空分技术_中国空分网https://www.kongfen.org.cn/tech/2026-05-19 14:25:48<![CDATA[空气中含氧量增高对氩系统的影响及处理]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-2684.html摘要：介绍某钢铁公司制氧厂7500m³／h空分机组由于氧压机放空口与入空压机吸入口相距较近，且处于相对封闭环境，致使进入精馏塔空气氧浓度过高造成氩系统工况波动和采取的处理措施。

关键词：氩馏分；液空；放空口；氩系统；空气过滤器

Effect of increased oxygen content in Air on Argon system and its treatment

 

   Li Jiang he

Abstract: this paper introduces the 7500m³/ h air separation in an oxygen making plant of an iron and steel company, because the air outlet of the oxygen compressor is close to the suction port of the air compressor, and it is in a relatively closed environment, which leads to the excessive oxygen concentration in the air of the distillation column and the fluctuation of the working condition of the argon system and the treatment measures taken.

Key words: argon fraction; liquid space; vent; argon system; air filter

 

某钢铁公司制氧厂的KDONAr-7500／7500／180空分设备采用分子筛常温吸附净化、增压透平膨胀机、上塔、粗氩塔及精氩塔均采用规整填料塔、全精馏无氢制氩技术和氧气、氮气外压缩的流程。

1.氩系统流程简介

从上塔抽出的氩馏分约7700m³／h，氩含量为7％－１0％，氮含量小于0.06％，氩馏分直接从粗氩Ⅱ塔底部导入。粗氩Ⅰ塔底部的粗液氩经循环氩泵加压到0.81MP后直接进入粗氩Ⅱ塔上部作为回流液。粗氩气自粗氩Ⅱ塔顶部排出，从粗氩Ⅰ塔底部导入。粗氩塔冷凝器采用过冷后的液空作为冷源，上升气体在粗氩冷凝器中被冷凝，大部分返回粗氩Ⅰ塔顶部作为回流液，其余约180m³／h的工艺氩气（98%～99%Ar≤2ppmO2）被引入粗氩液化器，然后进入精氩塔中继续精馏除去氮组分。

2.故障现象

7500m³／h空分机组是2017年9月中旬正式建成投产，2018年4月13日调氩成功。氩系统自投产后工况总体比较稳定，氩产量及纯度都达到设计标准，但有时会出现无规律的工况波动。这种波动最先出现变化的是空气进下塔温度由正常时的-175℃升至-173.6℃（空气进塔温度、流量、压力及上塔返流气量均无大的变化），然后是粗氩塔冷凝器的液空温度由正常时的-194.5℃升至-193.5℃，液空液位也由正常时310㎜升至580㎜左右，氩馏分流量升至8140m³／h，氩馏分随之快速下降无法控制有时最低甚至会降至2.3％Ar。这种工况波动发生的间隔从几分钟到几天不等，持续时间长短从十几分钟到几十分钟，从白天到晚间任意时候都会发生，毫无规律可循。短时间的波动可不必做调整，工况在波动一段时间之后便会恢复稳定；长时间波动会使工艺氩中的氧含量出现上涨最高达4.2ppmO2，粗氩Ⅰ塔的粗氩液位也会上涨所以需要对粗氩Ⅰ塔粗的氩液位进行控制，否则氩工况很难恢复正常。经过仪表工在工况波动时对下塔液空进上塔调节阀V1及液空进粗氩塔冷凝器调节阀V3检查确认阀门动作正常，空分工也排除了分子筛运行状态和切换会导致此类工况波动的可能。

3.故障原因分析

经过长时间的仔细观察终于发现，当炼钢用氧过剩氧压机放空时，就会使氩系统出现这种工况波动。这是因为氧压机的放空口与空压机的自洁式空气过滤器同处于主厂房的西侧，两者相距只有18m，且都处在7500m³／h机组主厂房西墙与制氧厂区西围墙不足3m宽的胡同中。氧压机的放空口高度约为2.5m，基本与厂区的围墙高度持平，自洁式空气过滤器高度约1m。但是氧气的密度是1.429Kg/m³，空气的密度是1.293Kg/m³，所以氧气容易下沉积聚。空压机40000m³／h的加工气量使自洁式空气过滤器周围行成负压区，当氧压机放空时高纯度氧气便被空压机通过空气过滤器吸入送进精馏塔中。在氧压机放散时对自洁式空气过虑器附近的空气含氧检测分析得到了证实，当时空气含氧在23%～27%，高于氧压机不放散时空气含氧量4～7个百分点。

含氧量较高的空气使得下塔的液空纯度升高，上塔的馏分抽口处氧含量增加，氩、氮含量减少，温度会上升。粗氩冷凝器的冷源液空源自下塔，氧含量的增加使其蒸发量减少液位升高温度也随之上升。但是氩馏分比液空的温升的程度小，使粗氩冷凝气器的换热温差加大，氩馏分抽取量增加。

4.处理措施

针对这种情况提出两个处理方案：

1. 在空压机自洁式过滤器和氧压机放空口之间修筑高于氧气放空口的隔断墙，阻止放散氧气流向空压机吸入口；

2. 加高氧压机放空口高于厂区围墙高度2m以上，以便于放空氧气飘散稀释。

考虑到生产实际情况，采取了第一个方案。隔断墙竣工后，在氧压机放空时测试空压机吸入过滤器处空气含氧量维持在21%几乎没有变化，空分的精馏工况也非常平稳，没有大的波动。又经历近半年的生产过程中长时间验证效果良好，氧压机的放空对氩系统几乎没有影响，有效的保证了精馏工况的稳定和液氩产品的品质。但是考虑到氧压机放空口位置偏低，容易在其附近形成富氧环境，存在一定安全隐患，于是在当年10月份的7500m³／h空分机组年度大修时，将氧压机放空口加高到操作面以上5m处，从而彻底隔绝了放散氧气进入空压机自洁式过滤器的途径。

5.结束语

空气组分的变化对空分塔的精馏工况、产品质量和设备安全都有较大的影响，而空压机吸入过滤器处做为原料空气的源头，气压相对较低，很容易受到周边环境因素的影响，这就要求在空分项目在设计和建设时要结合现场实际情况统筹兼顾，全面考虑，避免类似问题出现。



]]>2021-05-25 21:55:45<![CDATA[HGT 20508-2014 控制室设计规定(1)]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-2680.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/202011/20/114208201.png1.0.2本规范规定了控制室,中心控制室.现场机柜室的自动控制工穑设计的要求，
1.0.3本规范适用于新建、扩建和改建化工工程的控制室、中心控制室和现场机框室的自动控制设计。
1.0.4控制室设计除应符合本规范要求外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
 
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]]>2020-11-20 11:40:58<![CDATA[工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB 7231－2003]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-2679.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/202011/20/114022131.png本标准是对 GB 7231-1987《工业管路的基本识别色和识别符号》首次进行
修订。
本标准是参考德国 DIN 2403-1984《管道按流体介质的标识》和日本JIS
9102-1987《配管系的识别显示》修订的。
为了便于工业管道内的物质识别，本标准的基本识别色由原来的七种颜色
增加到八种颜色，管道内物质的标识方法由原来的二种提高到五种。
本标准的附录 A 是标准的附录。
本标准自实施之日起，代替 GB 7231-1987。
本标准由国家经济贸易委员会安全生产局提出和归口。
本标准负责起草单位：上海市劳动保护科学研究所。
本标准参加起草单位：上海氯碱化工股份有限公司。
本标准主要起草人：沈国定、郑宝琴、吴高兴。
   GB7231-2003工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识.pdf
]]>2020-11-20 11:39:52<![CDATA[浅谈空分分子筛纯化器温度曲线.pdf]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1643.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201312/18/02-54-33-87-1.jpg苏圣妍，樊新庆
（新疆八一钢铁（集团）有限责任公司能源中心，新疆乌鲁木齐 
摘要：分析、探讨了分子筛纯化器吸附、再生过程不同阶段工作温度曲线。
关键词：分子筛纯化器；吸附；再生；温度曲线
论文下载地址：http://bbs.kongfen.cc/thread-11411-1-1.html
]]>2013-12-18 02:54:18<![CDATA[氧气有什么用途?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1637.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201304/04/10-09-28-42-1.jpg答：氧是地球上一切有生命的机体赖以生存的物质。它很容易与其他物质发生化学反应而生成氧化物，在氧化反应过程中会产生大量热量。因此，氧作为氧化剂和助燃剂在冶金、化工、能源、机械、国防工业等部门得到广泛应用。
    (1)钢铁企业最大的氧气用户是转炉炼钢车间，利用吹入高纯氧气，使铁中碳及磷、硫、硅等杂质氧化，氧化产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度。纯氧(>99.2%)吹炼大大缩短了冶炼时间，并且提高了钢的质量。
    电炉炼钢时吹氧可以加速炉料熔化和杂质氧化，节约电能消耗，逐渐成为固定的氧气用户。
    高炉炼铁采用富氧鼓风可以加大煤粉的喷吹量，节约焦炭，降低燃料比。虽然富氧的纯度不高(含氧24%～25%)，但是，由于鼓风量很大，氧气消耗量也相当可观，接近炼钢用氧的三分之一。因此，也成为主要氧气用户。
    有色金属冶炼。重金属冶炼中，火法冶炼占主要地位，除靠硫和铁氧化放热外，还需靠燃料燃烧提供热量。为了强化冶炼过程，降低能耗，减少有害烟气量，采用富氧代替空气进行熔炼，同时可提高设备的生产能力。氧浓度在35%～90%。对年产3600t/a铜的闪速炉，需配置生产能力为3000m3/h、氧纯度为95%的制氧机。对100000t/a铅锌的冶炼厂，需配置生产能力为1500m3/h、氧纯度为95%的制氧机。由于它要求的氧纯度不高，相对来说，所需制氧机的容量较小，可以采用分子筛吸附制氧装置。
    (2)化学工业，在合成氨的生产化肥过程中，除氮是主要原料气外，氧气用于重油的高温裂化、煤粉的气化等工序，以强化工艺过程，提高化肥产量。一般，一套10万t/a的合成氨装置需配一套10000m3/h的制氧机。
    此外，在天然气重整生产甲醇、乙烯、丙烯氧化生产其氧化物，脱硫及回收时，也均需要消耗大量氧气。吨产品耗氧在300～1000m3/t的范围，应配置10000～30000m3/h的制氧机。
    (3)能源工业，在煤加压气化时，为了保持炉内氧化层的温度，必须供给足够的氧气。氧气纯度不低于95%，每千克煤的氧气消耗量随煤种、煤质不同而变化。对褐煤，在0.14～0.18m3/kg的范围；对烟煤为0.17～0.22m3/kg。氧气压力由生产工艺要求确定，压力越高，氧气消耗量越少。
    对煤气化联合循环发电(IGCC)装置，1kw约需氧气5.6m。。
    (4)机械工业，主要用于金属切割和焊接。氧气作为乙炔的助燃剂，以产生高温火焰，使金属熔化。
    (5)国防工业，液氧常作为火箭的助燃剂。可燃物质浸泡液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧炸药。
    此外，在医疗部门，氧气也是病人急救和辅助治疗不可缺少的物质。因此，氧气生产已是国民经济中不可缺少的重要环节。
]]>2013-04-04 10:07:42<![CDATA[分子筛纯化器温度曲线的观察与分析]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1632.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201301/08/20-28-09-57-1.jpg
【摘要】本文通过仔细观察分子筛纯化器在吸附和再生过程中温度变化所形成的曲线，分析了形成各种形状的原因，并特别指出在冷吹阶段出现“二次峰值”现象是分子筛床层不平整的典型特征。图3。
 
 
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 关键词：分子筛纯化器 吸附 再生 温度曲线 分析
    目前空分设备中大多采用分子筛纯化器来吸附空气中的水分和二氧化碳，而且绝大部分采用的是“变温吸附”(TSA)工艺。分子筛纯化器在使用过程中，通常需要对其进口和出口温度加以监控。在吸附过程中，由空气进出纯化器温度的变化所形成的两条曲线被称为“吸附温度曲线”；在再生过程中，由污氮气进出纯化器温度的变化所形成的两条曲线被称为“再生温度曲线”。
    分子筛纯化器运行状况的好坏，都会在其温度曲线上有所体现。因而，在分子筛纯化器的运行过程中，认真检杳和分析温度曲线，具有很重要的实际意义。
1 吸附温度曲线
    典型的吸附温度曲线如图I所示。一般情况下，只要空气顸冷系统正常．空气进纯化器温度就不会变化，因而温度曲线是一条水平的直线。而空气出纯化器温度除刚开始的一段时间较高外，以后变化也极小，因而也近似是一条直线。
 
    空气在经过纯化器后，温度会有所升高。这是因为空气中的水分和二氧化碳被分子筛吸附，而吸附是个放热的过程。对于全低压流程空分设备而言，空气进纯化器压力在o．6MPa(G)左右。如果空气预冷系统配有冷冻机，则空气进纯化器温度约为10℃左右。在这种情况下，空气进出纯化22温度之差约为4℃。
    如果空气进纯化器温度升高，则温差也相应会有所增大，这是因为空气温度升高使得空气中水含量增多。如果在纯化器使用过程中(刚开始使用的一段时间除外)，出纯化器空气温度突然升高，而进纯化器温度和压力却较为稳定，这种情况往往显示空气已经将空冷塔的水带入分子筛纯化器了。
    在分子筛纯化器由再生转为使用，吸附工作刚开始的一段时间内。空气出纯化器温度较高，这时出口温度要比进口高出近20℃。这种现象在大多数情况下并不是由于再生过程中的冷吹不彻底造成的，而是由于纯化器在切换至使用前的充压过程造成的。
    在空分设备中用于吸附水分和二氧化碳的13X分子筛，除对极性分子如水和二氧化碳等具有较强的吸附能力外，对非极性的氮气和氧气也有一定的吸附作用。充压过程是一个压力—上升的过程，随着压力升高，分子筛的静吸附容量增大，更多的氮气和氧气被分子筛所吸附。而这个过程同样是个放热的过程，这种放热使得分子筛床层温度升高。当充压后的纯化器转为使用时，空气将分子筛床层的热量带出来，从而引起出口温度的升高。
    由于这种现象并非因冷吹不彻底引起，所以无法通过延长冷吹时间来解决。有的空分设备中，采用增加一个“混合”步骤，可以减少这种温度波动对主换热器的不利影响。“混合”步骤是指刚再生过的纯化器投入使用后，原在吸附工作的纯化器继续使用，并列运行一段时间。这样由于从原使用的纯化器中出来的空气温度是较低的，混合在一起的空气温度也就不至于会象单独使用一个纯化器那样高了。
2 再生温度曲线
    相对于较为简单的吸附温度曲线而言，再生温度曲线要复杂一些。典型的再生温度曲线如图2所示。
2．1 卸压阶段
    分子筛纯化器在较高的工作压力下(O．5MPa以上)完成吸附任务，而在较低的压力下(10kPa左右)进行脱附再生。在纯化器由吸附转为再生时，首先将纯化器内的压力降下来。压力下降时，分子筛静吸附容量减小，原来被分子筛所吸附的气体分子或水分子，便有部分会从分子筛中解吸出来。
    与吸附过程的放热效应相对应，脱附再生过程是个需要吸收热量的过程。在卸压阶段，脱附所需热量只能来自于分子筛床层本身，因而使得床层温度下降。受此影响，空气进口(污氮气出口)和空气出口(污氮气进口)温度已开始下降。见图2AB段。
2．2 加热阶段
    加热阶段开始后，虽然污氮气进口温度迅速升高，但出口温度还会继续下降，一直可达到—10％左右，然后才会逐渐升高。经再生加热器加热过的高温污氮气，在由上而下通过分子筛床层时，首先使得床层上部的分子筛温度升高并对上部的分子筛进行再生。在此过程中，污氮气的热量一方面传递给了上部的分子筛，另一方面被解吸出来的二氧化碳和水分带走了，故污氮气本身的温度迅速下降，到达底部时，已经很低了，所以污氮气出口温度不会很快升高。
    加热阶段需要加以监控的主要是污氮气进口温度，它和污氮气流量、加热时间等一起体现了带入纯化器中的热量的多少。污氮气进口温度主要由加热蒸汽的压力和温度以及污氮气的流量等因素所决定。有时，加热器后的疏水2S出现故障，冷凝水不能被及时排除，因加热器内的有效换热面积减少，污氮气进纯化器温度就会下降。
    一般来说，加热阶段主要解吸的是分子筛床层的中上部，并且．将热量贮存在分子筛床层中。见图2BC段。
2．3 冷吹阶段
    在冷吹阶段，一方面利用加热阶段贮存在分子筛床层中的热量继续解吸下部的分子筛，另一方面将床层中的热量带出来，从而为再次投入使用作准备。冷吹开始后，污氮气进口温度迅速下降，但出口温度还会继续上升，一直达到某个最高点后，才会逐渐下降。见图2CD段。
    冷吹阶段的污氮气出口温度变化曲线(以下简称冷吹曲线)特别重要。冷吹曲线上的最高温度点称为“冷吹峰值”，它是再生过程是否彻底的主要标志。床层中的分子筛在再生过程中温度自上而下是递减的，所以最底层的分子筛总是再生得最不彻底。如果冷吹峰值达到160℃，则说明纯化器内的所有分子筛都已经在此温度之上再生过(靠近筒体的边缘区因存在散热问题除外)。
    影响冷吹峰值的因素主要是加热阶段进纯化器污氮气的温度高低、流量大小以及加热时间的长短等。此外，如果在上一个使用周期中分子筛吸附了更多的水分和二氧化碳，则冷吹峰值会下降。如果分子筛进水，冷吹峰值会显著下降。
    有时，冷吹曲线上会出现两个峰值，我们称之为“二次峰值”现象，如图3所示。根据我们使用分子筛纯化器十几年来的经验，这种“二次峰值”现象是分子筛床层不平整的典型特征。
    良好的分子筛床层，在任何一个水平截面上的温度梯度应该较小，这样的床层在再生过程中，最底层的分子筛各处温度差不多始终相等，温度变化曲线也相同。而仪表所记录下的是各处出来的气体混合在一起后的温度变化曲线，可以认为是一系列的波形曲线综合在一起后所形成的曲线。由于这一系列的波形曲线均相同且无相位差，故综合成的曲线形状不会有所改变。
    在另一种情况下，当分子筛床层厚薄不均匀时，较薄处分子筛量少而流过的气量多，分子筛温度变化得就比较快，而较厚处情况正好相反。这样最底层的各处不是同时达到峰值，综合成的波形曲线中就有可能出现两个甚至三个峰值。一般来说，分子筛床层不平整时，冷吹曲线的形状也会变得“矮”和“胖”一些。
    冷吹结束时的污氮气出纯化器温度是另一个需要加以控制的指标，它主要由冷吹时间、再生气流量以及加热过程中带入热量多少等因素决定。一般来说，分子筛床层不平整时，冷吹到指定温度需要更长的时间。
2．4 充压阶段
    充压阶段的纯化器内压力是增加的，前面已经叙述，这是空气中杂质被分子筛吸附，而床层温度升高的过程。受床层温度升高以及保温层中残余热量的影响，污氮气进出口温度都会上升。见图2DE段。
* 孙全海，男，1965年3月生．1985年1月南京化工学校无机工艺专业(中专)毕业，现为扬于石化公司烯烃厂空分车间工艺技术员，助理工程师。
]]>2013-01-08 20:24:54<![CDATA[几张大型设备吊装图片（门式吊及履带吊）]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1630.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201212/31/14-34-42-84-1.jpg
 几张大型设备吊装图片（门式吊及履带吊）

 几张大型设备吊装图片（门式吊及履带吊）


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]]>2012-12-31 14:32:43<![CDATA[粗氩塔氮塞事故的处理及其原因浅析]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1556.html摘要：本文介绍了60000Nm3/h空分在变工况操作时由于操作失误造成的一起粗氩塔严重氮塞的过程，重点阐述了事故发生的原因与处理方法。

关键词：粗氩塔、氮塞、回流比

1.    事故经过

2012年7月31日8:20分四班接班时AI5701已超量程6小时，且长期偏高运行，来自上塔氩馏分温度TI5703为-181.44。接班后现场分析室查看AI5701显示为18.57。接班后8：93分HV5026阀门从30度关至14度，至9:24分AI5701中控室出现显示开始下降，此时TI5703为-181.16且继续上升，HV5026由14度开至30度，至9:40分HV5026开至54度，TI5703上升至-180.97，AI5701为12.13%,。9:45HV5026开至68度，AI5702开始上涨，AI5701继续下降，至10:04分HV5026全开，AI5701为6.29%，AI5702为0.7%。10:12分AI5701开始上升，其最低值为5.68%，AI5702为0.84%且继续上升，10:50 分AI5702涨至1.59%。9:45分粗氩塔底部液位LIC5702缓慢波动上涨，至10:30分涨至1180MM波动。11:00液氩进液有400m³储槽切换至100m³南槽进液，11：22分为防止氮塞粗氩气放空阀FV5712开8度放空，11：30分AI5705由99.8%降至低低报，LIC5701开始波动上涨，粗氩循环量FI5702和、粗氩气抽取量FI5701和粗氩二塔阻力出现出现明显波动，粗氩冷凝器氮塞，停止生产液氩，液氩出冷箱手动截止阀全关，FV5712放空阀开至80度放空，V5764开一圈。12:00时V5764全开，HV5026全关，FV5003关小，LV5701关小，液氩泵打循环，粗氩液化器和精氩塔推出，维持塔内正压防止空气进入，调整主塔工况保证运行，氧气量由50500m3/h降至48500m3/h，降低主冷液位以维持氧气产品纯度，但是最后未能挽救工况，氧气纯度由99.8%降至98.2%

