Įvadas
Pirmajame didelio masto-anglies-į-gamtinių dujų projekte Kinijoje yra du 48 000 m³/val.oro atskyrimo įrenginiai, visų pirma tiekiant kvalifikuotą deguonį, azotą ir naudingą orą visai gamyklai. Šiuos įrenginius suprojektavo ir pagamino „Hangzhou Oxygen“, o konstravimą ir montavimą atliko „Sinopec No{1}} Company“. Įrenginiuose naudojamas skysto deguonies vidinio suspaudimo procesas, o oro kompresorių blokus sudaro oro kompresorius, garo turbina ir stiprintuvas. 2011 m. rugsėjo 5 d. serija garo turbinų sėkmingai baigė individualų paleidimą, o lapkričio 6 d. oro kompresorių blokai užbaigė kombinuotą paleidimą. Atlikus viršįtampio testavimą, visi veikimo rodikliai atitiko projektavimo reikalavimus. Per tris -mėnesių paleidimo procesą iškilo daug projektavimo ir veikimo problemų. Tačiau bendromis visų eksploatuojančių darbuotojų pastangomis šie klausimai buvo išspręsti po vieną. Toliau pateikiama problemų, su kuriomis susidurta paleidimo proceso metu, santrauka.
Pagrindinė garų sistema
Pagrindinės garo linijos srauto matuoklis veikia valymo laiką
Rengiant pagrindinio garo vamzdyno išvalymo planą, atsižvelgiant į ilgą greito-uždarymo vožtuvo prapūtimo kaiščio gamybos ciklą, paskutinėje pagrindinio garo vamzdyno alkūnėje buvo sumontuota laikina prapūtimo linija, aplenkiant greito-uždarymo vožtuvą. Įtrauktos pagrindinės plano detalės: argono lankinis suvirinimas gruntavimui, siekiant užtikrinti lygų vidinį paviršių; stovo vamzdžio ėsdinimas ir apdirbimas smėliasrove maždaug 3 metrai nuo paskutinės alkūnės iki greitojo-uždarymo vožtuvo; ir šalto pjovimo bei rankinio valymo, taip pat endoskopo patikrinimo, pašalinant laikiną prapūtimo liniją, siekiant užtikrinti švarą. Tačiau tikrojo valymo metu turbinos srauto matuoklis tarp pagrindinio garo sklendės ir greito{6}}uždarymo vožtuvo dar nebuvo atvežtas, todėl buvo priimtas sprendimas pirmiausia išvalyti šią dujotiekio atkarpą. Pasibaigus valymui, garų srauto matuoklis bus sumontuotas ir patikrintas pirmiau minėtu metodu. Praėjus savaitei po pagrindinio garo vamzdyno išvalymo, jis išlaikė karšto ir šalto taikinio testą. Nuimant laikiną išvalymo vamzdį debitmačiui sumontuoti, susirūpinę antrinis vamzdžio užteršimas paskatino užsienio ekspertus pasiūlyti dvi parinktis: viena buvo įrengti tik vamzdyną prieš greitojo{10}}uždarymo vožtuvą, neįrengiant debitmačio, tada atlikti įrenginio bandomąjį paleidimą. Visiškai perdavus įrenginį, debitmatis būtų sumontuotas pagal poreikį. Kitas būdas buvo sumontuoti srauto matuoklį, bet laikinai palikti laikiną išvalymo vamzdį, tęsti valymą ir pašalinti laikinąjį išvalymo vamzdį, kai buvo atliktas tikslinis bandymas, tada iš naujo sumontuoti vamzdyną prieš greito{13}}uždarymo vožtuvą. Galiausiai valymas buvo tęsiamas sumontavus srauto matuoklį, todėl valymo laikas pailgėjo maždaug viena savaite.
