三、加強靜置設備的安全管理
1.靜置設備的工作特點
制氧設備中包含大量的容器、管道及閥門等靜置設備,容器多用壓力等級高(≥16.5MPA)和高強度材料(≥540MPA)制成的,容積較大(650M3),工作溫度較低(-196℃),需要在溫差交替變化中運行(-196~30℃),使用工況特殊(與氫接觸,且含觸媒)。靜置設備的主要失效方式是因介質腐蝕,使設備壁厚減??;在交變運行時(球罐頻繁加壓、卸壓或壓力波動大)產(chǎn)生應力疲勞;因低溫收縮,設備產(chǎn)生應力集中而產(chǎn)生裂紋等。
2.加強靜置設備安全管理的措施
加強對靜置設備的焊接質量控制、無損檢測及應力應變測試等,是實現(xiàn)設備安全管理的有效措施。應力應變測試技術能及時發(fā)現(xiàn)塔內深冷容器及管道的異?,F(xiàn)象,避免應力變形造成的事故。采用先進的焊接技術,強化焊接工序質量管理,擴大無損檢測技術在焊接工序、轉子探傷及設備沖刷磨損過程中的運用范圍等,都是實現(xiàn)靜置設備安全管理的重要環(huán)節(jié)和措施。
四、加強旋轉設備的安全管理
1.影響設備安全運行的主要因素
旋轉設備是制氧設備中的關鍵設備,主要包括壓縮空氣、氧氣、氮氣等大型透平壓縮機。旋轉設備轉速高、安裝及運行精度要求高,加強旋轉設備的安全管理十分重要。大型透平壓縮機的運行精度主要取決于整體部件的精度,特別是轉子及齒輪軸組合件的制造質量及安裝質量。影響轉子及齒輪軸組合件制造質量的主要因素是部件選材的均勻性,齒輪齒形及齒面的加工精度,轉子流道加工精度,轉子及齒輪軸組合件的靜、動平衡等。影響安裝質量的主要因素是齒輪嚙合間隙,齒面接觸面積,軸承各部間隙及軸系的對中特性等。
2.加強設備的綜合監(jiān)測
一方面要控制透平壓縮機轉子的動、靜平衡,另一方面通過監(jiān)測,確保透平壓縮機的齒輪嚙合間隙、齒面接觸面積、軸承各部間隙以及軸系對中特性等技術指標。大型透平壓縮機轉子轉速高,保證油液的清潔度、理化指標及油楔厚度等非常重要,采用油、液在線綜合監(jiān)測技術,如油液分析技術、光譜元素分析、PQ指數(shù)及鐵譜分析、掃描電鏡分析及振動診斷監(jiān)測等,準確地監(jiān)測出油品基礎油及添加劑理化性能的變化趨勢,及時、有效、直觀地判斷出設備產(chǎn)生故障的原因及部位,從而預知設備劣化趨勢,準確反映設備的運行狀態(tài),隨時掌控設備的技術狀況。因此,加強設備綜合監(jiān)測,是確保旋轉設備安全運行的重要技術措施。新鋼釩公司能源動力中心在實踐中,大力推廣油液在線綜合監(jiān)測技術的運用,取得了較好效果。
五、取得的實效
通過強化制氧設備安全管理和實施技術保安全措施,新鋼釩公司能源動力中心的制氧設備實現(xiàn)了安全、節(jié)能和高效地運行。國產(chǎn)空壓機通過實施技術攻關,如對吸入空氣潔凈度、冷卻器冷卻效率、齒輪嚙合精度、可傾軸承軸瓦等進行技術改進和葉輪內部流道技術改造等,空壓機的連續(xù)運行周期由原來的10個月,提高至5個月,既利于公司的生產(chǎn)組織,又為企業(yè)每年節(jié)約維修費用35萬元/臺。
空氣過濾系統(tǒng)通過選用對環(huán)境適應強的自潔式過濾技術,不但提高了過濾精度(≤2ΜM),降低了過濾阻力(0.8~1.2KPA),而且取消了使用吸風塔操作的工藝(吸風塔屬高危建筑,工作危險大、操作費用高);用規(guī)整填料上塔代替了篩板上塔,實現(xiàn)了全精餾無氫制氬,取消了制氫站危險源,使上塔阻力降低到原篩板上塔的1/4~1/6,空壓機排壓由0.65MPA下降到0.61MPA,空壓機能耗節(jié)約了5%~7%,如果1臺11500KW的大型空壓機的使用壽命按20年計算的話,僅此一項就可節(jié)約運行成本4000余萬元。
六、結語
安全管理是制氧設備管理的永恒課題,應從源頭上強化安全管理工作,重視安全管理在設計中的應用。筆者認為,無論從制氧原理或規(guī)模上講,對大型冶金企業(yè)而言,深冷制氧法較電解法和變壓吸附法在經(jīng)濟性及安全性方面,更具有綜合的優(yōu)勢。選擇按三元流動理論設計制造的,自動化程度高的大型離心式壓縮機(空壓機、氧壓機、氮壓機等),能有效降低流體的流動阻力損失,降低噪聲,提高機組效率。強化制氧設備安全管理,有利于充分發(fā)揮投資效益,降低生產(chǎn)成本,確保企業(yè)利潤最大化。