2.    事故原因浅析

造成这次粗氩塔但塞的主要原因是各班组为了提高液氩产量、维持液氩纯度，长期维持氩馏分偏高运行，使粗氩冷凝器氮逐渐聚集，当班操作人员未及时发现和氮赛后处理不及时。

2.1产品氧气纯度过低的原因

氮赛处理不及时，处理“氮赛”工况时，将上塔氩馏分抽取量减的过低过快，没有控制好粗氩Ⅰ塔的回流比，使粗氩Ⅰ塔底部液体回流上塔过多过快，最终使上塔底部液氧浓度降得过低过快，产品氧气纯度跌至98.2%。

2.2 粗氩塔“氮塞”的原因

粗氩塔产生“氮塞”的直接原因就是上塔氩馏分的含氮量超标，塔氩馏分的抽料口是固定不变的，当上塔富氩区沿塔板上、下变化时，氩馏分抽出的物料组分也随之发生变化。当上塔的氧气纯度下降的过低，使上塔的富氩区严重下移，造成氩馏分中的含氮量过高，直接造成这次粗氩塔“氮塞”事故。

3.    事故处理方法

9:45分粗氩塔底部液位LIC5702缓慢波动上涨，至10:30分涨至1180MM波动，产品氧气纯度AI5102下降，AI5701在氩馏分长时间偏高时上涨，应即刻判断有氮塞现象，并采取以下处理方法：

逐步开大粗氩放空阀FV5712阀增大粗氩气的放空量，在氮塞严重时可全开FV5712和V5764放空，但粗氩II塔粗氩纯度仍然在下降，并且趋势较快，操作人员应该立刻关闭粗氩液化器和精氩塔调节阀LV5710和LV5711停止精氩塔工作，保持塔内正压，继续开大V5712阀粗氩全部放空，以最短的途径将粗氩塔顶部的氮排出塔外，待粗氩纯度AI5705值不再有下降趋势，反而有上升趋势时，逐步减少粗氩的取出量，此时粗氩冷凝器液位上涨较快，应逐渐缓慢关小LV5701，控制粗氩冷凝器液位和粗氩Ⅰ塔回流比，调节工艺氩泵的负荷维持粗氩Ⅱ塔底部液位，以避免粗液氩过多过快进入上塔污染上塔底部液氧产品

（1）     适当减少产品氧气的取出量，同时根据下塔液空纯度关小液氮调节阀FV5003阀，合理控制好上、下塔的回流比，将主冷液氧液位控制较低，尽快使产品氧气纯度AI5102合格。

（2）     适当减少上塔氩馏分的取出量，但操作幅度不要过大，合理控制好粗氩I塔的回流比，防止粗氩I塔底部回上塔的液体量过多，致使上塔工况进一步恶化，氧气纯度下降过低。

（3）     适当控制氩馏分8%-12%,使氩馏分中含氮量不能偏高，维持粗氩塔工况，优先保证主塔工况

（4）     利用精氩塔余气排放阀Ｖ5751阀和LV5705阀门将精氩塔内压力控制在20——40KPa，防止外界湿空气倒吸塔内，发生精氩塔“堵塞”事故。

4.    总结

通过这次异常工况的发生与处理，个人认为操作人员应根据设计参数来提高产量，在生产中应时时保持清醒的头脑，认真监视各项参数变化、精心操作，同时培养员工预见工况变化趋势和综合分析判断问题的能力，对空分设备工况的正常运行起着非常重大的作用。

 

 

作者：石兴平，男，2010年毕业于兰州石化职业技术学院

邮箱;sxp201314@163.com

 

注：以上内容仅为个人观点，才疏学浅难免出现错误，请大家批评指正。

 

]]>2012-08-01 14:02:19<![CDATA[怎样选择压力变送器]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1383.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201304/04/10-10-30-62-1.jpg
2、 确认压力量程： 一般情况下，按实际测量压力为测量范围的80%选取。

3、 确认测量压力： 按测量介质的不同，可分为干燥气体、气体液体、强服饰性液体、粘稠液体、高温气体液体等，根据不同的介质正确选型，有利于延长产品使用寿命。

4、确认系统的最大过载：系统的最大过载应小于变送器的过载保护极限，否则会影响产品的使用寿命甚至损坏产品。CYB系列产品的安过载压力为满量程的2倍。


5、 确认准确度等级： 变送器的测量误差按准确度等级进行划分，不同的准确度对应不同的基本误差限（以满量程输出的百分数表示）。实际应用中，根据测量误差的控制要求并本着使用经济的原则进行选择。

6、 确认工作温度范围： 测量介质温度应处于变送器工作温度范围内，如超温使用，将会产生较大的测量误差并影响使用寿命；在压力变送器的生产过程中，会对温度影响进行测量和补偿，以确保产品受温度影响产生的测量误差处于准确度等级要求的范围内。在温度较高的场合，可以考虑选择高温型压力变送器或采取安装冷凝管、散热器等辅助降温措施。阀门 进口泵

7、 确认测量介质与接触材质的兼容性：在某些测量场合，测量介质具有腐蚀性，此时需选用与测量介质兼容的材料或进行特殊的工艺处理，确保变送器不被损坏。


8、 确认压力接口形式：在公司产品以螺纹连接（M20×1.5）为标准接口形式，若客户需要其他特殊接口形式，可依据客户要求进行设计生产。

9、 确认供电电源和输出信号：本公司产品采用直流电源供电，提供多种输出信号选择，包括4～20mA、0～5VDC、1～5VDC、0～10mA以及232或485数字输出。


10、 确认现场工作环境情况及其它：需了解是否存在振动及电磁干扰等，提供选型时提供相关信息，以便采取相应处理。在选型时，其他如电气连接方式等也可以根据情况予以考虑。

]]>2012-05-24 22:51:00<![CDATA[涡街流量计的工作原理及应用]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1246.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201105/02/17-47-12-86-1.jpg在特定的流动条件下，一部分流体动能会转化为流体振动，其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系，依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。目前流体振动流量计有三类：涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。涡街流量计具有以下一些特点：
　　①输出为脉冲频率，其频率与被测流体的实际体积流量成正比，不受流体组分、密度、压力、温度的影响;
　　②测量范围宽，一般范围度可达10：1以上;
　　③精确度为中上水平;
　　④无可动部件，可靠性高;
　　⑤结构简单牢固，安装方便，维护费较低;
　　⑥应用范围广泛，可适用液体、气体和蒸汽。
　　涡街流量计的工作原理
　　在流体中设置旋涡发生体(阻流体)，从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街(见图1)，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。根据卡曼涡街原理，有如下关系式：
　　

(1) 　　

(2)
 
　　式中，m为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比;D为表体通径;d为旋涡发生体迎面宽度;f为旋涡的发生频率;U1为旋涡发生体两侧平均流速;Sr为斯特劳哈尔数;U为被测介质流的平均速度。
　　

 
　　图1 卡曼涡街
　　管道内体积流量qv为：
　　

(3)
 
　　

(4)
 
　　式中， K为流量计的仪表系数，单位为脉冲数/m3。
　　K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2为圆柱 状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图2可见，在ReD=2×104～7×106的范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测 量气体流量时，涡街流量计的流量计算式为


　　

(5)
 
　　式中，qVn、qV分别为标准状态下(0℃或20℃，101.325kPa)和工况下的体积流量; Pn、P分别为标准状态下和工况下的绝对压力;Tn、T分别为标准状态下和工况下的热力学温度;Zn、Z分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
　　

 
　　图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
由式(4)可见，涡街流量计输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺 寸等有关。但是在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分就会对流量计量产生直接影响。
　　涡街流量计由传感器和转换器两部分组成，如图3所示。传感器包括旋涡发生体(阻流体)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、DAC、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通信及其他功能模块装在转换器内。
　　

 
　　图3 涡街流量计
　　在现场中的应用
　　1 现场应用
　　涡街流量计适用的流体比较广泛，但不适用于低雷诺数(ReD≤2×104)流体。因为在低雷诺数时，斯特劳哈尔数随着雷诺数而变，仪表线性度变差。同时，含固体微粒的流体对旋涡发生体的冲刷会产生噪声，其含有的短纤维若缠绕在旋涡发生体上将改变仪表系数。
　　涡街流量计在混相流体中的应用如下：
　　①可用于含分散、均匀的微小气泡，但容积含气率应小于7%～10%的气、液两相流，若容积含气率超出2%就应对仪表系数进行修正。
　　②可用于含分散、均匀的固体微粒，含量不大于2%的气固、液固两相流。
　　③可用于互不溶解的液液(如油和水)两组分流等。
　　脉动流和旋转流会对涡街流量计产生严重影响。如果脉动频率与涡街频率频带合拍可能引起谐振，破坏正常工作和设备，使涡街信号产生“锁定(Lock-in)”现象，这时信号会固定于某一频率。“锁定”与脉动幅值、旋涡发生体形状及堵塞比等有关。
　　涡街流量计的精确度对于液体大致在±0.5%R～±2%R之间，对于气体在±l%R～±2%R之间，重复性一般为 0.2%～0.5%。由于涡街流量计的仪表系数较低，频率分辨率低，口径愈大精度愈低，故仪表口径不宜过大(DN300以下)。
　　范围度宽是涡街流量计的特点，但重要的一点是量程下限的流量数值。一般液体平均流速下限为0.5m/s，气体为4～5m/s。涡街流量计的正常流量最好在正常测量范围的1/2～2/3处。
　　涡街流量计的最大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响，可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大，导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中，滤波器的通带不同，电路参数亦不同，因此，同一电路参数不能用于测量不同介质。
　　另外，气体和液体的密度差别很大，而旋涡分离时产生的信号强度与密度成正比，因此信号强度差别亦很大。液、气放大器电路的增益、触发灵敏度 等皆不相同，压电电荷差别大，电荷放大器的参数也不相同。即使同为气体(或液体、蒸汽)，随着介质压力、温度、密度不同，使用的流量范围不同，信号强度亦 不同，电路参数同样要改变。因此，一台涡街流量计不经硬件或软件修改，改变使用介质或改变仪表口径是不可行的。
　　2 安装注意事项
　　涡街流量计属于对管道流速分布畸变、旋转流和流动脉动等敏感的流量计，因此，对现场管道安装条件应充分重视，严格遵照使用说明书执行。
　　涡街流量计可安装在室内或室外。如果安装在地井里，为防止被水淹没，应选用涎水型传感器。传感器在管道上可以水平、垂直或倾斜安装，但测量液体和气体时为防止气泡和液滴的干扰，要注意安装位置(见图4)。


　　

 
　　图4 测量含液体和含气液体的流量仪表安装
　　涡街流量计必须保证上、下游直管段有必要的长度(见图5)。
　　

 
　　图5 涡街流量计对上、下游直管段长度的要求
　　在图5中，a为一个90°弯头，b 为同心扩管，c为同心收缩全开阀门，d为不同平面两个90°弯头，e为调节阀半开阀门，f为同一平面两个90°弯头。
　　传感器与管道的连接如图6所示，在与管道连接时要注意以下问题。


　　

 
　　图6 传感器与管道的连接
　　① 上、下游配管内径D与传感器内径D’相同，其差异满足下述条件： 0.95D≤D’≤1.1D;
　　② 配管应与传感器同心，同轴度应小于0.05D’;
　　③ 密封垫不能凸入管道内，其内径可比传感器内径大1～2mm;
　　④ 如需断流检查与清洗传感器，应设置旁通管道(见图7);
　　

 
　　图7 旁通管道示意图
　　⑤ 减小振动对涡街流量计的影响应该作为涡街流量计现场安装的一个突出问题来关注。首先，在选择传感器安装场所时尽量注意避开振动源;其次，采用弹性软管连接在小口径中可以考虑;第三，加装管道支撑物是有效的减振方法。
　　电气安装应注意传感器与转换器之间采用屏蔽电缆或低噪声电缆连接，其距离不应超过使用说明书的规定。布线时应远离强功率电源线，尽量用单独 金属套管保护。应遵循“一点接地”原则，接地电阻应小于10Ω。整体型和分离型都应在传感器侧接地，转换器外壳接地点应与传感器“同地”。
　　3 现场常见故障现象、原因及排除方法
　　涡街流量计有多种检测方式，传感器和测量电路差别也较大，但涡街流量计常见的故障有共性(见表1)。
　　

 
　　表1 涡街流量计故障及其处理方法
　　结语
　　在众多的流量计中，涡街流量计的购置费低于质量式、电磁式、容积式等类型，而安装、运行、维护费低于节流式、容积式、涡轮式等类型，是一种经济性较好、比较实用的流量计。涡街流量计结构简单牢固，安装维护方便，尤其适用于冶炼厂、化工厂、输油管道等工业现场的使用。
 

]]>2011-05-02 17:42:51<![CDATA[莱钢10#空分装置控制系统的设计]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1240.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201104/25/19-54-22-69-1.jpg　摘要：文章介绍了莱钢10#制氧机组控制系统的配置与控制功能。设计中采用的现场总线、DCS、PLC技术相结合的控制方案非常先进，对于自动化控制的设计和应用有着很大参考价值。

1 概述
　　莱芜钢铁集团有限公司于2003年12月投产的10#制氧机是一套22000m3/h内压缩流程制氧机组。该机组主体设备为杭州空分设备厂提供。采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机、规整填料塔、氧气内压缩等先进工艺流程。整套机组包括：空气预冷系统、分子筛纯化系统、增压透平膨胀机系统、分馏塔系统、氮气压缩系统、液体贮存系统等。莱芜钢铁集团有限公司自动化部经过论证后采用现场总线、DCS、PLC等先进技术相结合的控制方法，实现了该机组自动控制、数据通讯及上位机管理。

2 控制系统硬件配置及技术特点
2.1 控制系统硬件配置
　　AC800F DCS是ABB公司推出的一种全能综合型控制系统，集DCS和PLC优点于一体，支持多种国际现场总线标准，既可连接常规I/O，又可连接Remote I/O及Profibus、FF、CAN、Modbus等现场总线设备。系统分为两级：操作管理级（OS、ES、网关GS）和过程控制级（过程站PS、现场控制器AC800F）。
　　莱钢10#制氧机DCS选用的是AC800F和Profibus现场总线，并带有2个操作员站OS、1个工程师工作站ES，具有电源、操作站、控制器冗余功能。通过标准TCP/IP协议以太网，实现整个流程中空气压缩、空气预冷、空气纯化、增压压缩、膨胀透平、氧氮精馏、氩精馏、氮气压缩等子系统的自动控制、数据通讯及上位机管理，可完整地监控整个系统的生产情况。硬件配置示意图如下图1：





图1 硬件配置示意图


　　其中ES和OS选用了目前流行的P4微机。1台EPSON LQ-1600K针式打印机实时打印报警和操作；1台彩色激光打印机打印报表、程序和画面等。
　　现场总线控制器AC800F由基本单元、电源和以太网卡、现场总线接口卡组成，其中：底板为基本单元PM802F，按照用户组态的控制应用程序进行运算和控制；另有7个槽，其中P1槽插电源模块SA801F，为卡件提供5VDC/5A工作电源和3.3VDC/5A辅助电源；E1和E2槽插冗余以太网卡EI803F，F1~F4槽插现场总线接口卡，本系统选用的是Profibus现场总线接口卡FI830F。
　　用2个现场总线控制器AC800F可实现控制器冗余，主从AC800F之间可无扰动整体切换。每个AC800F上都有两个以太网卡EI803F，提供10BaseT接口，第一个用于连接系统网络（DigiNetS），2个现场总线控制器AC800F的第二个网卡之间彼此互连，形成专门的冗余通讯链接（DigiNetR），以确保主从AC800F之间的信息同步。一旦主AC800F故障，从AC800F能迅速无扰动的接替工作。
　　组态结果和实时过程数据存储在RAM中，以太网卡和电源卡上装有RAM后备电池，可在掉电时保持组态内容和数据。
　　AC800F控制器通过Profibus现场总线接口卡FI830F与S800 I/O相连，实时采集现场信号并将控制运算结果送到相应的信号输出模件。
　　根据系统实际需要，共配置有3个S800 I/O站。每个S800 I/O站有12个槽（0~11），其中第0个槽插CI830模件，用于与Profibus-DP主站连接，并设定Profibus-DP从站地址；第1~11个槽可混插各种类型的I/O模件。
空气压缩机采用SIEMENS S7-400 PLC控制，氮气压缩机采用AB SLC5 PLC控制，通过标准TCP/IP协议以太网实现与主DCS系统的数据通讯。

2.2系统配置采用的新技术和特点
2.2.1 可变周期任务运行
　　ABB AC800F控制器采用RISC处理器芯片，程序采用“任务运行”方式，每个任务都可设定运行周期和优先级。所以该控制器既可满足复杂调节回路控制要求，又可满足快速电气开关量控制，从而一个控制器可以覆盖工厂所有环节的控制要求且系统编程语言符合IEC61131-3标准。

2.2.2 开放的TCP/IP协议以太网技术
　　ABB AC800F控制器系统通信模件为标准TCP/IP协议以太网模件，使系统无须增加设备就可与工厂局域网连接；由于系统支持各种OPC数据交换标准，使系统与各种第三方数据库或软件的数据交换更加容易。

2.2.3 整体冗余切换技术
　　用2个现场总线控制器AC800F可实现控制器1：1冗余，每个AC800F上都有两个以太网卡EI803F，提供10BaseT接口，第一个用于连接系统网络　　　　　　　　（DigiNetS），2个现场总线控制器AC800F的第二个网卡之间彼此互连，形成专门的冗余通讯链接（DigiNetR），以确保主从AC800F之间的信息同步。一旦主AC800F故障，从AC800F能迅速无扰动的接替工作，实现无扰动整体切换。

2.2.4 PROFIBUS-DP现场总线技术
　　PROFIBUS-DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。

3 实现的主要控制功能和技术特色
　　本控制系统可实现整个空分流程中空气压缩、空气预冷、空气纯化、增压压缩、膨胀透平、氧氮精馏、氩精馏、氮气压缩等子系统的自动控制，远程手动操作及上位机管理，可完整地监控整个空分系统的生产情况。

3.1 在手动方式下，可通过计算机键盘和鼠标对所有受控阀门、水泵、液体产品泵进行控制，也可对分子筛净化器进行单步操作。

3.2 在自动方式下，主DCS主要实现了下列功能：
（1）2台分子筛净化器吸附/再生周期的自动切换；
（2）空冷塔液位、水冷塔液位、下塔液空液位、主冷凝器液氧液位、氧气换热器液氧液位、粗氩塔液氩液位、粗氩塔冷凝器液空液位、纯氩塔上部液氮液位、纯氩塔下部液氩液位等十几个液位控制回路的自动调节；
（3）污氮进纯化系统流量、增压机进口流量、污氮出冷箱压力、下塔压力、液氧泵出口压力、产品氧气去用户和放空流量、产品氮气放空流量、液氩泵出口压力、纯氩塔上部压力等十几个流量、压力回路的自动控制；
（4）自洁式过滤器阻力自动控制，分子筛加热炉温度自动控制；
（5）空冷塔阻力和出口压力、膨胀机和增压机密封气压力报警联锁控制、油泵启/停联锁控制等。

3.3 空气压缩机PLC控制
　　采用SIEMENS S7-400 PLC，人机界面采用eView触摸屏。控制器与人机界面之间使用串行通讯，即CPU414-2模板所带的MPI接口通过SIEMENS PC适配器转换成RS232口与人机界面的RS232串口相连；通过以太网模块与ABB AC800F DCS实现数据通讯,实现了空气压缩机温度、压力、流量、位移、振动等各种工艺参数的集中监视、记录、归档并报警；压缩机启动和紧急停车等顺序联锁控制以及重要的“三线联防”防喘振控制。

　　喘振通常表现为快速的流量和压力振荡，使压缩机的流量和压力极其不稳定。由于一般情况下，同时伴随有反向的轴向推力和反向流动，从而造成间隙改变，使压缩机的效率降低，寿命缩短，造成严重危害。莱钢10#制氧机空压机的特性曲线和喘振曲线见下图2。





(1) 快开慢关功能：任何一台机组在发生喘振时，都希望防喘振控制器能快速响应，快速打开防喘振阀门，以防止危险发生；但在关闭阀门的过程中，也希望能慢慢地关闭，以防止发生喘振震荡。快开慢关功能在接到喘振信号后，它能够快速、及时的打开防喘振阀门，在关闭阀门时，控制信号也将以指数函数慢慢关闭阀门。