(2) Neįgyvendinus garų izoliavimo priemonių, beveik įvyko su garais{1}}susižeistas nelaimingas atsitikimas
Įmonės garo sistemoje naudojama magistralinė vamzdžių sistema. Po galios aukšto{1}}slėgio garo ribinio vožtuvo yra aukšto-slėgio garo pagrindinis vamzdis. Šis pagrindinis vamzdis yra lygiagrečiai sujungtas su 8,5 MPa aukšto slėgio magistraliniu garo vamzdžiu, skirtu oro atskyrimui, valymui ir metanavimui, taip pat 5,0 MPa, 2,0 MPa ir 0,8 MPa garų perkaitinimo ir slėgio mažinimo sistemomis. Išvalius pagrindinį ASU garo vamzdyną, aukšto slėgio garo ribinis vožtuvas buvo uždarytas, o ASU pradėjo montuoti vamzdyną prieš greito uždarymo vožtuvą. Kad vamzdyne nesusidarytų liekamasis slėgis, ASU pirmosios ir antrosios serijos pagrindiniai garo vožtuvai buvo visiškai atidaryti, o pagrindiniai garo kanalai palei dujotiekį buvo visiškai atidaryti. Tačiau kol užsienio ekspertai tikrino pagrindinio garo vamzdyno flanšo ir didelio greito uždarymo vožtuvo garų flanšo išlygiavimą ir tarpą, iš garų flanšo staiga pasipylė vanduo ir garai. Laimei, niekas nenukentėjo. Vėlesnis tyrimas atskleidė, kad dujofikavimo sistema buvo išvalyta 5,0 MPa garais. Šis beveik -pasitikimas yra priminimas užtikrinti vieningą koordinavimą ir vadovavimą pirminio paleidimo metu, kad būtų išvengta saugos nelaimingų atsitikimų kryžminio -eksploatavimo metu. Be to, tikrinant įrangą ir vamzdynus, kuriuose tvarkoma pavojinga terpė, pvz., aukšta temperatūra, aukštas slėgis, degi, sprogi ir toksiška terpė, būtina užtikrinti sistemos izoliaciją ir patvirtinti aklinas plokštes, kad būtų išvengta didelių saugos pavojų šaltinyje.
Tepalinės alyvos sistema
Alyvos aušintuvas veikia alyvos valymą
Alyvos valymo metu oro kompresoriaus blokui pirmiausia atliekama ekstrakorporinė cirkuliacija. Tai apima viršutinio alyvos vamzdžio ir grįžtamojo alyvos vamzdžio trumpąjį sujungimą su žarna, filtro pridėjimą prie viršutinės alyvos vamzdžio jungties ir tepalinės alyvos siurblio paleidimą cirkuliuoti 4-6 valandas. Tada filtras nuimamas apžiūrai. Tačiau praėjus daugiau nei mėnesiui po alyvos sistemos valymo, filtras buvo išimtas apžiūrai ir aptiktos juodos, kietos dalelės. Analizė parodė, kad alyvos aušintuvas buvo -svetainėje ilgą laiką, todėl šilumokaičio korpusas oksiduojasi ir pradėjo rūdyti, kurį į vamzdžius nunešė tepalinė alyva. Išmontavus ir apžiūrėjus alyvos aušintuvą, korpuse aptikta daug rūdžių. Buvo imtasi priemonių, įskaitant korpuso praplovimą aukšto slėgio vandens srove, džiovinimą oru ir smėliasrove. Po šio apdorojimo buvo paleistas alyvos siurblys, o po 3-4 plovimo ciklų alyvos kokybė buvo priimtina.
Tepalinės alyvos bako valymas sukėlė antrinį tepalinės alyvos užteršimą.
