现象方算合格。（8）遥控阀门在安装前，应严格校核指令讯号与阀门执行机械动作是否同步，“全开”“全闭”位置是否正确；记录开度指令与阀门实际开度的关系。（9）安全阀前有截止阀的，其阀应保持全开，并加铅封。（10）阀门安装完成后，在附近写上流程位号标记（冷箱内外均注出），并核对标记。2、管路的安装（1）管路在安装前，应做好一切准备工作。检查容器、阀门的位置，管口方位是否正确。将容器管口写上标记，管件应清洁干净，并严格脱脂，开好焊接坡口等。（2）配管原则:a) 先大管，后小管；先下部，后上部；先主管，后辅管。b) 根据管路的编号，先在预装场预装，而后再进行最终配制。c) 加热管道与低温液体管道、液体容器壁面的距离不小于300mm。（3）法兰与管路施焊前，须装上密封件，并拧紧螺栓后进行焊接，对于不锈钢制螺栓或铝合金制的螺栓，其螺纹部分注意预先涂一层MOS2润滑脂或Teflon喷剂。（4）在安装过程中，如果工作不能连续进行，各容器和管道的开口必须加盖或包扎好，以免杂物掉进设备或管道内。（5）铝管与钢管的施工，应尽可能分开进行，安装铝管的工具和设备不得生锈，钢刷要用不锈钢刷。（6）冷箱内铝管安装时，在接缝处应衬垫衬圈。DN≥25的铝管加内衬圈.DN<25的铝管加外衬圈。（7）在流量测量元件前10倍管径和后5倍管径长度范围内，不允许存在影响测量精度的因素，如设置管接头等。管路焊缝的内表面亦应磨平，垫片内径不可小于管道内径等。（8）在管路配制过程中，自始至终要考虑到管路的自补偿能力，若某一管路自补偿能力不足，则应采取措施，如加补偿器或修改管道走向等，以避免工作中因补偿不足而破坏。（9）有多道焊缝之管路应留一道焊缝最后焊接，以保证在焊接其它焊点时管道可以自由伸缩，最大减少焊接应力。（10）凡用隔热套管保护的氧、氮和氩等液态产品的管道，一般应先予制内部管道，并经射线检查和压力试验合格后，再装隔热套管。（11）空气进下塔管必须有一定的坡度自流，膨胀空气进上塔管口处应先向上再下弯进上塔，防止管道集液或液体倒流。（12）上塔所有气体引出管，均应向上弯，尤其是氧气出口管要向上弯～2000mm高度。（13）分馏塔内低温液体排放管道，当排液阀位置高于管道500mm时，管道向上直接引向阀门，当排液阀低于液体管时，则应设置高为1500mm的液封。（14）分馏塔至低温液体贮罐，至低温液体泵的液体管线及泵到罐之排气管线，尽量做到少弯头，流路畅通，并有一定坡度，须符合图样规定，并须做到良好的保温。（15）管道上的温度计、压力表、分析等接头及三通等必须先开好，严禁配管后再开。（16）根据管道实际安装情况，考虑适当增加合理的管架，管路结构可参照生产厂管架图纸。（17）计器管路的安装：a)所有计器管在安装前均应清洗干净，无脂，并经压力试验合格后进行安装。b)所有计器管在安装时，均应安置在托架内，并用带子扎牢或夹钳固定，但不允许焊接固定。且托架的设置，应避免积水。垂直部件托架可参考图2，水平部件托架可参考图1。c) 整个管路的托架必须从头至尾非常牢固，以至可以在上面踩踏，并能承受绝热材料的荷载及温度变化所产生的形变。图1图2（18）分析管（包括压力测量管）的安装a) 阀门高于测点的安装见图3图3b）阀门低于测点的安装，液相见图4，气相见图5。图4图51.2.19液面测量管的安装a) 液面计的上阀管的安装见图4，图5。 b) 液面计下阀管，当阀门高于测点之时见图6，当阀门低于测量点之时见图7。图6图71.2.20流量测量管的安装a) 气态流量测量管的安装见图3，图5。 b) 液态流量测量管的安装见图8。图81.2.21加温吹除管的安装a) 应避免与其它各种管路和支架等接触，其外壁间距离一般不小于200mm。b) 配管方法与计器管路的配管方法相同。1.2.22冷箱内部的计器管线阀门，测量点、仪表都要在开始安装前作好标志，以免接错。每一管线装好后，应立即对照工艺流程图检查正确与否。3、冷箱内电缆的安装（1）冷箱内低温电缆在安装时，均应安装在托架内，参照计器管路的安装。