(2) 手动/自动切换及保护功能：该系统具有手动/自动的无扰动切换功能。另外，在手动方式下，操作员难免会发生误操作，该系统特有的手/自动保护功能便能克服这一缺点，它可以自动检测操作员送来的信号，若信号错误，它便不接收而仍设为默认值，以保证机组的安全运行。

(3) 在喘振控制线A附近进行闭环控制：在软件中建立防喘振控制A线，它在喘振线的C右侧，当压缩机运行在防喘振控制线A右侧时，输出为20 mA，防喘振阀完全关闭；当压缩机操作点即将到达防喘振控制线A时，防喘振算法设计为打开防喘振阀，当操作点缓慢移动时，防喘振控制将以PID回路控制防喘振阀，使操作点保持在控制点处。

(4) 到喘振控制快开线B进行开路控制：在软件中建立了喘振控制快开线B。它在喘振控制线A的左侧，喘振线C的右侧，这对于较大的扰动是有效的，如果防喘振控制无法将操作点保持在控制点处，操作点仍向左移动，一旦到达快开线B，防喘振控制将由控制器输出一阶跃信号，将防喘阀开至预定开度，如果操作点停止移动，控制器信号将以指数函数慢慢增大（慢慢关闭阀门），直到进入PID控制。

3.4 氮气压缩机PLC控制
　　采用美国AB SLC5 PLC，主要完成压缩机温度、压力、流量、位移、振动等各种工艺参数的监视、报警；压缩机启动和紧急停车等顺序联锁控制，以及入口导叶和防喘阀的自动调节。

3.5 分子筛的顺序、逻辑控制
　　根据分子筛的工艺要求、Freelance2000控制系统控制功能特点和用户的需要，主要完成下列控制功能：分子筛阀门的顺序、逻辑控制；各阀门的位置反馈和监控；电加热器温度联锁控制；运行时间修改；异常报警打印等，使控制更加完善，操作更加简单方便。

3.5.1 顺序、逻辑控制
　　根据吸附剂吸附和再生的技术要求，确定分子筛吸附、再生（包括均压、泄压、加温、冷吹）等各阶段的时间。用梯形图的方式编辑控制程序，控制各阶段阀门的开关状态。

3.5.2 位置反馈和监控
　　为保证生产安全进行，各阀门增加了位置反馈信号。它由现场电接近开关提供，并在监控画面中显示各阀门状态。为便于区分两分子筛运行和再生状态，将两分子筛及管道画面作成动态显示，同时将四组电加热器的情况也作成动态显示，方便了操作。

3.5.3 电加热器温度控制
　　电加热器由两组可控硅组成，分别为主加热器、辅加热器。电加热器内部有一保护开关，出口处有两个温度测点，分别测加热器出口处再生气体温度，加热器的投运主要受这两点温度和分子筛运行阶段控制。

3.5.4 压力联锁控制
　　由于吸附和再生的两分子筛内部压力相差很大，直接切换会破坏其内部各层吸附剂结构，因此切换前需要先均压，切换后对要再生的分子筛进行泄压，这部分控制设计为压力联锁控制。均压时压力要高于设定值,均压才能确认，否则程序将停止运行，同时产生异常报警；泄压时压力低于设定值，泄压确认，否则程序也将停止运行，同时产生异常报警，压力确认后才能运行下一段程序。


3.5.5 来电确认制
　　采用延时继电器实现控制器对自身电源的监测，并联锁分子筛切换程序的启/停保持。所采用延时继电器工作特性如图2所示：





图3 延时继电器工作特性


　　图3中，t为继电器的延时时间。只要延时时间足够长，当电源开始正常时，控制器在小于t的时间内启动完毕，此时控制器检测延时继电器的触点为断开状态，在软件中用该信号置位一个保持继电器C，使分子筛程序停止运行。只有操作工在画面上操作一个复位按钮AN且延时继电器触点闭合时，该继电器被复位，程序重新运行。梯形图如图4所示。





图4 分子筛程序运行/停止梯形图


　　另外增加了分子筛运行状态控制电加热器能否投运的程序，该梯形图在此不做赘述。
　　这样当系统突然失电时，控制器也失电，此时控制器检测不到失电信号；但是当电源恢复正常后，控制器恢复正常在t时间内启动完毕，能检测到失电信号，当操作工手动操作监控画面上的“来电确认”按钮进行复位后，程序才能在停止的地方继续运行。
　　在实际工作中，我们经过多次试验，设定继电器的延时时间为90秒时，就可保证程序的安全停止。

3.6上位机监控功能
（1）画面显示：显示系统主菜单、工艺流程参数和运行工况、运行方式、设备状况、故障状态、实时和历史趋势等。
（2）系统运行操作：分子筛净化器吸附/再生周期的自动切换或单步执行，大型单体设备（如空压机、氮压机、膨胀机、水泵等）的启/停控制。
（3）报表管理：显示和追加系统记录报告，实时打印系统事件报告， 定时打印系统运行班报、日报、月报等报表。
（4）报警功能：显示故障区域流程图，故障设备图形变色或闪烁，屏幕上方用汉字显示故障发生时间及性质，打印机自动打印故障内容及发生时间。

4. 结语
　　现场总线、 DCS、SIEMENS和AB PLC等先进控制技术的综合采用，以及“可变周期任务运行”、 “三线联防”防喘振、先进控制功能的实现，使得该机组自建成投产以来，工作稳定，安全性和可靠性高,故障停机率低,机组产品质量和产量稳定，保证了生产的顺利进行，创造了可观的经济效益。

参考文献：
1、可编程控制器网络通信及应用, 清华大学出版社,2000.3
2、刘恩沧 计算机控制系统分析与设计 [M] 武汉;华中理工大学出版社，1997。
 

]]>2011-04-25 19:51:01<![CDATA[DCS 通信技术在空分装置中设计实现]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1239.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201104/25/19-50-55-66-1.jpg

1 引言
莱钢12000m3/h空分装置采用分子筛净化空气的带增压膨胀机，内压缩，无氢制氩流程，是目前国际上先进的空分技术。其控制系统采用了浙大中控的SUPCON JX-300X DCS 12000m3/h空分装置，实现了信息管理、中控、机旁、就地一体化的控制，即可有效的监控整套空分装置的生产过程，又可方便实现调度信息管理，具有设计先进，性能价格比高的特点，在设计中我们充分利用SUPCON JX-300X DCS 集散控制系统的通信网络，结合当今的计算机网络先进技术，利用网桥实现了远距离信息传送与管理，为企业现代化管理铺就了一条畅通的信息通道，其通信技术的设计思想先进、实用性强。

2 设计思想
本着既要保证空分装置的连续稳定运行，又要保证信息的传送和管理畅通的原则进行通信技术设计。该通信技术必须具有以下功能:
(1) 通讯网络冗余配置。
(2) 通信的实时性强。对于空气压缩机、膨胀机、氧气压缩机的各种参数如:进气温度、进气压力、进气流量、出气温度、出气压力、轴承温度、电机轴承和定子温度、轴向位移、轴振动、冷却系统，润滑系统及阀动作情况等进行实时集中监视、记录、归档并报警。
(3) 管理计算机能够随时采集DCS集散控制系统生成的报表、报警记录、停车信息，便于领导分析和决策。
(4) 当发生危及空分装置安全运行的重大故障如:各点温度超标，轴向位移过大，轴振动过大等现象时，必须一方面进行灵敏可靠的紧急停车保护，另一方面自动向管理计算机发出停车信息。
(5) 管理计算机有关的开、停车命令信息能够及时、准确、可靠地传送至现场操作站，并有声光提示，为现场操作人员提供操作依据。
(6) 该套DCS集散控制系统可与其它空分装置的自动控制系统联网，以便整个工厂的统一生产调度。
(7) 通信系统应该具有可扩展性，便于将来改造。

3 设计实现
3.1 通信网络结构
莱钢12000m3/h空分装置DCS分为3层通信网络结构。最上层为信息管理网，采用符合TCP/IP协议的以太网，连接了控制装置的网桥及管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是综合管理的信息通道;中间层为过程控制网(SCnet Ⅱ),采用双高速冗余工业以太网SCnet Ⅱ作为过程控制网络，连接操作站、工程师站、与控制站，传输各种实时信息;底层网络为控制站内部网络(SBUS),采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。其系统通信网络结构如图1所示。


3.2 信息管理网络设计与实现
信息管理网设计采用以太网络，该网络通过多功能站(MFS)上安装双重网络接口转接的方法，实现企业管理网与SCnetⅡ过程控制网络之间的网间桥接，以获取JX-300X集散控制系统中过程参数和系统的运行信息，同时也向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库，实现信息共享，实现了工厂级的综合管理、调度、决策。
莱钢空分装置的信息管理网在实现时采用了总线形结构拓扑规范，通讯介质为双绞线，采用曼彻斯特编码传输方式，通讯控制符合IEEE802.3标准协议和TCP/IP标准协议，留取了站点扩展余地，为进一步改造打下基础。


3.3 过程控制网络设计实现
莱钢空分装置的过程控制网是工业以太网SCnetⅡ。它直接连接了系统控制站、操作站、工程师站、通信接口单元等，是传送过程控制信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。SCnetⅡ是在10base Ethernet基础上开发的网络系统，各节点的通信接口采用了专用以太网控制器。
(1) 网络设计采用双重化冗余结构。
莱钢空分装置网络的通讯介质、网络控制器、驱动接口都采用冗余配置，当其中任何一条通信线路发生故障，通讯网络仍保持正常的数据传输。如图2所示。


(2) 网络实现保证数据传输的高可靠性
该空分装置控制网络对于数据传输，专用控制器具有循环冗余校验、命令/响应超时检查、载波丢失检查、冲突检测及自动重发功能。应用软件层设计提供路由控制、流量控制、差错控制、自动重发、报文传输时间顺序检查，保证了网络的响应特性。
(3) 网络设计具有在线实时诊断、查错、纠错功能
利用SCnetⅡ网络的诊断软件，可以对网络上的每一个站点(操作站、数据服务器、工程师站、控制站、数据采集站等)、每个冗余端口、每个部件进行诊断，并对故障状态在操作站上实时显示，提醒用户及时维修。
3.4 控制站内部网络的设计
莱钢空分装置控制网络采用了浙大中控的JX-300X DCS集散控制系统，在设计中充分利用该系统的SBUS总线的功能，该总线是控制站内部I/O控制总线，主控制卡、数据转发卡、I/O卡、通过SBUS总线进行信息交换，分为2层，第1层为SBUS-S2总线，第2层为SBUS-S1网络。
(1) SBUS-S2总线功能特性
SBUS-S2总线物理上位于控制站所管辖的I/O机笼之间，连接主控制卡和数据转发卡，用于主控制卡和数据转发卡间的信息交换。采用主控制卡指挥式令牌的存储转发通信协议。
(2) SBUS-S1网络设计特点
SBUS-S1网络，物理上位于各I/O机笼内，连接了数据转发卡和各块I/O卡，实现数据转发卡和各块I/O卡间的信息交换。SBUS-S1网络是主从结构网络，采用数据转发卡指挥式的存储转发通信协议。

4 结束语
按照上述要求，我们对空分装置控制网络的通信系统进行了设计，在安装、调试后，投运效果良好。其控制系统运行稳定，通信技术设计先进，节省了投资，数据传输可靠、准确、故障率低，达到了预期效果，创造了很大的经济效益。

 

]]>2011-04-25 19:50:06<![CDATA[浩化“6000”空分设计改进与调试]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1238.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201104/25/19-48-56-28-1.jpg浩化“6000”空分设计改进与调试
原作者:陈明 关连波 朱伟凯  出处:浩良河化肥厂空分车间，黑龙江伊春市南岔区浩良河镇，153103
　
【论文摘要】介绍浩良河化肥厂新上6000m3／h空分设备的工艺设计改进、装置的调试开车，以及存在问题与建议。是对产品初步设计会审的整改，使之借鉴了同类产品的经验，弥补了部分设计缺陷，从而使产品一次调试开车成功。

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    我厂1996年3月与中国空分设备公司签定了一套6000m3／h分子筛增压流程空分设备的供货合同，其中空分设备主体由哈尔滨制氧机厂设计制造，配套的透平空压机由杭州制氧机集团有限公司设计制造，计算机集散控制系统和冷水机组是分别引进美国霍尼韦尔公司的TDC3000和顿汉布什公司的旋转螺杆式。1997年5月开始安装，10月15日一次调试开车成功并人管网，氧氮产量及其它主要指标均达到或超过设计要求。
1 工艺设计改进
    开车成功，回溯我们对初步工艺设计的改进，实践证明是可行的。合同签订后，一方面，我们去有关厂家考查同类型空分设备在各用户的工艺运转情况；另一方面，我们查阅《深冷技术》等资料，借鉴有关经验，对哈氧厂提供的初步工艺设计图纸，反复进行研究讨论，最后在由中空公司组织、浩化厂和哈氧厂以及吉化设计院参与的会上，共同对浩化6000m3／h空分的初步工艺设计逐项进行审查，弥补了部分设计缺陷。现将工艺设计改进简介如下：
    (1)主换热器设计由集合型换热改为分散型换热，是因为分散型主换热器在制造、安装和运行可靠性等方面有许多优点。对其板束长度和增压空气通道数以及增压空气中、低抽位置也都做了改进调整。
    (2)在主换热器与下塔间的空气管路上设一DN400截止阀，当主换热器空气通道出现H20和C02堵塞时，只要关闭此阀，隔离主换热器与精馏塔之间的联系，就能缩短装置加热过程，提前产品氧氮的输出时间。需要注意的是，当主换热器加热结束装置再导气开车时，要先把主换热器冷端冷却到接近—170℃时，再缓慢开进下塔空气阀门，避免主冷液体过度蒸发，造成主冷积液难和形成主冷不安全使用因素。
    (3)为防止纯化器内的分子筛粉末进入塔系统，在空气出纯化器后设置一过滤器。为此，需要在过滤器出人口管和所加旁通管上增加三个DN400闸阀，一个DN200截止阀。见图1。


     
    (4)为缩短启动时间，增压膨胀机膨胀量由3200m3／h增加到3800m3／h(实际可达4500m3／h)。此外，增压机增设人口导叶机构，膨胀机人口温度由手动阀调节改为气动阀自调节。总之，增加设计膨胀量，能缩短开车时间，起到早出产品氧氮之目的。
    (5)冷水机组设置单体试车流程。我们在安装中的改进做法是，在冷冻水入空冷塔前进水总管上，分别加阀A和阀B两个截止阀，低温水泵入口总管上再加阀C闸板阀。见图2。
    在进行冷水机组单体试车时，阀A和阀C关闭，低温水不进行闭路循环。阀A截止冷冻水进入空冷塔，阀C截止循环上水进入塔内，而阀B的作用是调节冷冻水压力和流量。在冷水机组试车结束后，全开阀A和阀C，关闭阀B，恢复正常流程。


    此外，因我厂循环水质较差，为保证冷水机冷凝器的换热效果，冷凝器冷却上水管路上又增加一个Y字型过滤器。
    (6)为减少分子筛吸附器切换时对上塔压力的影响，产品氧氮放空阀公称通径从DN200改为DN300。经开车验证，此改进是成功的。此外我们在1％液氧排放管出冷箱后，进喷射蒸发器前，加一个DN400截止阀，以防气动调节阀失去关严作用时，用截止阀来控制。
    (7)5TYD160型空压机送气阀和放空阀选用气动调节阀。这样无论压缩机因何种事故带压停车，送气阀自动关闭，放空阀自动打开，能有效起到保护压缩机的安全作用。
    另外，针对我厂新6000m3／h空分设备投运后，存在着空压机无备机，而我厂原为“3200”空分设备配套的两台LG63C1×2-63D螺杆空压机，一用一备。为充分发挥备用空压机的作用，在两台螺杆空压机出口总管上分别引出两个DN500蝶阀，一个阀向切换板式6000m3／h空分供气，另一个阀往新6000m3／h空分供气，解决了两台螺杆空压机为两套空分不同供气压力的备用机问题。在新6000m3／h空分投运后，我们曾用螺杆空压机供过气，实践证明效果较好。
2 装置调试开车
    1997年10月9日14：30，启动膨胀机开始冷开车，历经81小时，生产出合格量的产品氧氮气。总结开车经验，经历了几个曲折过程，具体有以下几个问题：
    (1)下塔液空液位变送器平衡阀未关严，使下塔液位长时间的恒定在300mm，由此而导致在工况调节上的失误，致使下塔阻力计正压管进液，下塔阻力指示偏高达到28kPa(工艺指标15kPa)。
    (2)下塔液空分析管接错位置，致使整个积液过程中液空纯度分析始终是空气中的氧含量。这个问题也引起在调节上的失误。最后把冷箱外的液空分析管接在下塔液位计备用正压阀上，得到了正常的液空纯度。
    (3)在调整氧纯度上，氧气取出量在6000m3／h，但纯度只有98％左右，反复查其原因，是氧流量变送器正压管吹除阀未关严。关闭吹除阀后，经调整使氧产量与纯度达到了设计要求。
    (4)在调整氮纯度上，我们按辅塔阻力工艺指标4．5kPa操作，有时提高到5．5kh左右，其目的是保证下塔阻力15kPa的工艺指标。但氮气纯度在纯化器交换过程中很不稳定，而且氮气中含氧多在40×10-6以上。为此，我们又稍开大V-8阀，把辅塔阻力提到6．3kPa左右，虽然下塔阻力低于15kPa，但氮气中含氧降到5×10-6以下，满足了我厂造气工艺对氮气高纯度的要求。
3 存在问题与建议
3．1 冷水机组
    中国空分设备公司成套引进的美国顿汉·布什水冷式双螺杆单压缩机冷水机组，其运转性能良好，操作步骤高效而可靠。但该机组易出现冷凝器冷凝压力过高而引起的电机过载跳车，如在短时间内恢复不了运行，势必要造成纯化器后空气中CO2含量超标。该机组冷凝器压力是通过冷却水量调节控制，当出现冷凝器水入口过滤器严重堵塞或循环水温度升高，操作工又巡检不认真时，机组就出现突然停车。为此，冷水机组选用双压缩机和使用软化水以及增设冷凝器冷凝压力过高报警装置之后，应在工程设计配套上就引起重视，在操作工艺管理上还要加强 操作工人的岗位责任心。
 3．2  增压机冷却器
   两台增压透平膨胀机配套的增压冷却器，在工艺流程上是合二为一使用，冷却水 是来自冷水机组后的节流降压低温水。其结 构是钢制管壳式，即管程走气壳程走水。这就与冷水机组是相同的水质要求，而我厂现在使用的冷冻水是循环水，其水质是靠冷冻 水泵入口过滤器来保证，这也不利于增压冷 却器的长期使用。
 3．3  空冷塔后设分离器
   空气经纯化器后再进主换热器，但在操作中若出现空气经空冷塔流速快或循环水大量加药，都可能把水带进纯化器内，加重了 纯化器床层下部分子筛的吸附量，次数较 多，要影响分子筛的使用周期。为此，建议空分设备制造厂家，应在分子筛流程中，空冷塔后空气管路增设水分离器，以有效避免在出现意外事故时，把水带入纯化器内。

]]>2011-04-25 19:47:23<![CDATA[路面飘雾，不是“仙境”是施工(图)]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1221.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201103/06/19-19-34-53-1.jpg
白色的氮气覆盖路面，车看上去像腾空驾雾
　　文/本报记者 唐东丽 实习生 游燕紫
 
　　图/本报记者 王士俊

　　本报讯“路面上一层白色气体，根本看不清路况，就凭着平时的印象往前走，也不知道这气体有没有毒，反正我是屏住呼吸的。”昨日19时左右，市民浦女士开车经过西北路台子桥路段时，遇到奇怪一幕，一段30多米长的道路上，全是白色气体，令浦女士等过往车辆十分担忧。

　　记者接到报料后，很快赶往现场。在走到西北路台子桥路口附近时，就见前方路面上一层约半米厚的白雾，把马路变成了“仙境”。车辆从“雾”中行驶过去，根本看不见轮子，就像腾云驾雾一般。不过，过往司机可没把这场景想得那般美好。由于根本看不清道路状况，司机行驶到这里全都放慢了速度，小心翼翼地开过去。好在“仙境”只出现在30米的范围，车辆很快就能通过。


　　记者慢慢靠近，并未闻到任何异味，也未感到不适。走近后，记者发现一位男子“勇敢”地站在白色气体中间。一打听才知道，这里正在进行煤气管道施工。该维修人员解释，这气体是氮气，煤气公司在对南关岭火车站施工工地的地下煤气管线进行改线施工，因为施工过程需要焊接，所以要用惰性气体氮气将管线内的煤气用氮气全部顶出去。