Išplovus tepalinės alyvos sistemą, tepalinė alyva buvo išpumpuota ir išvalyta. Inžinerijos skyriui, priežiūros įmonei ir oro atskyrimo gamyklai patikrinus, tepalinė alyva buvo papildyta. Tačiau paėmus mėginius ir analizę po papildymo paaiškėjo, kad vandens kiekis tepalinėje alyvoje padidėjo nuo 78 × 10⁻⁶ prieš valymą iki 680 × 10⁻⁶, o tai neatitiko alyvos kokybės standartų. Todėl vakuuminio alyvos filtro įvadas buvo prijungtas prie išleidimo vožtuvo alyvos bako apačioje, o išleidimo anga buvo prijungta prie užpildymo angos bako viršuje. Tada buvo įjungtas vakuuminis alyvos filtras, kad tepalinė alyva cirkuliuotų ir filtruotų bake. Po trijų dienų paėmus mėginius ir analizuojant paaiškėjo, kad vandens kiekis tepalinėje alyvoje grįžo iki standarto, mažesnio nei 160 × 10⁻⁶. Vėlesnė analizė parodė, kad pagrindinė antrinės taršos priežastis buvo lietaus vanduo, patekęs į tepalinės alyvos statines, kai jos buvo laikomos lauke. Tada tepalinė alyva buvo pumpuojama į vandens{13}}pildytus statinius, todėl buvo antrinis užteršimas.
Oro aušinimo sala ir kondensato sistema
Oro atskyrimo įrenginį daugiausia sudaro šeši kintamo -dažnio ventiliatoriai, du kondensato siurbliai, du drenažo siurbliai, karštas šulinys, pūtimo bakas, kondensato bakas ir jungiamieji vamzdžiai. Proceso srautas yra toks: turbinos išmetamieji garai per išmetimo kolektorių patenka į oru-aušinamą pasroviui vamzdžių pluoštą, kad būtų pakeista šiluma. Kondensatas surenkamas apatinėje kolektoriaus dalyje ir vamzdžiais nuleidžiamas į kondensato baką. Ne-kondensuojančios dujos siunčiamos į išmetimo siurblį per oro vamzdį, esantį priešsrovės vamzdžių pluošto viršuje. Sudarius slėgį, kondensatas keičia šilumą su garais iš išmetimo aušintuvo išmetimo aušintuve. Tada jis padalijamas į du kelius: vienas kelias grįžta į kondensato baką per kondensato grąžinimo vožtuvą (LV814), kad būtų palaikomas stabilus skysčio lygis, o kitas kelias per kondensato išleidimo vožtuvą (LV815) nukreipiamas į kondensato tinklą. Turbinos išmetamųjų dujų garai ir kondensatas iš išmetimo kolektoriaus surenkami į karštą šulinį ir grąžinami į kondensato baką per kintamo{11}}dažnio drenažo siurblį.
Kondensato siurblio variklio srovė viršija vardinę srovę
Kondensato siurblio paleidimo metu LV815 buvo visiškai uždarytas ir LV814 visiškai atidarytas, kad būtų paleistas kondensato siurblys. Tada išleidimo vožtuvas buvo lėtai atidarytas. Kai išleidimo vožtuvas buvo atidarytas maždaug keturiais apsisukimais, kondensato siurblio variklio srovė pasiekė 200A (vardinė srovė 210A). Pakartotiniais bandymais nepavyko išspręsti variklio srovės, viršijančios vardinę srovę, problemos. Atlikus analizę, renkantis siurblį, periferinio vamzdyno varža buvo laikoma 110mH₂O ir pasirinktas siurblys 200NB-110 (jo veikimo kreivė parodyta 1 pav.). Tai yra, kai pasipriešinimas po siurblio pasiekia 110 mH₂O, siurblio srautas pasiekia projektinę vertę (vertikali punktyrinė linija 1 paveiksle). Kai pasipriešinimas po siurblio yra mažesnis nei 110 mH₂O, siurblio srautas padidės ir jo galia atitinkamai padidės. Kai srautas pasiekia 215 t/h, pasipriešinimas po siurblio yra 103 mH₂O, o variklio galia – 110 kW. Kai pasipriešinimas po siurblio dar labiau sumažėja, didėjant srautui, variklio galia viršys projektinę vertę, o siurblio variklis bus perkrautas. Todėl tarp kondensato siurblio grįžtamosios linijos ir kondensato bako įleidimo angos buvo pridėta droselio anga. Angos srauto plotas yra 0,00255 m², droselinės angos skersmuo yra 57 mm, o storis - 10 mm. Skaičiuojamas debitas – 80 t/val. Po kondensato vamzdyno modifikacijos buvo paleistas kondensato siurblys. Kai išleidimo vožtuvas buvo atidarytas iki 50%, kondensato siurblio variklio srovė buvo 90 A. Kai išleidimo vožtuvas buvo visiškai atidarytas, kondensato siurblio variklio srovė buvo tik 130 A.
