空分行業安穩運行遇挑戰

　　日前，由中國通用機械工業協會氣體分離設備分會主辦的第二屆空分設備系統優化及新技術應用論壇在江西新余召開。論壇以“凝聚行業智慧服務產業發展”為主題，來自應急管理部、河北工業氣體協會、河南工業氣體協會等單位的專家，以及新余新鋼氣體公司、林德、液化空、空氣產品、杭氧、川空、成都深冷、福斯達、沈鼓等企業的領導，從安全與節能角度深度剖析空分設備行業在安全、穩定、高效運行方面所面臨的機遇與挑戰，分享了國內外先進空分企業的成功經驗與案例。

　　“7·19”空分事故暴露弱點

　　空分設備廣泛應用于冶金、煤化工、石油化工、化肥、建材、電子等各個領域，也是生產裝置穩定運行的重要支撐。中國通用機械工業協會氣體分離設備分會秘書長徐建平指出，近年來，空分行業實現了快速發展，空分設備市場容量容量由10年前的400萬~500萬立方米/小時增長至現在的數千萬立方米/小時，平均每年新增200萬立方米/小時制氧能力。這也造成了當前我國在運行的空分設備量大、整體能耗高，同時空分設備在設計、制造、安裝、建設、運行、管理過程中出現了許多新的問題。徐建平建議，相關企業要加強對空分設備的管理力度，一旦出現問題，要及時跟進并解決。

　　會上，國家應急管理部危化監管司處長劉洋針對“河南三門峽義馬氣化廠‘7·19’空分事故”作了主題報告。他指出，此次事故暴露了幾個重要問題。首先是裝置設備帶病運行。這反映出涉事企業對空分等配套裝置的安全風險認識不到位，并未完全按照重大危險裝置進行管理，“關鍵人”缺乏安全意識，企業決策機制存在問題，層層上報導致決策周期過長。其次是設備專業管理不到位，備用空分裝置需要啟用時無法正常啟用，延遲了停車計劃。最后是廠區設計布局不合理，空分和液氧儲槽距離過近，液氧槽周邊人員密集，導致事故的發生。

　　對此，劉洋對空分行業發展提出了幾點建議。一是統籌現有標準規范，進一步細化完善，如氧氣站設計、制冷設備及空氣分離設備安裝、大中型空氣分離設備安裝或使用規范等。二是提升空分裝置的本質安全水平，如裝卸區與儲罐區分開布置，減小互相影響，尋找更安全的空分用材，選擇合格的設備制造商和施工商，并提高行業的自動化和信息化水平。三是鼓勵提高空分裝置運營專業化水平，加強對空分裝置安全管理人員和操作人員的培訓，提升他們的技術水平。

　　空分設備行業資深專家王忠建也建議，相關企業要提高對空分裝置建設期間的安全環節把控，加強對空分設備危害性的認識。對于石油化工、烯烴類化工、煤化工配套空分裝置，要增設入口在線監測系統，隨時監控入口原料空氣數據；且大型空分裝置（3萬立方米/小時）主控室建議執行石油化工控制室抗爆設計規范；對于冷箱、廠房與重大危險源（200立方米以上的液氧儲槽）間距的標準，需要根據當前行業的發展情況進行重新評估和修訂。

　　力保空分設備安全運行

　　在保證空分各類設備設計及運行安全方面，杭州杭氧股份有限公司副院長王新杰表示，空分壓縮機組系統應設置軸振動、軸位移、油壓、油溫、軸承溫度等報警連鎖裝置以及葉輪水洗系統，原料空氣過濾器出口至壓縮機入口之間的管道應有防腐措施，空氣預冷塔頂部宜設置捕霧器壓差檢測報警和液位報警，底部宜設置緊急排水閥等。

　　談到冷箱的安全設計，王新杰認為，冷箱鋼結構設計應符合GB50017鋼結構設計規范的規定，并進行地震多用、風荷載等計算；內部管道設計應進行管道應力計算，確保管道具有足夠的自補償能力；設置兩股冷箱密封氣，正常運行時采用可反流污氮氣做冷箱密封氣，另外需考慮密封氮氣開、停車過程以停車保冷階段使用；定期檢查冷箱安全泄漏裝置是否正常工作，一旦出現結冰、開裂等現象，要及時分析原因排查隱患。

　　四川空分設備（集團）有限責任公司副總工程師周勇建議，空分裝置運行前要充分分析壓縮機、凈化系統、空冷區、儲存和維修區存在的危險因素。工藝流程設計方面，LNG冷量傳遞應采用封閉循環方式，且循環介質為壓力氮氣；與LNG換熱的另一介質為乙二醇水溶液；事故狀態，原料LNG、NG確保與接收站快速完全阻斷；確保LNG、NG管路安全，設有氮氣吹除置換系統；設置LNG、NG回收管線，確保排放安全；對可能超壓的設備和管線，均設有安全閥、呼吸閥、防爆膜等安全措施，避免操作過程中出現超壓現象等。

　　隨著工業生產設備的增加，空氣中的氮氧化合物以每年0.2%~0.3%的速度增長。特別是N2O的存在，會引起主塔局部通道堵塞，并會在主冷凝器中積聚，致使碳氫氫化合物的累積，一旦到達一定濃度，并有引爆源存在時，就會引發主冷凝蒸發器單元爆炸。洛陽建龍微納新材料股份有限公司技術服務總監王玉峰介紹說：“我們設計開發出了N2O選擇性吸附劑JLDN-2，這種吸附劑吸附深度更高，吸附選擇性更高。經試驗，這種催化劑對N2O的脫除率可達到98%以上，保障了空分設備的安全穩定運行。”

　　智能技術應用漸入佳境

　　當前，隨著各類智能化新技術的出現，石油和化工裝置在安全運行方面得到極大保障。周勇介紹說，四川空分通過采用新型信息化技術，如SIS安全儀表系統、在線監測分析儀、緊急連鎖控制停車、隔爆型儀表、可燃氣體監測報警系統、火災自動報警系統和工業監控系統等，確保能夠第一時間發現并解決問題。

　　空氣化工產品（中國）投資有限公司高級工程師沈春枝認為，液氧/液氮平地管爆炸、再沸器爆炸是空分工廠的兩大高風險危害。AP通過大數據的方法，實現了對再沸器液氧液位、CO2濃度、液氧中碳氫化合物濃度等數據的實時監控。通過開發預測分析工具，可以早期發現并診斷工廠/設備操作情況，主動識別潛在的安全隱患。

　　記者在會上還了解到，上海加力氣體有限公司成功構建了開放的全球數字化運行中心（DPC），該運營中心包括無人值守自動控制系統、數據安全備份系統、遠程視頻監控系統、安全報警系統、遠程技術支持系統和專家智能診斷系統。該公司應用技術經理林序飛介紹說，智能診斷系統基于運行大數據，采用先進的手段進行運行狀態監測、問題分析，提高設備運行的安全性和可靠性，如空壓機系統可以根據運行參數水壓、水溫、電流、油壓、振動值等判斷空壓機運行是否正常。

　　北京華宇博泰科技發展有限責任公司總經理黎文宇強調，為保障空分裝置的安穩運行，相關企業還要嚴格執行操作規程及安全技術過程，提升技術業務水平，保證空分裝置的平穩操作，防止工藝溫度、壓力等參數出現較大范圍內的波動。同時還要配備專業技術人員，加強對儀器的維護及檢查，分析液氧中的乙炔和總烯烴含量，并加強裝置短期停車后的二次開車前的監測和控制等。（記者 耿明月）

　　轉自：中國化工報

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