　　记者看到，在维修人员旁边是一台满载液态氮气的车辆，后面停放着气化器，有些类似集装箱，因此有市民将两者组合起来看成了车辆侧翻的情景。“都是误会。”这位维修人员解释，液态氮从管子输出来后，进入到气化器中转化，然后再由管线转送到煤气管线中。转化及传输过程中，有氮气散发出来，因此在路面上形成白雾。另外，维修人员表示，该线施工并未影响附近地区煤气供应。
(本文来源：大连晚报 )]]>2011-03-06 19:17:40<![CDATA[研祥空压机变频控制解决方案]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1213.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201102/27/11-14-18-58-1.jpg[系统概述]

　　空气压缩机组是很多企业的必备设备。根据工地用气状况，需要控制空气压缩机的开、停(如定期检修、故障紧急停止等)，通过变频器控制压缩速度以适应随即变化的用风情况达到节电目的。所有这些要求顺序操作相应开关、阀门和控制变频器来完成。运行中，要求经常检测机组状况，在温度、压力、电机额定电流等超过允许值时应紧急停车。压力过大要求变频器降低电机转速，必要时停止部分空压机。所有这些采用人力监视的缺陷是：24小时监视人员容易疲劳，很不安全，且浪费人力资源。因此采用工控机自动智能监测解决方案正在得到广泛应用。

　　某矿区有三台V-6/7电动固定水冷式空气压缩机组，要求是远程操作自动启停，参数异常自动停车，变频节能运行。由于矿区电压不稳，特别是空压机的开停对电网的干扰很大，振动强、灰尘多、环境恶劣，需要24小时不间断工作，为确保系统的安全稳定，本系统控制核心采用研祥工控机祥捷I-P10S22，整体解决方案如下。


　　[系统构成]

　　一、要检测的点:

　　1、电量信号检测装置：检测主电机电流1点，及总电源的3相电压共3点。

　　2、压力信号检测装置：检测1级缸、2级缸及储风缸压力3点。

　　3、温度信号检测装置：检测1级缸排气温度、2级缸进气温度、2级缸排气温度、油温、曲轴轴承温度2点、电机轴承温度2点以及冷却水出口温度共9点。

　　共计：(1+3+9)X3+3=42点

　　二、关键设备:

　　1、I-P10S22工控机：“祥捷I-P10S22”工控机是国内最大的工控机设计生产公司研祥产品，由IPC-810A机箱、IPC-6113LP4底板、FSC-1622VDNA工业级CPU长卡、工业电源PS-270A等等组成，质量有保证，系统的安全系数大大提高。

　　2、PCI-64AD数据采集卡：64通道高增益多功能DAS卡(PCI总线接口)，在此系统作为32路差分模拟信号进行A/D转换，负责对检测点模拟量输入信号进行定量数据采集。

　　3、PCI-16P16R控制卡：是一个16通道的继电器输出和隔离的紧凑型PCI总线数字D/I卡，提供16路继电器输出和16路光隔离数字输入。板上16继电器输出用于控制功率开关或开关控制设备(如冷却水泵开关，进气阀、排气阀开关、主电机开停等等)，16路光隔离数字输入用于监测点的“开关量信号”输入(如高温报警点、压力最大阀值等等)。

　　4、变频控制器：由工控机控制其运行，通过改变输出电压频率改变电机转速，以改变空压机压速速度。

　　[系统框图]


该系统的方框图如下图所示，整个系统的方框图只是粗略的描绘了系统原理，实际情况走线更为复杂。

　　[系统配置]

　　1、祥捷I-P10S22：IPC-810A/IPC-6113LP4/FSC-1713VNA/P34 2.0G/256M/80G/PS-270A

　　2、PCI-64AD

　　3、PCI-16P16R ]]>2011-02-27 11:13:14<![CDATA[什么是饱和水蒸气 什么是过热水蒸气]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-1204.html
继续加热干饱和水蒸气，其温度将升高并超过饱和温度。这种超过饱和温度的水蒸气，称为过热水蒸气。



高出饱和温度的温度数，称为过热度。例如:锅炉出口水蒸气的绝对压力为9.81兆帕，温度为5409℃。则过热度为540一309.53 = 230.47℃(绝对压力为9.81兆帕下的饱和温度为309.53℃)。

]]>2011-02-17 18:01:56<![CDATA[膨胀机轴承温度过高是什么原因造成的，如何解决?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-811.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201011/06/11-23-15-15-1.jpg
膨胀机在高速旋转时，轴颈和轴承处将产生摩擦热。这部分热量需要靠润滑油及时带走，才能使轴承温升保持在允许范围之内。
造成轴承温度过高的原因来自两方面：一方面是产生的摩擦热过多，这通常是由于轴承的间隙不当或转子振动过大引起的。一般发生在设备新安装或检修之后。另一方面是润滑油不足或油温过高，来不及将热量带走。这可能是由于油压过低，润滑油量不足；或润滑油不干净，造成油管堵塞或摩擦热增加；润滑油变质，黏度不合要求；油冷却器冷却效果不良等原因造成的。
因此，造成轴承温度过高的原因是多方面的，应根据具体情况，仔细分析，找出原因加以以解决。
]]>2010-11-06 11:22:31<![CDATA[风机制动的透平膨胀机在什么情况下会发生飞车现象，如何处理?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-800.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201011/05/21-37-24-57-1.jpg
透平膨胀机在运转中要输出一定的功率，由制动风机所消耗。当输出功率与制动功率相等时，转速维持一定；当输出功率大于制动功率时，转速就会升高。当输出功率大于制动功率过多时，就可能发生飞车现象。
风机制动的透平膨胀机产生超速和飞车现象是由于风机的制动功率减小的缘故。由于风机叶轮直接与膨胀机轴相连，当膨胀机运转时，同时带动风机叶轮转动，始终有一定的负载。制动功率的大小取决于风机管路系统的阻力。阻力越大，通过风机的风量越小，制动功率也越小。当开大制动风机的风门时，制动功率增加，膨胀机的转速下降。如果风门关得过小，就可能产生超速。有时，风机的风门已开到最大，但膨胀机仍然发生超速。这种超速现象往往是逐渐发展的。因为风机管路系统的阻力不仅取决于风门的开度，而且还与吸气过滤器、消音器的阻力有关。如果风机前的过滤网严重堵塞，也会造成系统阻力增加，使风量减小，从而降低了制动功率，使转速升高。因此，对这种情况，首先应检查过滤网，然后再寻找可能引起风管阻力增加的原因，并采取相应的措施。
有时，由于风门(一般为电动碟阀)失灵，易造成阀瓣突然关闭。这时的制动功率骤然减小，转速将迅速升高而造成飞车。这时应该迅速关闭膨胀机前的紧急切断阀。所以，平时应注意对紧急切断阀的维护，以保证其工作的可靠性。
]]>2010-11-05 21:30:53<![CDATA[透平膨胀机的效率与哪些因素有关?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-789.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201011/05/21-34-49-33-1.jpg 膨胀机的效率高低取决于膨胀机内的各种损失的大小。由于各种损失的存在，使气体对外做功的能力降低。而这些损失(如摩擦、涡流等)又以热的形式传给气体本身，使气体的出口温度升高，温降效果减小。其损失主要有以下几种：
1)流动损失。气流流过导流器和工作轮时，由于流道表面的摩擦、局部产生漩涡、气流撞击等产生的损失属于流动损失。
流动损失的大小与流道形状是否与气流流动方向相适应、表面光洁程度等因素有关。流道除了与设计、制造技术水平有关外，膨胀机内流道的磨损、杂质在表面积聚、转速变化而使气流进入叶轮时产生的撞击等，都会增加流动损失。一般情况下，导流器内的流动损失约占总制冷量的5%，工作轮内的流动损失约占总制冷量的6%。
2)工作轮轮盘的摩擦鼓风损失。工作轮在旋转时，轮盘周围的气体对叶轮的转动有一摩擦力，轮盘将带动气体运动。由此产生的摩擦热将使气体的温度升高，这种损失称为摩擦鼓风损失。它与工作轮的直径及转速等因素有关，一般占总制冷量的3%～4%。
3)泄漏损失。泄漏损失包括内泄漏和外泄漏两种，如图71所示。内泄漏是指一部分气体经过导流器后不通过叶轮膨胀，而直接从工作轮与机壳之间的缝隙漏出，与通过叶轮膨胀的气体汇合。这小股泄漏气体未经过叶轮的进一步膨胀，温度较高，因而使膨胀机的制冷量减小，降低了膨胀机的效率。内泄漏量的大小取决于转子与机壳之间的间隙，因此在安装时必须严格控制在规定公差范围之内。
外泄漏是指通过轮盘后部沿轴间隙向外泄漏出的气体。这部分气体的泄漏对膨胀机的效率没有影响，但是将减少总的制冷量。同时外漏气体的冷量也无法回收，所以它对产冷的影响是很大的。外泄漏量的大小与密封装置结构、间隙以及是否通压力密封气有关。
4)排气损失。通过膨胀机的气体在出口还具有一定的速度，叫做余速。余速越高，能量损失也越大，这部分损失叫做排气损失或余速损失。排气损失不仅与设计有关，在运转过程中当转速变化偏离设计工况时，也会使气流出口速度增加，效率降低。
]]>2010-11-05 21:28:16<![CDATA[氩在精馏塔内分布在什么部位，它的分布受什么因亲影响?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-770.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201011/05/21-34-02-75-1.jpg 氩在上塔的分布情况见图63b。由图可见，在液空进料口上、下分别有两个富氩区。原因是含氩1.3%～1.6%的液空从液空进料口下流时，在塔板上遇到上升的蒸气，有部分液体要蒸发出来。其中，易挥发组分氮要比氧、氩更多地蒸发到气相中去，所以液相的氧、氩浓度逐渐提高。但是，经过一定数量的塔板，液相中的氮基本蒸发完了，剩下的仅有氧、氩组分，液体再往下流实际上是进行氧、氩分离了。由于氩对氧来说是易挥发组分，在下流过程中氩比氧蒸发得多，因此液体中含氩量又逐渐减少，这样就形成液空进料口以下的富氩区。
提馏段的上升蒸气和液空节流后的蒸气中都含有一定数量的氩。蒸气在上升过程中遇到下流的冷液体后，就有部分蒸气要冷凝成液体。其中难挥发组分氧、氩要比氮更多地冷凝到液相中去，因此气相中氩含量本应逐渐减少，但因为气相中氧的含量大于氩，而且氧对氩来说是难挥发组分，所以氧比氩更多地冷凝到液相中去，因而在最初的几块塔板处氩的浓度相对有所提高。随着氧的大量冷凝，氩冷凝量相对增加，气相中氩的含量逐渐减少。这样就形成了液空进料口以上的富氩区。
氩在上塔的分布是随氧、氮产品和浓度的变化而变化。氧产量减少，氧的纯度就要提高，此时富氩区就往上移，即精馏段的富氩区的含氩量要增高，而提馏段富氩区的含氩量减少。这是因为在同一块塔板上气相中氧、氩、氮含量的总和应该是100%，液相中氧、氩、氮含量的总和也是100%。如果产品氧的纯度提高了，也就是说提馏段每塔塔板上气相和液相的含氧浓度增加，而氧、氩、氮三者之和是100%，因此氩、氮含量必然减少。又由于空气中的含氩量是一定的，提馏段的含氩量减少，精馏段的含氩量必然相应增加。如果氮产量减少，氮的浓度就要提高，此时富氩段要下移。即精馏段的富氩区含氩量要减少，提馏段富氩区的含氩量要增加。

]]>2010-11-05 21:24:13<![CDATA[空气分离有哪几种方法]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-442.html 最小颗粒，直径的数量级在10-8cm，而分子的数目非常多，并巨不停地在作无规则运动，因此，空气中的氧、氮等分子是均匀地相互搀混在，起的，要将它们分离开是较困难的。目前主要有3种分离方法。
(1)低温法
先将空气通过压缩、膨胀降温.直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度(沸点)不同(在
大气压力下，氧的沸点为90K ,氮的沸点为77K）.沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特
性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸
发，气体中的氧较多地冷凝.使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增
大，以此实现将空气分离。要将空气液化，需将空气冷却到100K以下的温度，这种制冷叫深度冷冻;而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程.低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为)一泛的空气分离方法
(2)吸附法
它是让空气通过充填有某种多孔性物质一分于筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分
子具有选择性吸附的特点，有的分子筛(如5A ， I 3X等)对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气;有的分子筛(碳分子筛等)对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。由于吸附剂的吸附容量有限、当吸附某种分子达到饱和时，就没有继续吸附的能力，需要将被吸附的物质驱赶掉，才能恢复吸附的能力。这一过程叫“再生”。因此，为了保证连续供气，需要有两个以上的吸附塔交替使用。再生的方法可采用加热提高温度的方法(TSA)，或降低压力的方法((PSA ) 。
这种方法流程简单，操作方便，运行成本较低，但要获得高纯度的产品较为因难，产品氧纯度在9 3 %左右。并且，它只适宜于容量不太大〔小于4000m3/h)的分离装置。
（3)膜分离法
它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜(0. lμm)或中空纤维膜时，氧
气的穿透过薄膜的速度约为氮的4一5倍，从而实现氧、氮的分离‘这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，但富氧浓度一般适宜在28一3S肠 ,规模也只宜中、小型，所以只适用于富氧燃烧和庆疗保健等方面。目前在玻璃窑炉巾已得到实际应用。]]>2010-08-26 13:18:29<![CDATA[质量流量计检定装置的工作原理及设计与应用]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-413.html
介绍一套质量流量计检定装置。文中对该装置的总体设计构成，检定方法及工作原理等进行了详细介绍。该装置检定范围为1～3000kg，系统不确定度达到万分之三，符合国家规范要求。
　　关键词：质量流量计；标准装置；检定；设计

Application and Research of Device about Tested Mass Flowmeter

ZHU Yuhua1, LIU Jingfeng2, LI Xiaochun2

(1.Engineering College, Shenyang University of Technologye,
Li aoyang 111003, China;
2.Fushun Petroleum Factory, Fushun 113004, China)

　　Key words: mass flowmeter; standard device; test; design

1质量流量计标准装置的总体设计
　　根据质量流量计测量范围设计的技术指标为：
　　(1)装置的准确度：对于DN25(15) 50(40) 100(80)实验段优于±0.05％。
　　(2)各实验段流量流速：最高流速达到7m/s，每实验段的流量范围度为1∶20。
　　(3)称量时间：在按静态质量法原理工作时，称量容量容积的设计应保证在各实验段的最大流量时，称量时间不小于40s；为减少在最小流量下的称量时间，称量容器可在50％最大称量下使用，此时电子称量系统仍能保证最高精度。
　　(4)称量容量容积：为保证40s的称量时间，各容量容积分别为TK1 500m3、TK2 3000m3。

　　装置主要有流源系统、秤量系统、称量容器、换向装置、质量流量计等主要设备组成。
2.1流源系统
　　流源系统由水泵、水池、真空罐、过滤除气器、阀门管件及变频调速电力控制等组成，本装置主要用于标定科里奥利式质量流量计，采用变频调速稳压法及流量调节结合式，以产生稳定的流源。由于工业管道中，介质流速一般在1～5m/s之间，而且质量流量计流通能力大，范围宽(一般可达10∶1，甚至可达30∶1)，因此选取7m/s为管道最大流速，以适应检定质量流量计的要求。水池容积选择为12m×4.5m×1.8m=97.2m2。水池全长12m，回水顺水各占两头，中间有隔墙设计。由于该装置建设地点地势较洼，地下水位高，因此从防水，防潮出发，把3台机泵设置在地面上，并设计了3个不锈钢真空罐，保证了水泵正常工作。同时在流体进入检定路线前，加过滤除气器，使流体在连续的过程中，保持水质清洁和除去流体中的气体。
2.2秤量系统(电子秤)
　　电子秤是检定装置的关键设备，其灵敏度、精确度、重复性、可靠性决定标准装置的精度。我们选用德国进口(整体)梅特勒托利多多量程、万分之二精度的电子秤，作为流量检定的标准器具。
2.3称量容器
　　共有2台不同容积的称量容器：一台500m3：另一台3000m3，均采用不锈钢制造，并配备气动球阀，气/电转换采用软连接，容器平稳的安装在电子秤台上。
2.4换向装置
　　换向装置由换向器、行程开关和电磁阀组成。它用来改变液流的流向，使流体流向称量容器或流向旁路。该装置通过与之联结的行程开关反馈一个信号进行切换，同时控制计数器和计算机使其开始或停止计量，所以换向装置是整个标准装置中影响精度最直接最关键部件之一，其正反行程差直接导致系统误差。我们选择了丹东通博电器公司生产的电动换向器。切换动作完成后，在横向过程中流体不外溅和溢出，也不对管道内流体的流动产生影响。换向装置单向行程时间小于200ms，正反行程时间差小于20ms。
2.5质量流量计
　　三套台位分别连接了美国罗斯蒙特公司生产的千分之二精度的质量流量计。安装质量流量计的主要作用是：在检定流量时，在线检定介质的密度、温度、流量瞬时值、累积值，实现流量或定量控制，同时对检定流量在线修正和补偿。?

　　控制系统为上、下位机两层结构。上位机采用PC兼容机(具有全配置，包括台湾研华工控机、彩显、24行打印机)，完成运算、制表等功能。下位机为专用PLC(可编程控制器)配有手操面板、控制柜(CLJX-4型数据采集控制柜)等，主要用于将检定管线的流量、温度、压力信号接入，并通过接口与微机进行通讯和数据交换，完成各种控制功能。下位机、称重设备、标准时基与上位机之间均采用RS-485进行通讯。控制系统硬件组成如图1所示。

由研华工控机、可编程控制器(RS?485接口，A／D转换)、高稳定时基、手操盘(操作指示面板)、继电器及接线柜、电子秤(梅特勒托力多高精度，多系统工业用电子秤)、电控柜(富士公司变频调速器及手操系统)及机泵(格兰富士公司高稳定机泵)组成。

3.2软件功能及环境
　　以WINDOWS98为主程序软件开发平台，具有控制、运算、动态画面、自诊断、通讯、自动绘制曲线及制表功能。人机界面友好，美观，操作方便。

4.1检定方法
　　该装置以二套电子秤为主要标准设备，采用静态称量法，称测量时间内经换向器流入称量容器内的液体量，检定流量计。
4.2工作原理
　　(1)检定前准备：将被检流量计安装在相应的台位上，用工业风做气密实验。在无渗漏的情况下，打开入口阀、出口阀，然后开泵。使液流经除气过滤器，被检流量计，参照流量计，换向器流入旁路，流回水池，使标准装置处于循环状态。流量的大小用遥控板控制变频调速器，达到控制标准装置的循环流量。一般使流量在检定上限运行10min，以排除系统中的气体，使流量、温度、压力稳定。
　　(2)开始检定：在上述循环过程中，使用变频调速器调节流量使其稳定在检定点上进行循环。在称量显示器上设置予称点，计数器清零。启动定时器，通过电磁阀，使换向器将流入旁路的流体迅速切向称量罐。同步行程开关控制计数器和称量显示器开始记录被检流量计经过的流量(脉冲数)。由定时器使电磁阀控制换向器换向，将流体迅速切向旁路。同步行程开关控制称量显示器和计数器停止计数。称量显示器的称量值与计数器的脉冲值进行比较，就可以计算出被检流量计的准确度。通过定时器控制电器转换开关使底球阀动作开启，放净里面的液体，再关闭排液底球阀，为下次检定作好准备。

5.1主要设备的误差
　　称量装置由电子秤和与其配套的显示器和称量容器组成。电子秤按规格用标准砝码进行检定，其称量误差小于0.02％。为了减小计时误差，称量容器要尽可能大，对最大预期流量测量时差不小于40s，采用柔性管路连接和电气连接，避免在容器上形成附加力。经换向器流向测量容器的流体应尽可能减少流体的冲击力。测量装置中空气浮力形成的误差用空气浮力修正系数ξ进行修正，ξ=ρs(1/ρ-1/ρp)×100%，其中ρs为空气密度0.00129g/cm3，ρp为标准砝码密度(g/cm3)，ρ为介质密度(g/cm3)。
　　换向器装置由换向器和行程开关组成。该装置在换向过程中，用来启停计数器，使信号传递时间尽可能小。用实测的方法确定换向装置的性能，把流量稳定在一固定数值上，在一定间隔时间内进行不少于10次的流量测量。然后取几种不同的间隔时间，重复测量。根据实测所取得的数据计算出换向器误差。本装置换向最大系数误差为0.025％，随机误差为0.035％。
　　质量流量计由传感器、变送器和流量数显/积算器组成，用于厂家进行流量和密度校准，并将校准系数输入到变送器，使流量的精度在读数的0.2％之内。
　　计时器采用上海电表厂生产的PPlla通用频率计，准确度为4.2×10-6，随机误差为0.02％。
　　质量流量计可以直接在线测量液体的温度和密度。温度和密度测量的精度分别为0.5％、0.04％。
5.2装置稳定性
　　装置稳定性按管道台位分别检定。将流量稳定性在称量装置最大量限循环10min。连续进行几次(n≥10次)测量，测量后计算出上限流量的稳定性误差。