Pagrindinis vakuuminis ekstraktorius nesugebėjo išlaikyti vakuumo eksploatacijos metu pirmame ir antrame etapuose.
Kompresoriaus blokavimo bandymo metu, pakeitus pagrindinį vakuuminį ištraukiklį (naudojant pirmąjį ir antrąjį etapus), buvo nustatyta, kad vakuumas negali būti palaikomas.
Vakuuminis slėgis (absoliutus slėgis, tas pats žemiau) pakilo nuo 13 kPa iki 20 kPa. Vakuuminis slėgis toliau didėjo iki 30 kPa ir, pakeitus pagrindinį vakuuminį ištraukiklį, buvo ir toliau kilti požymių. Siekiant užtikrinti saugų įrenginio veikimą, paleidimo -vakuuminis ištraukiklis- buvo vėl suaktyvintas, o vakuumo slėgis greitai sumažėjo iki 13 kPa. Po bandomojo važiavimo buvo atidaryti ir patikrinti dviejų pagrindinių vakuuminių ekstraktorių įleidimo filtrai ir purkštukai. Nuolaužų nerasta, o tai rodo, kad pagrindiniai vakuuminiai ištraukikliai nebuvo užsikimšę ir veikė normaliai. Analizė parodė, kad paleidimo{11}}vakuuminio ekstraktoriaus veikimas buvo susijęs su darbiniu garų slėgiu. Kadangi paleidimo{13}}vakuuminio ekstraktoriaus darbiniai garai nesikondensuoja, tai nebuvo susiję su garo perkaitimo temperatūra. Darbinis garų slėgis šiuo metu atitinka projektavimo reikalavimus, o paleidimo{15}}vakuuminis ekstraktorius gali būti naudojamas įprastai. Kai sistema sukuria vakuumą, iš turbinos išmetami garai patenka į kondensatorių kondensacijai. Kai kondensato sistema veikia, paprastai naudojami pirminiai ir antriniai vakuuminiai ištraukikliai. Reikšmingas skirtumas tarp pirminių ir antrinių vakuuminių ekstraktorių ir paleidimo vakuuminių ekstraktorių yra tas, kad varomieji garai nėra tiesiogiai išleidžiami, o regeneruojami kondensacijos būdu. Jų ištraukimo efektyvumas yra tiesiogiai susijęs su ištraukimo aušintuvo kondensacijos efektyvumu. Trys veiksniai turi įtakos ištraukimo aušintuvo kondensacijai: aušinimo vandens įleidimo temperatūra; darbinė garo temperatūra; ir ne-kondensuojančių dujų srauto greitis (vakuuminis nuotėkis iš turbinos pusės). Šio projekto garo išmetimo konstrukciniai parametrai yra tokie: darbinis garo slėgis 1,5 MPa, temperatūra 201 laipsnis (šiek tiek perkaitintas); aušinimo vandens įleidimo temperatūra 69,1 laipsnio, išleidimo temperatūra 70,5 laipsnio, debitas 118 t/h; ir priešslėgis 28 kPa. Pirmiausia aptarkime aušinimo vandens temperatūros poveikį. Pradėjus eksploatuoti vietoje, kondensato sistemos periferinės sistemos dar nebuvo sukurtos. Siurblio debitas jau buvo pasiekęs virš 180 t/h, tačiau buvo išleista tik dalis šio vandens (dešimties tonų). Didžioji dalis vandens per grįžtamąją liniją nutekėjo į kondensato baką, kur pateko į išmetimo aušintuvą. Aušinimo vanduo, naudojamas garams aušinti, pirmiausia cirkuliavo uždaroje grandinėje. Kai