（2）测温元件末端电缆须有～150mm长弯成“S”状。电缆沿冷箱壁可采用穿管或排架予以固定、加固。（3）安装时应先敷设并连接较长电缆的接头以便减少电缆损耗。二、管道系统的压力试验1、冷箱内部管道的压力试验（1）系统采用气压试验，介质为干燥无油的空气。并必须由专人分区负责包干，严格认真检查各部位的泄漏情况，不允许有泄漏。各系统的试验压力、停压时间、残留率按表2规定。表2管道系统类别设计压力KPa试验压力KPa停压时间h残留率Δ%中压系统53012≥98低压系统8012≥98空气增压机中抽系统260012≥98空气增压机末级系统700012≥98膨胀机增压端出口及膨胀端进口380012≥98中压氧气系统650012≥98残留率Δ计算公式：式中：P1—起点压力KPa（绝压）T1—起点温度KP2—终点压力KPa（绝压）T2—终点温度K（2）气压试验前，所有自动阀用盲板堵塞。（3）先充压至20KPa（～0.2kgf/cm2）检查焊缝、法兰和其它可拆连接件处有无明显泄漏，如有泄漏，经处理后升压至49KPa（～0.5kgf/cm2），再进行检查，如有泄漏，经处理后，再升压至49KPa（～0.5kgf/cm2）。若无明显泄漏，就逐步升压至试验压力，保压12小时，严格检查，不再有泄漏点。（4）检漏可以用无脂肥皂水检查，因它对铝有腐蚀作用，所以在泄漏试验结束后，必须用干净热水擦洗干净。（5）焊缝泄漏处，必须正确地返修，决不允许采用敲打的办法或采用防漏剂来进行修补，修补处再用49KPa（～0.5kgf/cm2）压力检查。2、冷箱外部管路的压力试验除水路系统压力试验用水进行外，其余系统均按上节要求进行。需要切换再生操作的设备（如分子筛纯化器）应单独做气密性试验，停压4小时，其进、出口阀门的泄漏率不应超过1%。3、在压力试验合格之后，要由专人将试验用盲板取出，千万不能遗漏。再加上新的衬垫，将螺栓、螺母旋紧。4、在压力试验之后，拆除隔板，需再进行一次气密性试验，试验压力为工作压力。三、系统吹刷1、吹刷用的气源由透平压缩机提供，并须启用空气冷却塔，分子筛纯化系统，一般应先吹刷塔外系统，后吹刷塔内系统。吹刷要一部份接一部份进行。2、吹刷用的空气压力，中压系统应保持在245～392KPa（约2.5～4kgf/cm2）,低压系统保持在39～49KPa（约0.4～0.5kgf/cm2），高压系统应保持在1962～2452KPa（约20～25kgf/cm2）。3、膨胀机、工艺液氩泵、中压液氧泵进出口管道应断开，其入口管的过滤器芯子应拆除。所有流量计孔板应卸下。4、在吹刷系统中，若没有与大气相通的吹刷阀，根据特殊需要，可在适当部位开设吹刷孔，待吹刷结束后再予盲堵。5、塔外管路吹刷时，凡与冷箱内相接的阀门应关闭，以免脏物重新吹入塔内。6、吹刷后期，应拆除各计器管阀和安全阀进行吹扫。7、各系统的吹刷应反复多次进行，时间不少于4小时。8、吹刷情况的检查，可用沾湿的白色滤纸或脱脂棉花放在吹刷出口处，经5分钟，干净无明显的机械杂质为合格。四、整体冷试1、整体冷试前，应对分馏塔进行全面加温吹除，然后冷试，冷试前机器、设备、仪表都应达到待运状态，步骤见使用维护说明书。2、冷试应依次将精馏塔、冷凝蒸发器等主要设备冷却到尽量低的温度，各保持1～2小时，然后冷却整个分馏塔，使所有的压力容器、管路外表面结上白霜，并保持3～4小时。3、在冷试过程中，应注意并记录泄漏部位和阀门有无卡住及灵活状态。4、冷试加温后应进行气密性试验。为此所有的螺栓、法兰连接、阀门等零部件，必须固紧一次。特别注意在固紧时阀门不得呈闭合状态。5、试验压力与工作压力相同，此时，安全阀和自动阀不再用盲板堵塞。6、整体冷试一般应进行一次，根据试验时的泄漏情况和处理情况，由现场决定是否需要再次进行冷试。五、保温绝热工程1、保温绝热工程应在系统冷试后试压及返修合格后进行。2、需要保温的所有表面，应保持干燥、无油脂、脏物、脱漆、锈蚀、氧化铁皮等，凡要求上底漆的表面，底漆应干燥。3、冷箱内的法兰，在充填膨胀珍珠岩前，均用玻璃纤维带捆扎几圈。