其中M?i为第i次测量的质量流量，M为Mi的平均值，ta为按tx分布概率为95％的置信度计算。
　　将流量调至称量装置的下限量，由标定程序计算出下限量及下限的稳定性δm下。经实际测试三个检定台位的稳定性优于0.05％。
5.3装置总误差(总不确定度)
　　根据ISOS168，用方和根法将全部误差合成。

其中：δ—标准装置系统误差，δvmax—检定点 中最大极限相对误差，δm—电子秤极限相对误差，δρ—密度计极限相对误差，δt1—定时器相对误差，δt2—浮力形成的误差，δt3—换向装置随 机相对误差，δt4—换向器系统误差。
　　经实际检定二台电子秤三个台位，每台的总误差都优于0.05%。
]]>2010-08-09 08:43:43<![CDATA[西门子S7-400在氧压机中的应用]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-409.html
关键词：PLC;机架；冗余；以太网；MPI网络；PROFIBUS-DP总线；联锁；

Abstract: This paper describes our application of PLC in Compressor and understand high-performance PLC in a large machine control applications. First by the status of the compressor control system analysis system equipment selection, with the SIEMENS company's S7-400 product to achieve redundancy control, and complex high-level operations; and then explain to the instrument control system to take full account of flammable oxygen compressor easy to violence are unique, for enclosure design and programming with STEP7 programming software and the network formation, the host aircraft and other rack, as well as touch-screen using PROFIBUS-DP bus connection, the agreement for the Siemens built-in bus protocol. PLC and PC communication for Ethernet, with TCP / IP open network protocols to facilitate the future network expansion. CPU on the MPI (Multi Point Interface) is used and the programmer as well as other CPU communications. According to operational procedures for the upper system (IPC) configuration, the upper system uses INTOUCH configuration software, powerful, reports and trends in the system perfect, so that safe and convenient. With the I / OSERVER software STEP7 and INTOUCH data link; PROTOOL6.0 achieve touch-screen with the configuration and communication with the PLC. Through experiments, the formation of a set of debugging more flexible than the DCS than the relays, the second table control more secure and reliable control system.
Keywords: PLC; rack; redundancy; Ethernet; MPI network; PROFIBUS-DP bus; interlock;

1.引言

　　原有的1#氧压机是现存的唯一能够提供氧气的压缩机，其工艺流程复杂，联锁点较多，DCS控制系统为横河早起生产的μxl，1994年投入生产运行。该压缩机经过十多年的连续运行，机组本体及控制系统多次因故障等问题停车维护，由此也多次导致乙二醇装置因无氧气供应而停止生产。现在随着时间的推移，故障率逐年增加，增加一台新的氧气压缩机作为备用势在必行。

2.控制系统硬件配置方案

　　由于PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。采用以PLC为核心的控制系统取代原先的模拟仪表控制系统不仅使系统更加安全、可靠而且易操作、易管理、易维护，可以进行优化控制和先进控制。另外从价格因素考虑，新的计算机控制系统价格与常规模拟仪表控制系统相当，甚至低于常规模拟仪表控制系统，而且日后维护、检修的费用都较低。

　　通过对可行性建议的充分讨论和研究决定新增加一台氧气压缩机，设备采用杭州氧压机厂的7300NM3/H氧气透平压缩机仪控系统PLC采用德国SIEMENS公司S7-400H产品，由一个主机架（CPU机架）和四个扩展机架（ET200）构成，其中主机架CPU型号为S7414-4H，它为冗余型CPU，当PLC正常工作时，如果其中一套CPU发生故障时则系统自动切换到另一套CPU上工作，以保证氧压机不间断正常运行，主机架上的卡件都为冗余配置，其中主要卡件除CPU外还包括2块电源卡，负责给主机架上相关卡件提供工作电源，两块通讯卡型号为CP443其主要负责和上位机通讯。四个扩展机架上负责通讯的卡件IM153-2均为冗余配置，以保证I/O卡件通讯良好状态，

其中数字量输入模板为SM321，DI16*24VDC，

数字量输出模板为SM322，DO16*24VDC/0.5A，

模拟量输入模板为SM331，AI8*12；

模拟量输出模板为SM332，AO4*12；

模拟量输入模板为SM331，AI8*RTD；

PLC系统供电由两个20A的SIEMENS电源提供，同样也是冗余配置，以保证系统良好运行。

3.控制系统软件配置方案

　　本系统在软件上用STEP7 V5.3用于PLC的编程和硬件及网络的组态；控制室上位机采用DELL产品，系统软件采用WINDOWS2000，人机界面采用INTOUCH8.0中文版来完成组态,控制室可以完成开、停车及控制的所有操作，上位机CRT显示氧压机开停车状态、压力、温度、震动、位移等参数，显示报警状态、历史趋势图、调节阀开关状态，并具有报表打印功能。用I/OSERVER软件实现STEP7和INTOUCH的数据链接；用PROTOOL6.0实现对触屏的组态和与PLC的通讯。

4.控制系统网络结构及网络协议配置

　　本系统S7400主机架和其它机架ET200M以及触屏采用PROFIBUS-DP总线连接。PLC与上位机的通讯采用以太网，通过主机架上的CP443网卡连接，用TCP/IP开放式的网络协议，便于以后的网络扩展。CPU上的MPI（多点接口）用于和编程器以及其他的CPU通讯，

　　MPI网络可用于单元层，它是 SIMATIC S7, M7 和 C7的多点接口。

　　单元层和现场层的通讯系统采用PROFIBUS，用于连接单元层上对等的智能结点和智能主机与现场设备间的循环的数据交换。

图一为由高速以太网和PROFIBUS-DP总线组成的S7-400网络组态图：


图一氧压机S7-400网络组态图

5. 氧气压缩机的特点

　　低压氧气由入口导叶进入压缩机，经各个气缸的压缩、冷却后，在出口达到较高的压力，再经高压旁通阀和高压放空阀调节到所需的压力。两级压缩机的进出口都有密封装置，有氧气、氮气和氧氮混合气密封。密封气的压力与气缸内的压力保持一定的差值，以免润滑油进入气缸内部或溢出。密封不好会造成润滑效果不佳，使相关部位温度升高，机件磨损严重，加速设备老化，增加不安全因素。
　　压缩机各段进出口气体温度及各运转部位的温度正常与否是反映压缩机运转状态好坏的重要标志，而各摩擦部位温度的高低，与安装和润滑情况的好坏有关。因此在压缩机的温度控制中，要密切关注压缩机各部位的温度变化，如机壳、电动机、气缸内氧气以及转轴等任意一处温度超出高高限，就必须停掉压缩机，以免毁坏压缩机和发生危险。气缸内氧气温度高时，还需打开与低压氧气进口处并联的紧急灭火氮气进口，同时关掉氧气。
　　正常生产中，压缩机运行稳定，振动很小。然而在异常情况下，振动会变得很大，影响正常生产，严重时会使压缩机“飞车”，损坏设备，危及人身安全，因此就需要监测压缩机轴承的振动情况，当轴的位移超过高高限时，须停压缩机。
　　氧压机的工艺特点：空分装置生产出的低压氧气经氧压机压缩到3.0Mpa，然后送往乙二醇装置。由于压缩介质为高纯度(99.8%)的氧气，要求氧压机必须安全、稳定、长周期运行，同时对氧压机的操作和监控也提出了很高的要求，主要有以下几点：
(1)操作必须远离现场，实现遥控自动操作。
(2)要求完整的安全保护系统。
(3)系统可靠性要高，确保氧压机连续运转。

6.压缩机控制方案

　　由于氧气压缩机比较复杂, 必须同时考虑如下几个方面的控制问题：

1、流量或压力控制系统
满足工艺提出的流量或压力控制要求，同时实现设备的节能运行，这就要求设 置一套流量或压力自动控制系统。
2、防喘振控制系统
喘振现象对设备危害极大，必须专门设置一套防喘振控制系统，确保设备运行安全。

3、吸入氮气压力调节系统

在氧气压缩机刚开车时，先通入氮气运转进行吹扫，待系统稳定后再倒入氧气，本系统为保证氧压机在作氮气运转时的吸入压力恒定而设。

4、轴封差压及压力调节系统

为保证氧压机的可靠轴封，有效地防止氧气或油泄漏出来，空气或密封用渗入机内而设。

5、轴承室的密封气压力控制，保持密封压力恒定。

6、混合气体与吸入氧气之间的差压控制，保持混合气体与吸入氧气之间的差压恒定。

7、轴封氮气和轴封氧气与混合气体之间的差压调节系统，保证混合气体顺利排出。当差压偏离设定值时，靠改变由高压缸轴封氧气室流回低压缸吸入管道的氧气量来维持差压在设定值。在调节系统失灵以致造成差压降低时报警，差压过低时停车。

8、轴承温度和机壳温度的控制

　　当轴承温度和机壳温度非正常升高时，开高压氮气阀进行紧急喷氮，快速把机体内的氧气吹除，避免发生爆炸。
9、油路控制系统
　 大型压缩机、风机和泵类设备都配有一套供油系统，如轴承密封油、润滑油、阀门的控制油等，需要设置一套油压、油温的控制和联锁报警系统。对于那些原使用同轴油泵的设备，还必须考虑调速后油压下降可能造成的危害，需另外设置独立的工作油泵。
10、综合故障监控系统
因其功率大，转速高，又是单机运行，是工厂的核心生产设备，它的安全运行至关重要，其运行参数如压力、温度、振动、噪声、轴向推力、轴向位移等必须严格监控，并与调速控制系统联锁，因此有必要设置综合故障监控系统。
　　需要指出是，上述控制系统不是孤立的，它们应该相互联系起来，才能实现整个系统的协调控制。为了使该系统安全可靠，主要选用AB、SIEMENS和HONEYWELL等国际著名公司的产品作为系统硬件，将所有的监控点和控制回路组态成画面，组成较DCS更灵活、经济，而且速度更快、更安全可靠的控制系统；具备参数监视、历史记录、各控制回路调节、报警联锁、联锁切除、工作点运行状态显示：故障分析提示、与上位机通讯、自诊断(包括线路诊断)以及各种打印功能等。PLC控制和手动控制双重控制系统，即在PLC断电或不能正常工作的情况下，用手动控制系统来操纵主要系统阀门，保证机组的安全运行; 双重监控画面，即就地监控与中控室监控.、就地监控的英文与汉化选择, 设置远程异地调试; 设计热备冗余 。

7.系统构成特点

　　安全可靠，系统机柜内的220V交流电源和24V直流电源都接入UPS电源柜，外部电源故障断电后可维持40分钟不间断供电，不会对PLC系统供电产生影响。

　　组态方便，可在线修改。工程师站和操作员站即可进行离线编程组态和流程图修改，也可进行在线编程组态，并采用软连接的方式对组态控制方案进行动态显示和模拟操作。所有组件可在线插拔，在线增减I/O卡件，在线修改控制组态并下装及在线修改流程图并下装。

　　易于维护性：组态专有功能块可对各个部件进行测试，诊断和维护，一旦卡件损坏，系统检测到以后立即以声光报警形式报警并启动打印机打印设备名称、故障类别及发生时间等。与此同时故障设备也有发光二极管亮灯提示，维护人员可及时处理。

8．结束语

　　该套控制系统经调试后机组于2004年6月一次开车成功运行至今，S7-400 PLC控制系统运行良好，人机界面直观，流程图美观大方，运行设备的启动条件和停机联锁一目了然，操作简单方便，控制系统合理、可靠获得了操作和管理人员的一致认可，控制系统的硬件配置和软件组态体现了很高的性价比，为空分装置及乙二醇用氧装置的长期可靠运行提供了强有力的保障。由上述可见当今高性能的PLC完全可以完成顺序控制、复杂回路控制和高级运算功能，而且方式灵活，安全可靠。有着广泛的应用前景。

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]]>2010-08-07 17:55:10<![CDATA[低温液体贮运设备安全操作规程]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-408.html 　　1.1液氧、液氮、液氩均为低温液化气体，当与人体皮肤、眼睛接触会引起冻伤(冷烧灼)。
　　1.2低温液体汽化为气体时，体积会迅速膨胀，在密闭容器内，因液化汽体使压力升高，易引起容器超压危险。
　　1.3液氧和气氧是一种强助燃剂。
　　1.3.1液氧与可燃物接近时，遇明火极易引起燃烧危险。
　　1.3.2液氧与可燃物接触时，因撞击易产生爆震危险;液氧与可燃物混合时，潜在爆炸危险。
　　1.3.3液氧蒸发成气氧时，能被衣服等织物吸附，遇火源易引起闪烁燃烧危险。
　　1.4氮气、氩气是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，有很强的窒息性，会引起窒息危险。

　　2 、安全要求和措施
　　2.1设备安装场所
　　2.1.2安装场所必须有良好的通风条件或设有换气通风装置，并能安全排放液体、气体。
　　2.1.3安装容器的基础必须坚实牢固，并应防火耐热;安装液氧设备的基础必须无油脂及其它可燃物，严禁使用沥青地面。
　　2.1.4安装场所附近必须有充足的水源，场所必须有灭火器材，场所周围5m内不得有易燃易爆物，保持场地清洁干净。
　　2.1.5安装场所应有槽车或消防车出入通道，并有足够宽度，便于槽车或消防车通行。
　　2.1.6液氧的贮存、汽化、充装、使用场所易设围墙或栅栏;安全出口必须布置适当，一般需有分别布置在两侧的出入口，一旦发生危险时能使人员迅速撤离;气化器的场所允许设一个出入口。门窗必须向外开。
　　2.1.7液氧的贮存、汽化、充装、使用场所的周围5m内严禁明火，杜绝一切火源，并应有明显的禁火标志。
　　2.1.8液氧的贮存、汽化、充装、使用场所的周围至少在5m内不准有通向低处场所(如地下室、坑穴、地井、沟渠)的开口;地沟入口处必须有挡液堰。
　　2.1.9液氧、液氮、液氩容器一般应安置在室外。
　　2.1.10液氧容器安置在室外，必须设有导除静电的接地装置及防雷击装置。防止静电的接地电阻不应大于10Ω;防止雷击装置的最大冲击电阻30Ω。
　　2.2槽车充灌
　　2.2.1槽车输送液体时，要经常监视压力表的读数，严禁超过压力规定值。当压力表读数有异常升高时，槽车应开到人稀、空旷处，打开放空阀，排气泄压。排放氧气时，排放波及区内严禁明火。
　　2.2.2液氧槽车必须有导静电接地装置。
　　2.2.3槽车只有得到有关人员同意后，方可进入充灌场所进行充灌;充灌时，操作人员必须在现场。充灌操作应按操作规程进行，防止低温液体外溢。充灌液氧时，5m内不得有明火。
　　2.3.4槽车在连接充灌输液管前，必须处于制动状态，防止移动;在斜坡处应设置防滑块。
　　2.2.5槽车充灌结束后应及时离开，如果充灌工作中断时间过长(过夜或假日中断)，应解脱输液管连接。
　　2.2.6槽车在充灌装卸作业时，汽车发动机必须关闭。
　　2.3设备的安全使用
　　2.3.1容器和槽车容器的充满率不得大于0.95，严禁过量充装。
　　2.3.2容器投入使用前，应按《压力容器安全技术监察规程》的规定监察各种阀门、仪表、安全装置是否齐全有效、灵敏可靠，以保证安全使用。
　　所用压力表必须是禁油压力表;安全阀、防爆装置的材质应选用不锈钢、铜或铝，并必须脱脂去油。
　　2.3.3容器、汽化器及管路系统在使用前，应用无油干燥空气或氮气，吹除水分或潮湿气。
　　2.3.4低温液体汽化器的气体出口温度不低于-20℃。
　　2.3.5容器在初次充灌时，开始应缓慢充灌(阀门应缓慢打开)，然后逐渐加快，以减少对容器的热冲击破坏和减少液体蒸发。
　　2.3.6当设备上的阀门和仪表、管道连接接头等处被冻结时，严禁用铁锤敲打或明火加热。宜用70-80℃干净无油的热空气、热氮气或温水进行融化解冻。
　　2.3.7设备须按铭牌上表明的介质专用;需改换允许的介质时，必须彻底清洗吹除，并经测试分析合格，符合适合充灌另一种介质，并改变相应色标。
　　2.3.8液氧容器和液氧槽车内的液氧应定期进行乙炔含量分析，至少每月分析一次，其乙炔含量不得超过0.1×10-6，否则应排放液氧。乙炔含量的测定方法按“比色法”化学分析或色谱进行测定。
　　2.3.9使用单位必须制定安全使用操作规程。操作人员独立上岗操作前，必须进行安全教育培训，经考核合格，持安全操作证上岗。
　　2.3.10操作人员应熟悉《压力容器安全技术监察规程》的有关规定和低温液体的特性及其危险性。
　　2.3.11操作人员应熟悉产品使用说明书、设备工艺流程、设备上各种阀门、仪表及其作用和操作程序;在发生故障和意外事故时必须能独立采取紧急安全措施。
　　2.3.12容器和槽车上的其他故障排除应按使用说明书的有关规定来处理。
　　2.4设备检修
　　2.4.1容器和槽车容器以及压力表、液面指示计、安全装置应按《压力容器安全技术监查规程》、《在用压力容器检验规程》及《液化气体汽车罐车安全监察规程》的规定进行定期检查和校验。
　　2.4.2液氧容器上防雷、静电接地装置应定期检测接地电阻，至少每年检测一次。
　　2.4.3液氧槽车贮有液氧时，不得动火修理。
　　2.4.4容器与槽车容器的外壳上大面积结霜、结露或日蒸发量异常大时，应及时进行检修。设备大修理应在产品制造厂或专业修理单位进行。
　　2.4.5设备修理前，必须用无油干燥空气吹除置换，并使设备温度升至常温;动火必须严格执行动火制度的规定。
　　2.4.6在设备检修前排放液体或气体时，应将排放物排放到通风良好的大气中或专用排放处，必须有专人监护;排放处应设有明显的标志和警告牌，以保证排放安全。排放液氧时，排放波及区内严禁明火。
　　2.4.7设备上的阀门、仪表应由专业人员修理;用于氧的阀门、仪表修理后应严格脱脂去油，并用无油干燥空气或氮气吹洗。
　　2.5安全防护
　　2.5.1操作人员在充灌或处理低温液体时，应戴上干净易脱的皮革、凡布或棉手套。若有产生液体喷射或飞溅可能，应戴上护目镜或面罩。处理大量低温液体或低温液体严重泄漏时，应穿上无钉皮靴，裤脚套在皮靴外面。
　　2.5.2操作人员在充灌或处理液氧时，不得穿戴被油脂沾污的工作服和个人防护装备，凡被油脂沾污过的衣服和防护用品必须更换;不得穿着有静电效应的化纤服装;不得穿有钉鞋。操作人员的服装若已渗透了氧，则不得进入有明火的场所。必要时，必须更换衣服或经过充分的吹除，在大气中至少吹除15min。
　　2.5.3在进入通风不良有发生窒息危险场所处理液氮、液氩及其气体时必须分析大气含氧量，当含氧量低于18%时，操作员必须戴上自供式防护面具，并需在有专人监护下进行操作处理。空气中含氧检测方法可用“化学分析法”来测定。
　　2.5.4操作人员的皮肤因接触低温液体或低温气体而被冻伤时，应及时将受伤部位放入温水中浸泡或冲洗，切勿干加热。严重的冻伤应迅速到医院治疗。

　　3、事故处理
　　3.1槽车容器管路系统有微小泄漏时，应及时检修处理;有严重泄漏时，必须将槽车开到人稀、空旷安全处，逐渐排放，并应严格监护;排放时，人、车应处在上风向。排放液氧时，必须关闭汽车发动机;液氧波及区内严禁明火。
　　3.2容器附近发生火灾，若环境温度有可能加速液体汽化时，可使用冷却水喷射到容器外壳上进行降温。

来自: 安全管理网（www.safehoo.com） 详细出处：http://www.safehoo.com/Rules/Chemical/200912/35841.shtml]]>2010-08-07 17:23:55<![CDATA[空分冷箱结霜图片集]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-406.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201007/29/16-59-21-89-1.jpg
空分冷箱结霜图片集

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空分冷箱结霜图片集]]>2010-07-29 16:46:54<![CDATA[大型空分装置的空气透平压缩机自动控制]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-404.html 近几年来，空分装置的规模越来越大，内压缩流程已成为主流工艺。其配套的空气压缩机（包括内压缩用的增压压缩机）的规格也随着增大，国内原有的产品已难以满足需要，因而大型空分装置的透平压缩机（包括增压机）大部分从国外进口。我公司已经进行了多套不同厂商的大型压缩机的控制设计和调试，现将有关控制的情况和心得介绍如下。

1、 控制原理

透平压缩机的基本控制要求是在保证安全平稳运转的前提下充分利用压缩机允许的工作区，让机组工作在工艺要求的压力和用量变化范围内（如变负荷时的调节和空分装置吹扫时压力和用量的调节），工况稳定可靠，操作方便，自动化程度高。压缩机的工作状态尽可能地对操作人员透明，便于分析和操作，有较长的历史趋势可查。

2、 控制实施方法

根据项目要求的不同，压缩机可以有不同的控制实施方法，一般为以下两种：

（1） 压缩机机组由机组自带的控制系统（一般为PLC）控制，采用通讯的方法，将机组的主要参数传送到DCS，在DCS操作站上仅仅进行显示，达到监察的目的。

详细请下载阅读：
www.kongfen.cc/file/upload/201007/17/15-55-22-49-1.doc

]]>2010-07-17 15:39:23<![CDATA[20000m3/ h 内压缩流程空分设备配置及工艺特点]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-399.html 　　摘要: 简介20000m3/ h 内压缩流程空分设备的技术参数及流程, 详细介绍其主要配置, 总
结了空分设备具有的能耗低、提取率高、运行安全可靠等工艺特点。
关键词: 大型空分设备; 内压缩流程; 技术参数; 配置; 工艺特点
中图分类号: TB65717 　　　文献标识码: B
详细请下载阅读：
www.kongfen.cc/file/upload/201007/14/14-24-35-14-1.pdf]]>2010-07-14 14:22:08<![CDATA[全低压制氧机在启动时如何防止膨胀机堵塞?]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-395.html
全低压制氧机在启动时如何防止膨胀机堵塞?
 