veikė pirminis ir antrinis išmetimo aušintuvas, aušinimo vandens temperatūra pakilo, pratekėjus pro išmetimo aušintuvą, o temperatūra dar pakilo, prabėgus per uždarą grandinę. Ilgėjant veikimo laikui, aušinimo vandens temperatūra toliau kilo, o sistemos priešslėgis taip pat palaipsniui didėjo. Panagrinėkime darbinės garo temperatūros įtaką. Išmetimo aušintuvas pirmiausia sugeria jautrią perkaitintų garų šilumą, o po to sugeria latentinę garų šilumą, kad ją kondensuotų. Šiuo metu, kadangi turbinos tarpinio-slėgio sandariklio garai ir darbiniai garai traukiami iš to paties dujotiekio, turbinos tarpinio-slėgio sandariklio garai reikalauja 30 K perkaitimo, todėl darbinio garo temperatūra pasiekia 270 laipsnių, o tai yra didelis perkaitimas. Didžioji dalis ištraukimo aušintuvo šilumos mainų ploto yra naudojama garų jautriai šilumai sugerti, o tai smarkiai paveikia jo kondensacijos efektyvumą ir dėl to sumažėja jo ištraukimo pajėgumas. Duomenys, surinkti iš kelių bandymų, rodo, kad kai darbinė garo temperatūra yra palyginti žema (210 laipsnių, šiek tiek perkaitinta), pirminis ir antrinis ištraukikliai gali veikti normaliai ir palaikyti sistemos priešslėgį. Tačiau kai perkaitimas yra per didelis, jie negali normaliai veikti. Todėl norint užtikrinti tinkamą reaktyvinio garo ištraukiklio veikimą, darbinė garo temperatūra turi būti sumažinta iki maždaug projektinės vertės.
Dažnas išleidimo siurblio įleidimo filtro užsikimšimas
Kombinuoto oro kompresoriaus agregato bandomojo važiavimo metu turbinos garų srautui pasiekus maždaug 70 t/val., ėmė trikti drenažo siurblys, todėl karšto šulinio skysčio lygis toliau kilo. Perjungus į budėjimo režimą, skysčio lygis trumpam nukrito ir toliau kilo. Apžiūrai išmontavus siurblio įvado koštuvą, buvo nustatyta, kad jis užsikimšęs dideliu kiekiu rūdžių ir dumblo. Kad įrenginys veiktų, personalas buvo paskirtas dažnai keisti siurblį, kad nuolat valytų koštuvą. Tačiau net ir paleidus įrenginį eksploatuoti, pagrindinis išmetimo vamzdis nebuvo išplautas, o filtras liko užsikimšęs. Išmontavus pagrindinį išmetimo vamzdį pagrindinio vamzdžio dugne ir karštajame šulinyje aptikta daug rūdžių ir dumblo. Analizė parodė, kad rūdys ir dumblas pirmiausia atsirado iš pagrindinio išmetimo vamzdžio. Taip nutiko dėl to, kad oro aušinimo sala nebuvo karšta-valoma paleidimo metu. Rūdys, suvirinimo šlakas ir dulkės, prilipusios prie išmetimo magistralinio vamzdžio vidinės sienelės, buvo nuplaunamos išmetamųjų dujų garais iš turbinos ir surinktos į karštą šulinį su kondensatu. Tada šios rūdys, dumblas ir rūdys buvo nuolat nešami į siurblio įleidimo angą išleidimo siurbliu, užkimšdami filtrą ir sukeldami išleidimo siurblio veikimo sutrikimus.