4、具有绝热隔套的冷阀，在冷试结束后，须充填矿渣棉，见图9。图95、无绝热套管的冷蝶阀，应在补偿器内填实矿渣棉，靠近内箱壁均300mm，一般用矿渣棉毡包扎。6、绝热材料的要求膨胀珍珠石质量要求按JB/T8542-1997《小型空气分离设备》附录A规定。矿渣棉均采用100号，并保持干燥。7、冷箱填充膨胀珍珠岩。（1）裸冷结束后，拆除脚手架，粗氩塔和应拆除运输托架、装好局部地区的矿渣棉，去除基础上积水及杂物。（2）膨胀珍珠岩应允填至冷箱顶部，不能留空间。开车后，要定期检查，补充膨胀珍珠岩，使膨胀珍珠岩在冷箱中始终处于“饱满”状态。（3）充填时，各容器和管道内均充气，并保持50KPa（～0.5kgf/cm2）压力，然后微开各计器管小阀，各温度计均通电，以便检查计器管路和温度计电缆在充填过程中是否受损。8、所有绝热材料均需保持干燥，不得混有杂物，雨、雪天气不应施工。六、油漆1、涂漆施工一般应在系统试压合格后进行，未经试压的大直径钢板卷管如需涂漆，应留出焊缝部位及有关标记，安装后不易涂漆的部位，应预先涂漆。2、涂料应有制造厂合格证明书，过期的涂料必须重新检验，确认合格后方可使用。3、有色金属、不锈钢、镀锌钢管和铝皮、镀锌铁皮保护层一般不宜涂漆。4、涂漆前应消除表面的铁锈、焊渣、毛刺、油、水等污物，保证表面清洗干燥。5、涂漆施工宜在5～40℃的环境温度下进行，相对湿度不应超过80%，并应有防火、防冻、防雨措施。6、管道涂漆的种类、层数、颜色、标记等应符合GB7231《工业管路的基本识别色和识别符号》有关规定，并参照表3的要求。7、若无特殊说明，加热设备通常以无机富锌涂料打底，有机硅耐热漆作面漆。其它设备以防锈漆打底，银灰色环氧磁漆作面漆。8、用多种油漆调和配料时，应性能适应，配比合适，搅拌均匀，并稀释至适宜稠度，不得有漆皮等杂物，调试的漆料应及时使用，涂料应密封保存。9、涂漆应采用刷涂或喷涂法施工，涂层应均匀，不得漏涂，管道涂刷色环时，要求间距均匀，宽度一致。10、现场涂漆一般应任其自然干燥，多层涂刷的前后间隔时间应保证漆膜干燥，涂层未经充分干燥，不得进行下一工序的施工。11、涂层质量应符合下列要求：a) 涂层均匀，颜色一致。b) 漆膜附着牢固，无剥落、皱纹、气泡、针孔等缺陷。c) 涂层完整，无损坏，无漏涂。多种气、液体管道色标序号输送气、液体名称管道颜色色环1空气深兰色2氧气天兰色3氮气浅黄色4污氮棕色5氩气银灰色6蒸汽铝色7氢气红色白8煤气黑色9加温解冻气红色黑10上水绿色11下水绿水黑12油（进）黄色13油（出）黄色黑第二节空分设备安全规程空分装置的使用，必须遵守安全规程，操作人员及其有关人员，都必须事先学习安全规程，并进行必要的培训。除遵守本章提及的内容外，还必须遵守国家、企业等有关安全规定。一、空气及空气组份的一般特性1、空气空气主要由氧和氮组成，在气体状态，它们是均匀地混合在一起的。空气中除氧、氮外，尚有氩、氖、氦、氪、氙等气体，这些气体化学性质稳定，在空气中含量甚少，在自然界中也不易得到，故而常称之为稀有气体或惰性气体，又称“黄金气体”。另外，空气中还含有少量的水份、二氧化碳、乙炔等气体，这些杂质气体，虽然数量不多，但危害不小，水份、二氧化碳在空气液化前最先冻结成固体颗粒，在空分装置内会堵塞阀门、管道及塔板的筛孔，还会磨损机器，影响传热，使空分装置不能正常运转。乙炔则是引起空分装置爆炸事故的主要原因之一，因而在空分装置的运行中必须引起高度的重视，并在液化前事先予以消除之。空气经液化后，由于组成空气的氧、氮等各组份之间沸点不同，在塔内经精馏后可获得所需氧、氮等的各种组份。如果把液空放在敞口容器中搁置一段时间，由于氮的沸点低，较易挥发而逐步汽化，因而液体中氧的含量将会增加，剩下液体将逐渐具有液氧的性质。2、氧氧是一种无色、无嗅、无味、无毒的气体，它与一定比例的可燃性气体(乙炔、氢、甲烷)混合，能形成爆炸性混合物；氧还具有强烈的助燃作用，氧的浓度越高，燃烧也就越剧烈。