    答：全低压制氧机在启动过程中，切换式换热器的自清除工况尚未建立，必然有一部分水分或二氧化碳通过膨胀机。经膨胀后温度降低，就有可能在机内析出，造成膨胀机的堵塞。但是，只要进入膨胀机的水分或二氧化碳的含量低于膨胀后温度所对应的饱和含量，水分或二氧化碳就不会在膨胀机内析出。
    在切换式换热器冷端达到-60℃以前，水分在换热器内还没有全部析出，带入膨胀机的水分量是冷端温度所对应的饱和含量。经膨胀后由于压力降低，体积膨胀，在每1m3的空气中的水分含量减少；但是，由于温度也降低，机后温度对应的水分饱和含量也降低。如果实际
含量大于饱和含量时，就会有水分析出。因此，根据冷端温度(决定带入膨胀机的水分量)、冷端压力与膨胀后压力之比(决定体积膨胀的倍数，即每1m3空气中水分含量减少的倍数)，可以确定出机后不析出水分所允许的最低温度，如表48所示。表中数据是按冷端绝对压力为0.6MPa，膨胀后绝对压力为0.135MPa给出的。
表48膨胀机后不析出水分所允许的最低温度
 
冷端温度/K
300
290
280
270
260
250
240
230
220
允许机后最低温度/K
277
269
261.5
253
244.5
235.5
226.5
218
209
温差/K
23
21
18.5
17
15.5
14.5
13.5
12
11
 
    实际的膨胀机温降远大于上述温差。控制机后温度的措施，一是提前使用环流，以提高机前温度，使进膨胀机的空气处于不饱和状态；二是采取机前节流，以减小膨胀机温降。后一种方法减少了膨胀机制冷量，延长了启动时间，一般不宜采用。
    对于二氧化碳，冷端温度要降至-133.5℃以下才开始有部分在换热器内析出。出冷端的二氧化碳含量为当时温度所对应的饱和含量。按上述方法，同样可以确定二氧化碳在膨胀机内不析出允许的最低温度，如表49所示。
表49膨胀机后不析出二氧化碳允许的最低温度
 
    冷端温度/K
133
128
123
118
113
108
103
 允许机后最低温度/K
124.5
121
116
111
107
103
98
    温差/K
8.5
7
7
7
6
5
5
 
    由表可见，它的温差很小，实际上是难以控制的。最有效的方法是采用先加大环流，以维持机前处在较高的温度(例如-120℃左右)，使机前的二氧化碳含量处于未饱和状态，膨胀后二氧化碳就不易在机内析出。待冷端温度达-150℃时，这时带入膨胀机的二氧化碳量已很少，可以暂时切断旁通和环流，使机前温度迅速降低，在约10min内强行渡过二氧化碳冻结区，可以不致造成膨胀机堵塞。
]]>2010-07-14 14:11:59<![CDATA[什么是DCS控制系统]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-393.htmlSystem 简称DCS）定义：以多台微处理器为基础，采用控制功能分散，显示操作集中，兼顾分而自治和综合协调原则设计的控制系统称为分散控制系统（简称DCS）。
    技术支持：四C技术(计算机技术Computer 通信技术Communication CRT显示技术CRT 过程控制技术Control) 
    控制系统的角度来看：DCS是一种分级的控制系统。各级完成不同的功能。功能分层体系是分散控制系统的显著特点，是实现控制功能分散，操作显示集中的关键。
    1.过程控制级设备：现场站（采集站、控制站）。功能：数据采集、运算处理和控制输出； 经通信网络和控制管理级通信。组成：通信模件、控制器模件和I/O模件。
    2.控制管理级设备：操作员站，工程师站。功能：监视和操作；人和过程的接口。经网关机向生产管理级发送数据。工程组态、参数调整和系统维护；人和系统的接口。组成：主机和外设。
    3. 生产管理级设备：实时数据服务器，工作站。功能：厂级生产过程的监视和管理，厂级故障诊断和分析，厂级性能指标计算。经网关机向经营管理级发送数据。
    4 .经营管理级设备：数据服务器，工作站。功能：厂级经营管理、财务管理和人事管理等。 
    从信息系统的角度来看：DCS是一个数据通信系统，具有不同的网络结构，连接着功能各异的一个个节点，实现节点间的信息传送与互换。 
    从计算机系统的角度来看：DCS分为硬件系统和软件系统。
    1． 硬件系统一系列以微处理器为基础的智能模件、过程通道、通信接口和各种外部设备。
    2． 软件系统包括对系统进行管理的操作系统、数据库系统、数据通信软件、组态软件和对过程进行控制的一系列标准化功能模块。
 

]]>2010-07-13 18:40:19<![CDATA[空分设备主换热器及空分塔进水解冻的处理]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-391.html     (摘 要) 在试生产期间空分设备启动过程中。发生分子筛纯化器、空分塔和主换热器大量进水冻结。介绍了分子筛的脱水活化、空分设备加热解冻的处理方法。
    (关键词) 空气分离设备；分子筛；主换热器；空分塔；进水I解冻；处理方法
    KZON一3600／3600型空分设备采用分子筛净化带增压透平膨胀机流程，并且采用DCS控制系统。全套装置经过试车及试生产，运行情况良好，并且经过几次开停机并排放塔内液体，热态启动和冷态启动均正常。但在2006年1月13日启动时，尽管前两天停车时排放了塔内液体，但塔内及主换热器平均温度仍在一160℃左右，在启动空压机开始升压及启动常温泵后2 h内，分子筛纯化器、主换热器空气通道、膨胀机增压端、增压冷却器以及空分塔下塔进水，导致停车。
    1 进水原因
    (1)操作严重失误·
    造成进水的原因是操作出现重大偏差，在常温泵启动后将控制空冷塔水位的回水阀Vl162投入自动控制，但没有把此阀的前后手动阀打开，致使水位急剧上升，当启动报警位时操作工没有给予关注，还在进行启动膨胀机的工作，导致膨胀机增压端及冷却器进水。
   (2)报警及联锁装置末投入使用
    从启动空压机到发现分子筛进水，在切换分子筛吸附器均压后，MSll01及MSl102两只吸附器均已进水。在此期间下塔压力下降，空压机排气压力自动升高，仍在一味开大放空阀及防喘振阀，当空冷塔水位超过1 600mm 时有字牌报警及声光报警，但操作工没有给予足够重视，在操作中将V1162自动阀的旁通阀开了一次，水位也降至正常，但随后又将旁通阀关闭，水位再次升高，在此期间没有检查V1162的前后阀Vl161及V1163阀；另一关键问题是，冷却水位，吸附器压差。V101空气人塔阀没有投入联锁，造成空分设备严重进水，主热交换器被水冻结，下塔冻结。
    (3)操作人员经验不足
    我厂操作人员经过短期培训后上岗，新人新设备，操作经验不足也是造成这次事故的主要因素。
    2 解冻方案
    2．1 分子筛浸水后的脱水、干燥及活化首先关闭空气进分馏塔V101阀，开启V1250阀，加热时间和冷吹时间延长20min，按程序对分子筛进行脱水及干燥，活化经过4次，1号及2号冷吹峰值均达到135℃ ，二氧化碳冷量大于1 X 10～ ，露点达- 65℃ ，活化完毕．
    2．2 解冻主换热器殛上塔
    (1)空气走向一一开VIOl阀   一进塔法兰加盲板GA·l04
                              —G —l02空气管线一一D 325×4—一开加临时阀DN2OO一一
    G0一l0l氧气管线  一vl02阀送氧阀关—一开，控制上塔压力小于50 kPaL—
                     一V103阀氧气放空阀
    上述走向为空气走氧气管线进上塔，加热主换热器空气通道，使通道内的冰融化。
    (2)开V352阀、开V1阀、开V3阀、开V351阀、开V3ol阀、开Vll阀、开V3o2阀、开V3o3阀，下塔温度大于5℃时可关阀。
    上述走向为空气从上塔进下塔又从下塔各吹除阀排除，加热下塔使下塔的冰融化。
    (3)关上塔各出口阀V107、V108、V104、V105、V106，保持上塔压力小于5O kPa。
    (4)当主塔C2、K1、C1温度高于5℃ 时，可开污氮放空阀VlO8、氮气放空阀Vlo5加热主换热器空气通道。
    (5)当主换热器解冻时，GA一104一D325X 4进塔法兰复位一关临时阀，开V101阀，用正流气体加热吹除主换热器及分馏塔。 
    (6)在加热过程中，将V31阀、V32阀、V41阀、V42阀、V351阀阀芯抽出，用热蒸气加热阀门及管道使冰融化。 
    (7)上述过程历时10 d，当时环境温度一5～ 一15℃ 。其主要目的是主热交换器和下阀(阀杆已抽出)喷出大量的水。其后复原各阀及法兰，按正常流路加热吹除各阀门、管路、分馏塔、膨胀机系统管路及设备。
    3 处理后的使用效果
     事故处理后开车液化，分子筛吸附性能下降，当气量超过15 000 rfl。／h，二氧化碳的含量超标至15oXlO一。其主要原因为水浸泡时间过长，为不影响生产，更换了分子筛。在出氧后化验氧气、氮气纯度，进、出主热交换器前后均无变化。证明主热交换器、管道等设备未冻裂。
    4 结 语
    本次进水发生后，虽然采取了正确有效的处理措施，对空分设备的生产无严重影响，但影响了全面生产，更换分子筛造成一定的经济损失。
    为防止类似事故的发生，在生产中必须做到:
    (1)空分设备开车前，必须对各种报警联用热蒸 锬装置进行确认，开车后及时投入联锁，严格按操作规程进行。
    (2)设备启动操作中要增加巡检次数，并做到随时观察各参数变化情况，发现异常及时查明原因并处理。
    (3)加强操作人员的技术培训，提高操作增强对异常情况的应变能力，努力提高自身技术素质。
    (4)严格工作制度，开机时各工种都要确认无误，方可开机。]]>2010-07-11 10:14:34<![CDATA[关于变压吸附制氧设备现状与应用]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-390.html【关键词】变压吸附制氧设备,鄂州汴京空气分离设备有限公司
【摘要】变压吸附制氧以其启动快-能耗低、操作简单、负荷运转调整范围大及维修简单等特点，已经广泛应用于有色金属冶炼（炼铜、炼锌、炼铅、炼金、炼镍、钛白粉等）、黑色金属冶炼（高炉富氧喷煤炼铁、电炉炼钢等）、富氧燃烧（工业锅炉、玻璃炉窑、电解铝）、化工造气（合成氨、甲醇、乙烯、乙二醇生产等）、医疗领域和污水处理（富氧爆气）、纸浆漂白、双氧水生产、化学中各种氧化、水泥工业铁氧水泥、耐火砖制造、臭氧发生器、水产养殖、碳黑生产、医用保健等。

一、变压吸附制氧简介

变压吸附制氧以其启动快-能耗低、操作简单、负荷运转调整范围大及维修简单等特点，已经广泛应用于有色金属冶炼（炼铜、炼锌、炼铅、炼金、炼镍、钛白粉等）、黑色金属冶炼（高炉富氧喷煤炼铁、电炉炼钢等）、富氧燃烧（工业锅炉、玻璃炉窑、电解铝）、化工造气（合成氨、甲醇、乙烯、乙二醇生产等）、医疗领域和污水处理（富氧爆气）、纸浆漂白、双氧水生产、化学中各种氧化、水泥工业铁氧水泥、耐火砖制造、臭氧发生器、水产养殖、碳黑生产、医用保健等。

变压吸附制氧已经被广泛推广和应用。特别是在今天国家对产业经济下决心宏观调控的大气候下，企业要生存要发展，就要节约能耗、降低成本。而变压吸附制氧在节省总体投资、减少占地面积、节约能耗、降低成本上有他独特的优势。八十年代以来，随着变压吸附制富氧技术的成熟，在无须高纯氧气的场合，变压吸附法已成为世界上获取低成本氧气的主要方法。国内变压吸附制氧的发展，虽然起步晚，但发展速度却很快，短短的时间已经完成了装置从小型化到大型化的发展，并且技术成熟、稳定、先进。随着新型高效变压吸附制氧分子筛吸附剂的研制成功和国外新型吸附剂的引进，使国产变压吸附制氧装置的能耗指标达到了≤0.35kwh/ m³，接近和达到了国外先进装置的水平。国内已经先后有上百套变压吸附VPSA制氧装置投产使用或在签约制造中，设计和制造能力也已达到35000m³/h纯氧，纯度≥90%。已经成功运行的最大装置12000NM³/hO2，能耗是0.35KWh/ M³O2，运行平稳可靠，并可变工况调节运行，如产量（大中型装置）可做多工况调量运行、纯度可在65%∽93%之间调整，并且产量调量运行时能耗基本不增加。

变压吸附制氧分高压吸附常压解吸（PSA）和常压吸附真空解吸（VSA）及低压吸附真空解吸（VPSA）三种工艺流程。其实三种工艺流程只是操作压力稍有差异，本质都是一样的。而低压吸附真空解吸的VPSA流程能耗标准又是最低的，并且装置稳定、可靠、经济、工艺先进，代表着PSA发展的趋势，所以现在采用的和通常所说的变压吸附制氧装置一般都是VPSA装置。本公司推荐和采用的也是这种VPSA装置。

本公司依托原在国营制氧机龙头企业长期工作所掌握的制氧机技术，并经技术人员的进一步开发研究，兼纳并容，吸取其他制氧机企业的经验和教训，形成了自己的一套新技术、新工艺，技术先进、工艺可靠。 VPSA制氧工艺的研究与开发已经成为公司发展的主要方向和重点。公司着力研发新型高效径向流吸附塔和脱氩工艺，以求VPSA工艺更上一层楼，进一步降低能耗，提高装置的性价比，提高市场竞争力。

二、变压吸附制氧的应用

1.变压吸附制氧在黑色冶炼中的应用

1.1变压吸附制氧在电炉炼钢中的应用

变压吸附制氧在电炉炼钢方面已经有许多成功的经验和实例。

台湾和日本约60%∽70%的电炉炼钢企业在用变压吸附制氧法炼钢。

在中国用变压吸附制氧法电炉炼钢已经非常普及（如西林钢铁公司阿城钢厂、贵阳特殊钢厂和江苏淮阴钢厂等）

我们分析一下电炉炼钢的特点：电炉炼钢本身是在用废钢为主原料来炼钢，电炉炼钢主要是靠电弧来熔化废钢，氧气只是在电炉冶炼过程中助熔和停电吹氧脱碳过程中产生化学热，来提高冶炼温度，因为主要是靠电弧熔化，氧气只是辅助，因此对氧气纯度要求就不高（实际上电炉炼钢不用氧气也能炼钢）。转炉炼钢则不同，主要材料是高炉铁水，高炉铁水进入转炉后必须吹入高纯度的氧气充分燃烧除去铁水的中Si、S、P、Mn等杂质，才能还原成钢水。由此可见在转炉炼钢中氧气的作用非常大，所以对氧气纯度要求相对较高。有资料显示，转炉炼钢要有99.2%纯度（合格品）的氧气（一般深冷制氧机把氧气纯度都做到了优质品级99.6%）。但是没有任何资料显示电炉炼钢必须要有99.2%纯度的氧气。本公司常年从事制氧机方面的制造供应和安装调试工作，与全国多家钢铁设计院都有密切的工作联系，对于这个问题，本公司咨询过有关专家，得到的答案是变压吸附可以进行电炉炼钢，同相关的理论资料一样，没有说必须用99.2%纯度的氧气才能电炉炼钢。实际上多家在用变压吸附制氧炼钢的厂家，现场使用的氧气纯度都是91%～93%之间。

有投资者提出：“变压吸附制氧纯度较低，能不能炼特钢？”

电炉炼特钢和炼普钢前面的过程都是一样的，都是在电炉中靠电弧融化废钢，吹氧助融和断电吹氧脱碳，吹氧的过程是在电炉中完成。精炼这道工序不需要吹氧。在电炉中加入其他配料，以改变钢的成分，获取需要的钢种。所以电炉炼特钢与炼普钢本质上对氧气的要求是一样的。

有投资者说，我们的炼钢品种中有船舶用钢，用低纯度氧冶炼含氮量可能要超标，引起钢质发脆。变压吸附能产生93%以上的氧气，4%的氩气，还有1～3%的氮气，氩气对炼钢是没有坏处的，这1～3%的氮气含量对某些品牌的特种钢可能会造成含氮量超标。国家对耐低温冲击用钢比如船舶用钢和油井管的含氮量有明确规定，要≤70ppm，对常温状态使用的合金钢如弹簧钢、轴承钢、无缝钢管等都没有明确的规定（对普钢更没有规定）。而我们的电炉炼钢厂大多是不炼耐低温冲击用钢的，因此变压吸附冶炼特钢的范围应该是很广阔的。即便是企业根据市场需要要冶炼一部分耐低温冲击用钢，担心含氮量超标，也可以把原有的准备用于“火切”的低温制氧机或低温液槽切换一部分氧气过来，完成临时冶炼任务。实际上控制含氮量超标很大程度上是在生产工序控制上，而不在氧气纯度上。比如炉料清理的干净程度、生铁块（或铁水热装）的添加量大小等。本人曾到过我国某家大型的电炉炼钢厂，这家钢厂一直在用变压吸附制氧设备做为主打机组冶炼特钢，使用氧气纯度≥92%。该厂所炼特钢（比如17Cr2Ni2H、GCr15、40MMoV等）含氮量一直控制在80ppm左右，比较理想，产品也一直占据着全国相当大的市场份额。该厂生产技术部门告诉我们，他们主要在生产工序控制上做的比较好，并不存在为了提升氧气纯度而采取了什么特殊的措施。实际上大多数电炉炼钢厂冶炼特钢的份额比较多，普钢据少，特钢冶炼重视数量的同时更注重品质，主要是注重产品的附加值，多数厂家也是按单量产，因此它的特点决定了多以间断生产为主，这种状况下采用变压吸附制氧设备经济性显得尤为突出。

1.2高炉富氧喷煤炼铁

实际上早期使用变压吸附制氧装置最多的就是高炉炼铁。包括国外的变压吸附制氧装置打入中国最早的领域就是电炉炼钢和高炉炼铁，比如韶关钢厂和邯钢就是最早最先采用国外变压吸附制氧装置来进行电炉炼钢和高炉炼铁。高炉炼铁采用大喷煤和富氧至23%~24%能显著提高焦炉比，节省焦炭，提高炼铁效益。高炉富氧喷煤炼铁采用的氧气纯度要求不高，80%的氧气再通过鼓风机鼓风混氧至23%~24%，形成富氧空气，就满足了富氧喷煤的要求。如果采用深冷制氧机用于高炉富氧喷煤炼铁就要加大鼓风机功率，加大鼓风量，把99.6%的氧气通过鼓风机鼓风混氧至23%~24%，同样达到了富氧喷煤的目的，但是加大的鼓风机功率就白白浪费掉了，显得经济性就差一些。

1.3关于变压吸附制氧炼钢的氧气用量探讨

我们再讨论一下投资者关心的用变压吸附制氧炼钢氧气用量的问题。

实际上，只要保持氧气量供应充足，保持氧枪输出压力稳定不波动，对炼钢速度和氧枪消耗都没有与使用深冷法制氧明显的不同。这是本公司调研了多家电炉炼钢厂获得到的反溃资料。只是纯度低了一些，单位用氧量比深冷法要稍微大一些。这个增大的气量，也是93%纯度的氧折合到100%纯度的氧而需要多加的量，即与深冷法近乎等同规格装置须增加的量，而多加的气量因为属于氧枪喷嘴调节的范围也不会使吹氧速度降低，进而满足与深冷法同样的炼钢速度要求。以6000NM³/hO2空分为例，深冷法纯度是99.6%，产量是6000NM³/hO2，变压吸附纯度是93%，气量就要做到6500 NM³/hO2，折合成99.6%的纯度氧后，产量就是与深冷法等同的6000NM³/hO2。

2.变压吸附制氧在有色冶炼中的应用

随着国家产业结构的调整，有色冶炼在近几年发展很快。在采用氧气底吹炼铅、炼铜、炼锌、炼锑的工艺流程中和氧气浸出炼金、炼镍工艺的冶炼厂中不少厂家已经开始使用变压吸附制氧机。

钛白粉生产线也可以采用富氧在高温高压下与TICL4反应生产钛白粉PIO2（使用氧气纯度≥90%）。

下面着重谈谈变压吸附制氧机在富氧底吹炼铅工艺上的应用

设计院在四年前的富氧底吹炼铅工艺中关于制氧机提出的要求是95%纯度的氧气，95%纯度的氮气。这个95%纯度的氧气正是现阶段变压吸附制氧机的极限。这个门坎的设定限制了变压吸附制氧机的使用范围。通过多年来的实践，现在设计院提的参数是85%纯度的氧气，90%纯度的氮气。这个纯度试验已经在一些冶炼厂的实际操作中得到佐证。说明设计院对变压吸附制氧机的态度已经是务实和认可。笔者四年前在某家炼铅公司看到设计院关于制氧机的推荐：“深冷机运转可靠；变压吸附需定期补充分子筛。采用变压吸附制氧机需要两套装置。”设计院的推荐中没有出现“变压吸附制氧不能采用”的字眼。设计院认为变压吸附产品单一，能制氧不能同时制氮，炼铅炉氧枪喷射同时要用氮气保护，要制氮需要再上一套装置。设计院的观点是基于对原来变压吸附制氧机概念上的观点，实际上变压吸附制氧的技术发展是很快的，可靠性问题主流是肯定的。制氮也不一定需要上第二套装置，变压吸附制氧可以利用真空泵解吸出的氮气再做少量回收处理，回收氮气的产量和纯度也能达到保护气的要求，并且回收氮气增加的能耗加上制氧的能耗也低于同等产量深冷机的能耗指标。尤其体现在中小型变压吸附制氧设备上，这样做氮气回收处理更有可操作性。

我们常常可以看到这种现象，新上项目试车阶段和项目完成以后种种原因不能满负荷生产，频繁开停制氧机，这对深冷机来说不仅造成水电浪费，而且还有损设备寿命。实际上大家都知道有色冶炼需要混氧鼓风，不需要纯度太高的氧气，采用变压吸附制氧机应该是很合适的，既方便操作，又减少了电费，既经济又实用。

深冷机和变压吸附制氧机只是适用场合不一样，用户应该从自身经济和实用角度考虑选择机型。

3.变压吸附制氧在富氧燃烧领域中的应用

空气中氧气含量为≤21%。工业锅炉及工业窑炉燃料的燃烧也是在这样空气含量下进行的工作。实践表明：当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时，节能高达20%；锅炉启动升温时间缩短1/2-2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量为25%-30%。将这部份的富氧气体以二次风的方式送入锅炉或窑炉，可增加炉内整体或局部氧气含量，减少炉内整体空气过剩系数，有效降低由于空气过剩系数大时过剩的空气系数将热量带走，降低排烟温度。由于富氧的增加，可以提高着火的条件，燃烧完全，在节能的同时也保证了环保的效果，符合国家节能减排的要求

3.1富氧助燃技术的优点：

3.1.1增加热能利用率，提高火焰温度，从而达到节能降耗的目的。例如：玻璃窑炉可节能5-15%，提高产量5-10%。工业锅炉可节能5-15%。

3.1.2降低空气过剩系数，减少排烟量，降低排烟黑度，减少环境污染。

3.1.3设备整体性好，安装方便，效果好，投资回收快。

3.1.4安装周期短，见效快。

3.2富氧燃烧应用的范围

3.2.1工业燃烧锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉

3.2.2垃圾焚烧炉

3.3.3窑炉：如玻璃窑炉、水泥炉、陶瓷炉

3.3.4化工脱硫回收制酸

3.3.5硫酸盐纤维素（牛皮纸纤维素）的生产

3.3.6水泥工业中铁氧水泥、耐火砖制造等

富氧炼铝：日本三井氧化铝制造公司试验高炉炼铝技术，始于1975年，到1980年已在实验室制得纯度99.9%的高纯铝，1981年11月20日获准日本专利。高炉炼铝所用的热风，可使用富氧空气，即在空气中加入4%以上的氧。富氧空气经热风炉预热，从高炉下部第一风口喷入。到1984年，已完成1m3实验炉和喷吹能力为每小时喷吹240公斤粉煤以及每小时可将100m3氧气预热到500℃的预热设备。

4.变压吸附制氧在化工造气中的应用

我国合成氨、尿素产业也已经采用变压吸附制氧产生富氧造气。目前为止，型煤技术以及富氧连续气化还未能在全国同行业全面推广，但是富氧连续气化的优势是存在的，对合成氨工业的发展也是具有意义的，尤其中小氮肥厂采用型煤+变压吸附制氧+富氧连续气化组合模式对间歇制气合成氨工艺进行改造的发展前景是乐观的。合成氨富氧连续气化需要的氧气纯度大约50%左右。

变压吸附制氧在煤制甲醇（德士古水煤浆加压气化）中已经得到广泛的应用，不少煤化工企业已经不单单纯粹从环保的角度而使用变压吸附制氧，而是让它真正产生经济效益，既环保又节煤而且增加甲醇产量，而这个环节使用的富氧纯度只要50~60%就够了。

还有乙二醇、药物中间体等化工项目也在使用变压吸附制氧设备。

石脑油分解、碳黑生产也可以使用变压吸附制氧设备。

5.变压吸附制氧在造纸中的应用

造纸工业氧气蒸解、漂白、黑液氧化等也需要变压吸附制氧机。

随着国家对造纸工艺环保要求的升级，对纸浆（包括木浆、苇浆、竹浆）白的要求也越来高，原来采用有氯漂白的纸浆生产线要逐步改造成无氯漂白纸浆生产线；新上纸浆生产线要求采用无氯漂白工艺，纸浆漂白也不需要高纯度的氧气，采用变压吸附制氧机生产的氧气符合要求，既经济有环保，所以造纸业采用变压吸附制氧也有着广阔的前景。

三、变压吸附制氧机与低温深冷制氧机对比

本文选用6000NM³/hO2和3600 NM³/hO2两档常用的制氧装置对变压吸附制氧机与低温深冷制氧机做一个使用和经济性对比

1. 经济性对比

1.1.6000NM³/hO2空分制氧装置对比

6000NM³/hO2空分制氧装置，低温深冷法制氧电耗为0.52 KWh/ M³O2，启动时间36h；变压吸附制氧电耗为0.35 KWh/ M³O2，启动时间0.5h；年开工率按8500h计算，我们可以直接计算出用变压吸附每年比低温深冷法节电：（0.52-0.35）X6000X8500=8670000（KWh），电价按0.56 元/ KWH计算，每年节约8670000X0.56=4855200元，即约四百八十六万元。这是每年运行节约的电费，如果加上水耗、装置启动和停车费用、氧气放散损耗、维修费用、备品备件、人工工资及贷款利率等方面的费用，每年变压吸附制氧运行成本要比低温深冷法运行成本节约资金五百八十万元以上。请注意，我们电耗的计算是同等规格装置折合成100%纯度氧的电耗，如果低温深冷法99.6%的纯度折合成100%纯度氧的话，能耗又要在0.52 KWh/ M³O2基础上增加4%。由此可见两种制氧方法能耗差异。

1.2.3200NM³/hO2空分制氧装置对比

3200NM³/hO2一挡的空分装置比照以上的计算方法，低温深冷法的电耗为0.55KWh/M³O2，变压吸附每年比低温深冷法节电：（0.55-0.35）X3200X8500=5440000（KWh），折合人民币约节约三百一十万元，加上以上计算的各种费用节约，每年变压吸附制氧运行成本要比低温深冷法运行成本节约资金四百二十万元以上。

2.检修对比

变压吸附在设备开停机和机组检修方面也比低温法制氧机有优势。

以上我们只是做了两档空分装置运行成本上的比较，实际上变压吸附开机只需要0.5h，检修也能在很短的时间完成，一般情况也不需要花费整天的时间。而低温制氧机开机和停机（加温吹除）都要36h；机器故障和分馏塔故障检修也要花费很长的时间，特别是大扒砂和装砂更要花费大量的人力物力。

长期使用低温制氧机的单位认为低温制氧机稳定性好，一开起来就什麽也不用管了；而变压吸附则稳定性不好，阀门经常卡住，影响生产连续性。客观讲，现在的低温制氧机也不是“一开起来就什麽也不用管了”，阀门、仪表和机械设备也一样存在故障率。今天的变压吸附也不是“阀门经常卡住，影响生产连续性”。阀门卡住现象多是仪表气源的洁净程度影响到了阀门执行机构中的电磁阀的开启，解决了仪表气源的洁净问题也就解决了电磁阀的堵塞现象。这样的“电磁阀的堵塞卡住现象”一般三个月左右会出现一次，清理时间有十几分钟就可以了。

3.投资对比

装置上马后总体上的投资变压吸附法也比低温深冷法节省一些。因为采用变压吸附法占地面积、土建施工和设备数量都有节省，在这上面低温深冷法是不具备优势的。

有投资方提出专用分子筛价格偏高，1t就要十几万，虽然10年一更换，但更换费用也很大。我们简单比较一下：6000 NM³/hO2空分制氧装置，变压吸附运行一年节省580万，运行十年就节省5800万，更换一次专用分子筛花费1000多万，还节省下4000多万；低温制氧机按现在普遍采用的4小时切换流程平均4年更换一次分子筛，运行10年更换分子筛费用约38万，更换费用是少，但是低温机运行10年要多花费5800万运行费用，这个经济账已经很明白了。

根据国内在用的制氧机评价材料证明,5000NM³/hO2以下制氧机，低温法制氧机除了有可生产副产品液体的优势外相对变压吸附优势已经不明显。而根据现国内陆续投产的几套大型变压吸附制氧装置使用资料显示，10000NM³/hO2以下制氧机组，低温制氧机与变压吸附也是优势互存。但在装置大型化上低温制氧机的优势还是明显的，国内已经能做到83000NM³/h，国外也已经能做到100000NM³/h。变压吸附因为受主机制造质量和容量的影响，也受大口径切换蝶阀制造难度和新型高效吸附塔开发研究滞后等原因影响，目前还做不到这样大的装置。特别是新型高效吸附塔的研究，有待进一步突破。高效吸附塔一旦有突破的话对装置大型化会有革命性的帮助，并且还会对国外制造商的变压吸附制氧机产生不小的冲击。在这方面国外制造商已经走到了前面，国内同行也已经在尝试了，但工业化的报道还没有见到。另外专用分子筛吸附剂也需要进一步开发研究，降低成本，提高性能，降低能耗，提高性价比。还有大家都面临的一个重要课题，就是尽快研究出脱氩新技术和新方法，能早一天进入可操作阶段，就会使氧气纯度得到显著提高，变压吸附装置就会上一个新台阶。如果在脱氩技术上能实现突破，变压吸附就会对低温深冷机产生严峻的挑战，它的使用市场也就会更加广阔。

四、关于变压吸附制氧机的稳定性

随着变压吸附制氧越来越多的使用，一些单位对变压吸附制氧的稳定性提出了一些质疑，特别是一些长期使用深冷制氧机和从事深冷制氧机制造的单位认为变压吸附制氧稳定性差，连续性差。我们针对这些疑问做些分析。

稳定性问题不外乎两方面：

1.产量和纯度的稳定性

1.1分子筛性能影响

一些单位反映说变压吸附产量和纯度使用会越来越低，我门认为可能出现的这种情况，与使用分子筛的质量、工艺装备水平及用户的操作都有一定的关系。

笔者曾参观考察过一些在运行的国内和进口的变压吸附制氧设备, 发生这种现象的装置中，使用分子筛的质量占据主要地位。分子筛是变压吸附的核心，分子筛性能优略和使用寿命的长短对产量和纯度的稳定性影响是直接的。

比如采用老5A分子筛的设备，问题就稍显突出些。使用年限和寿命比现在普遍采用的LIX分子筛就差了许多。有的用户本身上项目追求的就是短期效应，只求低价，上马快，设备早投产早见效益，就采用5A分子筛，不考虑运行成本和后期产量的稳定性问题，这种选型的设备稳定性就差一些。

采用LIX分子筛的用户是占了大多数的，特别是在大中型设备上，它的优势比较明显。采用LIX子分子筛，可以提高氧气提取率，有效降低能耗和减少分子筛的使用量，设备数量和占地面积也在减少，可靠性和经济性都比较强。因此采用5A分子筛的设备市场占有率在逐渐缩小, 采用LIX分子筛的设备在占据主导地位。

即便采用的都是LIX分子筛，因为制造工艺和配方的不同，性能指标也有所不同。这在国内运行的设备中已经看到了使用效果上的差异，从用户反馈回来的信息中也得到了印证。即便是国外的专用LIX分子筛也需要在性能质量和使用寿命上下些功夫，在笔者看到的国外设备中也同样存在分子筛寿命的问题。它昂贵的价格使得用户在添加或更换它的时候显得犹豫，用户希望分子筛寿命不只是十年，应该更长。所以提高分子筛性能也有助于提高产量和纯度的稳定性。

1.2阀门可靠性

阀门频繁切换，密封圈的使用寿命等对产量和纯度的稳定性也有影响。阀门长期使用，有时候也会产生执行机构开启不灵活，阀板关不严，或者密封圈达不到使用寿命要求，提前产生磨损而导致密封不严等现象，这些原因会引起泄露，导致保压保不住均压均不了，引起工况不稳，影响产量和纯度的稳定性。尽管在长期的运行实践中针对发生的问题做了不少改进，但是不管是国产阀门或者中外合资的阀门也都还是存在一个稳定性的问题。即便是原装进口的阀门在这样频繁切换使用的环境里也存在一个稳定性的问题。

1.3吸附器分布器分布均匀问题

我公司在吸附器分布器上采用的结构型式，经过长期的使用检验证明效果很好，气流分布合理、均匀、稳定。

我公司在吸附器的前部使用了非均匀的分级吸附床载体以使气体均匀流动到吸附床上。为引导气体朝吸附器的边缘部流动以促进气流均匀流动到吸附床上，进口气体分布器的开口面积也是不同的从含较易吸附组分和较难吸附组分的原料气体混合物中分离较易吸附组分的吸附系统，承载所述吸附床的位于吸附器前部的分级床载体，将原料气体混合物通入位于所述吸附器前部的进口气室进而导入到所述分级床载体的装置，均匀分级载床载体，从吸附器前部的中心向上向外延伸到其外缘从而产生到吸附器前部外缘的低阻力气体流动通道，吸附床的均匀气流。

1.4吸附塔结构性能

吸附塔的结构设计，也是影响分子筛的使用效果，影响产量和纯度的稳定性影响至关重要的一个因素。

国内的吸附塔结构普遍采用的是轴流式吸附床结构，这是目前的主流。这种吸附床的优点是结构简单，制造费用低，缺点是进气和排气对床层的冲击比较大，容器死隙比较大，设备体积也大，对气流分布计算要求比较严。因为这种吸附塔直径超大，频繁的正压进气和负压抽气造成大直径孔板的震动，会引起丝网松动、破裂，导致分子筛粉化、流化。这种进排气方式，分子筛老化和粉化过早出现的概率就相对大一些。这种老化和粉化过早出现的现象在国内和进口设备采用轴流式吸附床结构的装置中都曾经发生过。但是国内的供货商已经在致力研究和开发高效吸附塔了,尤其在径向流吸附塔的研究和开发上已经倾注了很大的精力,已经在尝试了,相信这种高效的径向流吸附塔在不久的将来就会打破外国人的垄断而被国人所掌握。

有技术开发上的原因，也有设备造价的原因，国内的吸附塔结构恐怕还要有一段时间要沿用这种结构。在没有大的结构设计突破的情况下，合理优化，解决好气流分布和孔板强度问题，把好制造关，这样稳定性问题也会有长期的保证。

随着使用年限的增加，因为流程组织和采用分子筛性能不同，用户操作使用和维修保养效果也不一样，个别机组存在这种产量和纯度降低的现象。即使有产量和纯度降低的装置，有限的降低对整套装置的使用不会造成太大的影响。对于国产机有充足富裕量的优点来讲，又是对产量和纯度降低的一种补充。况且分子筛供货商对分子筛的质量和使用寿命也有承诺：正常使用，十年之内因为分子筛质量原因引起产量和纯度降低，供货商免费更换或添加。

2.装置运行的稳定性

装置运行的稳定性对供货商来说是靠程控系统和装备质量来保证的，对用户来说则是靠正确的操作和维护保养来决定的。

2.1程控系统

程控系统采用的是PLC控制系统，国内这方面做得已经很成功，应用也非常普及广泛，这方面已经没有太多的问题。

2.2装备质量

装备质量的问题就比较复杂。

2.2.1工艺配备

进口设备多采用“一拖二”的机组配备，即一台电机同时带动鼓风机和真空泵运转，设备少但配置合理，主机的稳定性也好。鼓风机和真空泵体积也小，占地少，精度好，效率高，振动也小。而国内设备的配置却做不到这麽紧凑，不但实现不了“一拖二”，鼓风机和真空泵也做不到体积小和效率高，振动也大，故障率相对也高。这就是装备质量的问题。虽然变压吸附制氧因为设备少，故障相对较少，处理起来也比较容易，但与进口设备这种简捷高效的配置相比，设备增多故障点也随之增多，这就存在稳定性的差异。

2.2.2“消噪”处理

“消噪”处理的好坏对稳定性也有影响。有效的“消噪”处理，可以减轻设备和管道的振动，有助于提高装置运行的稳定性。

大家知道，噪音是由振动产生的，特别是萝茨真空泵出口消音器“消噪”处理对变压吸附来说是一个的难题，因为变压吸附的噪音很大一部分出自于它。萝茨真空泵抽真空时产生的气流流速达到30m/s，又是低频脉冲式的，对消音器筒壁产生断续又剧烈地冲刷，产生比较大的振动噪音，大家知道这种低频脉冲式的噪音“消噪”的难度是比较大的，这成了萝茨真空泵的一个“硬伤”。

难度大并不意味着没办法处理。笔者看到一家进口设备的湿式消音器“消噪”处理就比较好。国产设备也在不断尝试改进，效果也很明显。有的单位把振动源（萝茨鼓风机、萝茨真空泵和湿式消音器）做成屋中屋单独隔音，厂房内再整体消音，消音效果非常明显。鄂州汴京空气分离设备有限公司刚刚在大冶市兴成矿业有限公司投产的变压吸附制氧机就在“消噪”处理上做了些新的尝试，不但厂房内做整体“消噪”处理，连湿式消音器也给单独做了“消噪”处理，并且在消音器出口又增加了消音器，实测厂房外噪声只有68～70dB，远远低于国家标准。这就说明“硬伤”也有有效的办法解决。

进口设备的整体“消噪”处理做的比较精细，该做的处理一点都不省，连厂房横梁都做了消音处理，这一点值得我们国内供货商学习。

但是进口设备也有不完善的地方。我们谈的这家进口设备的鼓风机出口消音器，振动就比我们国产设备大。国产设备原来振动也大，但经过结构改进，振动大大减少。

2.2.3装备质量

装置运行的稳定性还有一条重要的因素，就是吸附塔制造质量。吸附塔制造质量的好坏会对装置运行的稳定性产生直接的影响。

因为国内的轴流式吸附塔超大的直径造成制造和运输的不便，我们的供货商出于制造成本上的考虑，多数采取就近寻找有资质的单位加工和供货的方式，这样做的好处是节约了制造成本和运输费用，但对制造质量的把关却造成了难度，给制造过程的有效监控带来了不便。这种制造质量上存在的不确定性因素甚至给设备的稳定性带来致命的隐患！这一点相信我们的供货商应该深有感触，本来设计很好的一套装置因为外包吸附塔的制造质量把关不严造成分子筛粉化、流化，给设备运行造成严重的伤害！这种严重的伤害在早期进口设备中采用轴流式的吸附塔中也曾经发生过，造成的损失也很大。

因此控制好产品质量，加强和提高装备制造水平，才能有效避免这种严重后果的发生。

实际上产量和纯度的稳定性和装置运行的稳定性都是在谈一个问题。国产设备虽然因为上面谈到的一些原因，在稳定性和结构设计上等还需要做出努力，但是国产设备也有自身的优点，造价低廉，设计富裕量大。进口设备从设备选型到分子筛用量都是采用模块设计，产量设计到位，工艺计算准确，几乎没有富裕量。量化准确，实际上也是一种严谨、成熟和负责的表现，这一点值得我们国产设备借鉴。