空气中的氧含量只要增加4%，就会导致燃烧的显著加剧，包括金属在内的许多物质在普通大气中不会点燃，但在具有较高浓度氧的情况下，或在纯氧中，便能燃烧起来。可燃性物质在氧浓度较高的情况下，容易引起自燃，甚至爆炸，如遇高压氧气或液态氧，则情况更为加剧，浸透氧的衣物极易着火(例如由静电荷产生的火花)，并会极易迅速地燃烧起来，若不加以驱氧，在相当长的时间内都会有此危险。3、氮和氩氮和氩都是无色、无嗅、无毒的气体，在氮或氩浓度较高的情况下，人一旦吸入，由于缺氧，会导致窒息，以致受害者在事先没有任何不舒服表示的情况下，很快失去知觉，造成生命危险。氮和氩能抑制燃烧，因而氮和氩在许多场合可作易燃和易爆物质的保护气。在空分装置的保冷箱内充以干燥氮气，保持一定压力，可以排除湿气的防止氧的积累。氖、氦、氪、氙等稀有气体也具有和氮及氩相似的性质。4、液化低温气体液态空气、氧、氮、氩，由于温度很低，若与人的皮肤接触，将会引起冻伤，类似于严重烧伤，须特别予以注意。二、安全注意事项空分装置的工作区及所有储存、输送及再处理各类产品的场所，都必须注意以下安全注意事项：1防止火灾和爆炸禁止吸烟和明火凡是需要明火及会产生火星、火苗的工作，如：电、气焊、砂轮磨削等，通常禁止在空分生产区进行，若确需进行，则必须采取措施，确保工作区空气中氧浓度不增高，并要在专职安全人员的监督下才能进行。不得穿着带有铁钉或任何钢质件的鞋子进入空分生产区，以免由于摩擦产生火花而导致火灾的发生。在充满氧气的环境中从事工作的人员，都应穿棉织品的内衣和外衣，不可采用易产生静电火花的质料制工作服，在充满氧气的环境中不要快速脱合成纤维衣物。严格忌油和油脂。凡是和氧接触的部位和零件，包括用于氧气的管道、管件、阀门的其他一切接触氧气的附件，都要确保绝对的无油和无油脂。在安装、使用前都必须事先进行脱脂清洗。脱脂清洗溶剂应该用碳氢氯化物和碳氢氟氯化合物，如全氯乙烯，一般的三氯乙烯等不适用于铝或铝合金的清洗，其原因是会引起爆炸反应。由于上述类清洗剂有毒，为此在使用时必须采取安全措施，注意通风，皮肤的保护，并戴防毒面具。空分生产现场人员的衣着必须无油和无脂。装置工作区内禁止贮放可燃性物品。对装置运行所必需的润滑剂和原材料，由专人妥为保管。要防止氧气的局部增浓，如果发现某些区域空气中的氧气已经增浓或存在增浓的可能性，则必须清楚地作出标记，并加以强制通风。应避免人员在氧气浓度增高的区域内停留，如果已经停留，则其衣着必被氧气所浸透，此时应立即用空气进行彻底的吹洗置换。氧气阀门，特别是高、中压手动氧气阀门在操作时必须缓慢操作，避免快速操作，非调压阀不允许做调压阀用。开启阀门时要注意阀后管段压力和温度的变化情况，如阀后管段升压迟缓而温度却升得较快时，必须停止操作，查明原因。开启氧气阀门时，开启前严禁采用敲击阀门外壳或阀杆以求松动的办法，尤其在开启转动不灵便及由于长期不用而且已生锈之氧气阀时，应特别注意，妥善处理，以避免不必要的事故发生。主冷液氧中乙炔和碳氢化合物的浓度至少每天测定一次，并做好记录。液氧中乙炔的碳化合物的含量过高会引起爆炸，因此必须严格控制，其极限规定如下：乙炔：报警极限0.1PPM停车极限1PPM碳氢化合物：报警极限30mg/L液氧(按碳计)停车极限100mg/L液氧(按碳计)当液氧中乙炔或碳氢化合物含量过高时，应采取如下措施：多测定，尽快地查明含量增高的原因并进行消除。增加液氧排放量。检查分子筛纯化器工作是否正常。分析大气中乙炔和碳氢化合物含量。若采取上述措施后，乙炔和碳氢化合物的含量仍然增加，达停车极限时，则应立即停车，排除液体，对设备进行彻底加温。为防止冷凝蒸发器的静电感应引起因乙炔和碳氢化合物浓缩所造成的爆炸事故，冷凝蒸发器必须采取接地措施。保持主冷液氧液面满足全浸式操作，不能过高，过高会引起分馏塔液泛；不能过低，过低易产生碳氢化合物的浓缩和沉积。安全液氧的排放是主冷防爆的一个有力措施，应保证数量不低于氧气产量1%的液氧连续从装置中抽出。2、防止窒息引起死亡要防止氮气的局部增浓，如果发现某些区域已经增浓或有可能增浓，则必须清楚地作出标记，并加以强制通用。严禁人员进入氮