随着使用年限的增加，因为流程组织和采用分子筛性能不同，用户操作使用和维修保养效果也不一样，个别机组存在这种产量和纯度降低的现象。但大多数装置运行状况都是良好的，即使有产量和纯度降低的装置，降低的比例也是很小的，有限的降低对整套装置的使用不会造成太大的影响。对于国产机有充足富裕量的优点来讲，又是对产量和纯度降低的一种补充。况且分子筛供货商对分子筛的质量和使用寿命也有承诺：正常使用，十年之内因为分子筛质量原因引起产量和纯度降低，供货商免费更换或添加分子筛。

开发新工艺，设计新型吸附塔，研发更加高效的分子筛吸附剂，应该是变压吸附发展的方向。

2.3流程组织

国内在运行的变压吸附制氧装置，流程设计上有采用传统的萝茨鼓风机和萝茨真空泵的，有采用离心鼓风机和水环真空泵的。吸附剂也大都采用目前专用的LIX分子筛。专用切换蝶阀有采用中外合资产品的也有采用国产液压传动阀门的。采用萝茨风机流程的优点是能耗低了一些，缺点是噪音稍高，消噪的任务比较大了一些；采用离心风机和水环真空泵流程的优点是噪音稍低些，缺点是能耗稍高些，密封水量用得多了一些，密封水的回收工作也要多做一些。吸附塔的数量有采用两塔、三塔、四塔或五塔的（有开发单塔的报道，但没见到使用）。采用吸附塔的数量的多少实际上也是一个工艺装备水平衡量的标志，虽然供货商从各自工艺流程设计角度和装置运行稳定性、经济性角度考虑采用吸附塔数量的多少，但是进口的四千、五千变压吸附制氧装置，两塔流程就可以实现，甚至宣称七千也可以采用两塔流程。两塔流程工艺简单，操作方便，设备数量少，投资低，长期运行成本也低，当然是一种优化的流程设计，但要在大型装置上实现，理论上可行实际上难度很大。一是鼓风机和真空泵要实现大容量和高效率，二是吸附剂要性能优异，三是要有高性能的吸附塔。进口设备占据了后两条，如果实现了第一条，就可能做到。而我们国内同样的装置，在吸附剂性能差距不大的情况下，就是说第二条具备，但第一条和第三条现在不具备，采用两塔流程就比较困难。

本公司认为，在纯度要求不高的制氧机项目上，中小型制氧机（六千以下）采用变压吸附应该比较划算，在大型制氧机项目上（六千以上）采用深冷机可靠性比较强。

五、关于投资变压吸附制氧机的建议

1.关于投资变压吸附制氧机的建议

从2002年底开始，国家开始对五个行业进行宏观调控，对企业投资的限制更加严格，规定了种种底线，特别是对高能耗、低附加值的中小型企业国家发改委的态度很明确。多年的宏观调控现在已经大大的见效，中小型企业大面积地停产缩水，即便是国家保护的一些大型企业也受到大气侯的影响，在保本和亏损之间徘徊。在这样的大气候下企业要生存，除了在产品品种和质量上下功夫外，还要靠挖内功向管理向成本要效益。采用变压吸附制氧符合国家发改委节能减排和企业降低成本的要求，符合国家和企业长期发展的根本利益。习惯了低温深冷制氧的企业，认为它有技术含量，并且操作了多年非常熟悉，有感情；认为变压吸附是个“傻瓜”机型，技术含量不高。本人走访过不少炼钢企业，很多搞制氧的都有这样的感觉。生产线上的同志也是习惯了使用高纯度的氧气，认为纯度高速度才快。实际上这是一个误区。纯度高低与制氧成本是有关系的，与生产线成本更有关系，这在前面我们已经做了阐述。

变压吸附技术近几年发展得很快，一部分投资者还停留在四、五年前对变压吸附的认识上。这个认识在当时反映了的变压吸附客观状况，但在今天已经落后于现实了。当时因为受关键技术的制约，工艺落后、装置小、能耗高，最大也只能做到1000NM³/hO2，能耗≥0.5KWh/M³O，大多还是实验产品，稳定性差，问题较多。而现在随着制造技术瓶颈的突破，国内专用分子筛的研制成功和国外专用锂分子筛的引进，使得能耗大幅度降了下来，由原来的0.5 KWh/ M³O2降到了0.35KWh/M³O2；专用切换蝶阀的研制成功和国外切换蝶阀的引进，使机组运转的平稳性得以大大改善，机组运转安全、平稳、可靠，工艺水平也大大的提高了，今天的变压吸附，已经具有了国际水平的能耗指标和工艺水平。

2.关于进口和国产LI分子筛的选型建议

这实际上也是关于变压吸附制氧机投资问题的延伸。

本公司在与客户探讨关于变压吸附制氧机中有关LI分子筛的选型问题的时候有客户说国产LI分子筛的能耗是进口LI分子筛的两倍，所以进口LI分子筛质量好，产氧量高。首先要纠正的是这个说法不准确也不客观。

我公司不久前在安徽一家有色冶炼企业同时看到叁套生产规模几乎一样的变压吸附制氧机，两套是进口的，一套是国产的，叁套装置流程组织几乎一样，配置也几乎一样，吸附切换周期也是一样，不同的是进口设备主机采用“一拖二”型式，分子筛也是进口的，国产装置采用的主机是国产的分离式的，分子筛也是国产的，两套装置单位能耗均显示是0.35KWh/ M³O2，这是我们现场看到的参数，不存在“国产LI分子筛的能耗是进口LI分子筛的两倍”的问题。

产生“国产LI分子筛的能耗是进口LI分子筛的两倍”说法的原因应该是出自国外分子筛厂家按照习惯的“空氧比”说法来推断的。所谓“空氧比”就是空气和氧气的产出比，是国外分子筛厂家比较直观的一种习惯说法，主要目的是宣传自己生产的分子筛虽然价格高但是质量好、能耗低，投资效益高。比如某国外分子筛厂家说他们生产的分子筛“空氧比”是6～8：1，说国内的分子筛“空氧比”是11～12：1，依据这种说法推断出来采用国外分子筛与采用国内分子筛能耗指标比例是1：2。我公司认为能耗问题不能这么简单按照“空氧比”的说法来推算。国外分子筛“空氧比”是不是6～8：1，国内在运行的装置，采用径向吸附床的装置应该是可以达到的，采用轴向流吸附床的应该是达不到的，而现在的装置主流大部分都是轴向流吸附床，因此是达不到6～8：1的；国内的分子筛“空氧比”是不是11~12：1，跟采用的吸附床结构也很有关系，采用轴向流吸附床的装置从在运行的来看应该还不止这个指标。实际上能耗指标应该是一个综合因素，“空氧比”是重要因素之一，但不是唯一因素。决定一套装置的能耗指标的大小不光是分子筛，还有装备制造质量，工艺水平，环境气候，实际操作等，还有实际的氧气收率大小。从我们承制和看到的变压吸附制氧装置来说，国外和国内装置的氧气收率和能耗指标是相近的，不存在有较大差距。但是分子筛现场用量存在差异这也是不争的事实。为什么会这样呢？我们认为流程组织是一个问题。除了流程组织外，国外分子筛的某些性能主要参数是比国内高一些的，比如氮气吸附量这个重要指标，国外分子筛是比国内分子筛略高一些的。这就存在吸附性能上的差异。虽然国内分子筛在其他指标上写的与国外指标相同甚至超出，但在实际运行的装置上却很难佐证其准确性。我们认为，国产分子筛在相对低纯度上可以满足设计工况要求，在越接近变压吸附高纯度的情况下，满足设计工况就略显困难，并在分子筛用量上、纯度提升上、装置容量及稳定性上就显示不出优势来，甚至在设备总价上也显示不出经济性。起码在目前装置主流大部分都是轴向流吸附床的状况下这种情况是客观存在的。我们认为，在纯度要求较高的变压吸附制氧装置上采用进口分子筛应该更容易实现设计要求。建议用户按照纯度指标要求选用分子筛，选型应该综合考虑性价比。

现在很多投资人已经改变了对变压吸附的传统观念，已经认识到了变压吸附的优越性。所以，国内的变压吸附制氧技术是可以信赖的，装置是可以放心使用的。

联系人：贾冰

联系电话：13937802745

鄂洲汴京空气分离设备有限公司

2010年7月

]]>2010-07-11 10:02:08<![CDATA[极限低温]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-386.html

科学家经过多年研究，已经有了明确结论：自然界有一个最低的温度，称为绝对零度。物体温度不能低于这一极限值，因为在这个温度下，所有物质的分子都停止运动，粘连在一起。绝对零度在国际单位制中记为“OK”，也称为热力学零度。“K”为温度的单位，是为纪念英国物理学家拉格斯男爵开尔文而命名的。OK相当于零下273.15摄氏度。

物体有温度，是因为分子、原子在运动，运动得越快，温度越高；反之，分子、原子的运动越减弱，温度就越低，越冷越不动，最后达到零下273.15摄氏度的时候，分子就完全停止运动了。于是，这个温度就是自然界温度的下限。

当环境温度在接近绝对零度的时候，许多物质都会呈现出与平时截然不同的奇妙现象，这就是超低温现象。当温度达到零下190多摄氏度时，空气会变成浅蓝色的液体。鲜花放进此时的液态空气中浸一下，就会变得像玻璃一样脆，一摆动就叮当直响。鸡蛋、石蜡等在液态空气中会发光。金属在超低温下也会变得面目全非，铅在常温下是软绵绵的，超低温下却变得富有弹性；锡和铅恰恰相反，好端端的锡壶在超低温下会变成煤灰似的一团粉末。例外的是铜，它在常温和超低温下均能保持很好的韧性和强度，所以许多超低温设备常用铜制作。既然存在最低温极限，是否也存在最高温极限呢？现代物理学还无法回答这个问题。但是，也有科学家提出自己的观点，如中国著名物理学家叶建敏认为，存在“绝对至高温度”，这个温度就是所有“粒子顷刻衰变的临界温度”中的一个最高的温度，这也是“宇宙大爆炸”发生时的温度上限。

延伸阅读
 

人体耐寒耐热的极限

水温在0摄氏度时人可以忍受15分钟，5摄氏度时人可以忍受1小时，10摄氏度时能待3小时，25摄氏度时能呆一昼夜。

在相当干燥的空气中，健康人能在50摄氏度的高温中待上2个小时，在70摄氏度的高温中能待上15分钟，在100摄氏度的高温中能待上1分钟。但如果在45摄氏度的湿空气中待上1小时，就会发生中暑昏迷。所以，可以确定的是，人体耐高温极限是受湿度影响的。当气温和湿度达到某一界限时，人体的热量散不出去，体温就要升高，超过人的忍耐极限，便会造成死亡。（据《大自然探索》）

(本文来源：北方新报 ) netease

]]>2010-06-29 13:58:36<![CDATA[常州艾克司低温设备有限公司开工奠基]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-385.html
常州艾克司低温设备有限公司开工

    武进网讯（记者 韩红军）5月26日上午，常州艾克司低温设备有限公司开工典礼在武进经发区举行。武进区领导徐伟南、徐亮、凌光耀、王友诚出席。

    常州艾克司低温设备有限公司是一家从事专业制造液化天然气（LNG）、液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳等低温液体储罐、罐式集装箱及工业气体应用项目的企业。公司已于2009年9月取得了国家质检总局颁发的A2级、C3级（罐式集装箱）压力容器制造许可证。作为区镇共建项目，此番项目计划总投资10亿元，项目规划总建筑面积12万平方米，2010年底将完成6.8万平方米厂房的主体工程建设，2011年6月建成投运，项目达产后预计年销售20亿元。

    武进区副区长凌光耀表示，当前，我区正在科学发展观的引领下，全力转变发展方式，全速打造现代化制造业基地。作为我区产业发展的主阵地和对外开放的主窗口，武进经发区这片土地正日益成为武进改革开放的前沿、投资兴业的热土、安居乐业的福地，一大批科技含量高、产业前景好、服务质量优的项目集聚在这里，进一步增强了武进经发区的发展后劲。

    凌光耀说，常州艾克司低温设备有限公司设备精良、检测手段严格，产品处于行业领先水平，其生产的锅炉设备为国家十一五规划重点工程项目——西油东输管线场站加热提供了全套设备，改写了该类设备长期依赖进口的历史。常州艾克司低温设备有限公司必将为武进经发区发展注入新的活力，也将对我区优化产业布局、集约利用资源产生良好效应。希望常州艾克司低温设备有限公司以今天项目开工为起点，早日竣工、早日投产、早见成效。

编辑 十 方

]]>2010-06-29 13:56:58<![CDATA[杭氧股份：受到主力热烈追捧]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-384.html

　公司是国内最大的空分设备和石化设备开发、设计、制造成套企业，以设计、制造、销售成套大中型空分设备和石化设备为核心业务，是我国空分设备行业唯一一家国家级重点新产品开发、制造基地，已成为国际空分“五强”企业。公司产品覆盖全国各地和世界30多个国家和地区，被世界著名公司如德国MESSER集团、英国BOC公司等认可并采购，具有年设计、生产50套以上大中型空分设备的能力，年产空分设备制氧量总和达到100万立方米/小时以上。近年来公司在石化产业取得巨大突破，先后承接并开发了燕山石化66吨乙烯冷箱、茂名石化100万吨乙烯冷箱及天津石化、镇海炼化等100万吨等级乙烯冷箱项目，同时开发了天然气冷箱、液氮洗冷箱等石化产品。中国空分设备设计制造技术的更新换代和大型化的发展过程主要是由公司完成的，空分设备制造发展过程的各个阶段和各个等级都是国内首创，国内市场占有率超过40%，始终保持行业第一。

　　二级市场上，该股6月份上市以来受到主力热烈追捧，见低点21.81元后主力回补推高股价，后市有加大上攻力度的趋势，建议逢低积极关注。（中国证券报 华融证券）

杭氧是空气分离设备行业龙头,大型设备市场份额超40%

　　公司是国内规模最大、历史最悠久的空气分离设备制造企业,主营空气分离设备、工业气体和石化设备。09 年实现收入25.7 亿,其中空分设备占87%,工业气体销售占比不到5%。公司技术领先,市场份额超40%,是国内第一个完成3 万、5 万、6 万规格空分设备的企业,完成搬迁后即将形成8 万规格空分设备的生产能力,将继续代表国内空分社备行业发展方向。

　　工业气体应用广泛,借助设备领域优势,公司将大力发展气体业务

　　工业气体市场中,仅冶金、石化、电力等传统应用的增量就至少两倍于现在的市场,半导体、制药等新兴领域的需求量也在快速增长。公司借鉴国外气体企业的经验,从卖设备转向卖气体,不仅能拓展成长空间,获得稳定现金流,还可通过区域垄断提高利润率。预计3~4 年后,公司将实现气体与设备的销售平分秋色。

　　气体运营模式拓展成长空间,以存量设备为突破,杭氧有望后来居上

　　出于效率、资金压力等原因,国有大型企业有动力将制气流程从“自产自销”变为“第三方外包”。在外资气体巨头林立的国内市场中,民营企业盈德气体以三年CAGR62%的速度成长,其采取的为冶金企业现场制气的策略为杭氧提供了思路。杭氧历年销售的空分设备存量市场可达106 亿元,以盘活存量设备为突破口,尽快实现“跑马圈地”,杭氧有望凭借技术、成本、客户优势后来居上。

　　杭氧长期增长空间巨大,短期气体业务将以CAGR130%爆发增长

　　公司收入仅是全球工业气体巨头的1/50,长期发展空间广阔。近期,着重做强设备、做大气体、开拓国际市场。预计气体业务将出现爆发增长,CAGR130%。

　　看好公司转型气体供应商,给予“推荐”评级

　　预计公司10~12 年的EPS 为0.82、1.06 和1.26 元/股,对应PE 为29X、23X、19X。我们看好公司转型气体供应商后的长期发展空间,给予“推荐”评级。(国信证券)

杭氧股份:保持稳健盘升放量上攻趋势

　　公司是国内最大的空分设备和石化设备开发、设计、制造成套企业,以设计、制造、销售成套大中型空分设备和石化设备为核心业务,是我国空分设备行业唯一一家国家级重点新产品开发、制造基地,我国重大技术装备国产化基地,亚洲最大的空分设备设计和制造基地,并已成为国际空分“五强”企业。公司产品覆盖全国各地和世界30多个国家和地区,被世界着名公司如德国MESSER集团、英国BOC公司等认可并采购,具有年设计、生产50套以上大中型空分设备的能力,年产空分设备制氧量总和达到100万立方米/小时以上。近年来公司在石化产业取得巨大突破,先后承接并开发了燕山石化66吨乙烯冷箱、茂名石化100万吨乙烯冷箱及天津石化、镇海炼化等100万吨等级乙烯冷箱项目,同时开发了天然气冷箱、液氮洗冷箱等石化产品。公司拥有经国家认定的企业技术中心,并被认定为高新技术企业。在用户中口啤很好!中国空分设备设计制造技术的更新换代和大型化的发展过程主要是由杭氧完成的,空分设备制造发展过程的各个阶段和各个等级都是国内首创,国内市场占有率超过40%,始终保持行业第一。可以说,杭氧股份一直引领着中国空分设备的发展,并已跻身世界空分"五强"企业。另外,乙烯冷箱、液氮稀冷箱也是由杭氧股份首先完成国产化的。给以"买入"的投资评级。

　　二级市场上,该股作为今年6月10日上市的股受到主力的热烈追捧,首日受其它新股影响收阴线,随后连续二日上攻到见高27.29元后,逐波回落下跌调整下来,6月21日见低点21.81元后,前期首日主力回补推高股量能持续放大, 突破5日均线后形成多头排列的态势,主力一路保持了稳健盘升放量上攻趋势,显示主力资金实力雄厚,今日主力再次逆市放量上攻拉大阳,该股估值处于市场平均水平附近,惜售筹码锁仓稳定,短期调整较为充分,从技术面上看,KDJ指标金叉向上,RSI指标多头指向上散发,多项技术指标显示出有加速上涨趋势。 从整体行情和表现分析,近期主力有加大上攻力度的趋势,惜售筹码锁仓稳定,显示资金对其未来成长空间的看好,目前超低的股价显然仍处于绝对低估状态,6月11日买入金额最大的前5名显示有2家机构专用买入3700万元 :预计主力成本在25.5元左右,强支撑位22-18.8元,第一攻击位28元,第二攻击位35元。今日建议介入价24.7--23.5元!该股盘小业绩好短期调整较为充分,投资者可逢低积极关注! (华融证券)

杭氧股份:中国空分设备行业的领军者

　　近日,杭州杭氧股份有限公司(以下简称杭氧股份,股票代码002430)获证监会批准,即将登陆资本市场。杭氧股份首次公开发行数量为7100万股,其中,网下配售数量为1420万股,占本次发行数量的20%;网上发行数量为5680万股,占本次发行数量的80%。

　　杭氧股份是杭州制氧机集团有限公司通过分立式改制设立的国内最大的空分设备和石化设备开发、设计、制造成套企业,大型空气分离设备属于大型成套机械装备,广泛应用于关系国计民生的化工、冶金及电力等众多领域,是这些行业的重要装备之一。

　　杭氧股份是我国空分设备制造业的龙头企业,拥有国家级企业技术中心,享有国家外贸自营权,是高新技术企业,是我国重大技术装备国产化基地,亚洲最大的空分设备设计和制造基地,并已成为国际空分“五强”企业之一。

　　资料显示,2008年度,公司以制氧量为统计口径计算的大型空气分离设备的国内市场占有率达到41.24%。目前,公司空气分离设备产品主要包括大中型成套空气分离设备、小型空气分离设备;气体产品主要包括氧、氮、氩等;石化设备产品主要包括乙烯冷箱、液氮洗冷箱、天然气液化设备、液化石油气储配装置等设备。其空分产品已覆盖全国各地和世界40多个国家和地区,被世界著名公司如德国MESSER集团、英国BOC公司等认可并采购。公司现有控股和参股企业33家,具有年设计、生产50套以上大中型空分设备的能力,年产空分设备制氧量总和达到100万立方米/小时以上。

　　目前,杭氧股份正在实施产业链的延伸,公司将从原来单一经营空气分离设备的设计、制造,逐渐延伸进入空分设备的工程总包,并进一步延伸到工业气体制造领域,形成了以空分技术为核心的完整的产业链业务构架。为公司未来的业务快速发展奠定了坚实的基础。

　　近几年,下游行业的持续发展推动了杭氧股份主营业务稳步增长。根据我国煤炭资源丰富、石油及天然气资源贫乏的特点,清洁、高效地利用煤炭资源是国内能源战略的必然。节能、减排成为国家强制政策和各行各业追求的目标……,所有这些都为大型空分设备勾勒出光明的市场前景,不言而喻,未来国内工业气体需求也将持续上升,同样为公司工业气体产品业务提供了广阔的市场空间。

　　杭氧股份本次募集资金将主要运用于大型空气分离设备的核心技术的研发和工业气体的投资。募集资金投资项目成功实施后,公司将具备8万等级特大型空气分离设备的生产能力,并初步实现设备制造业务与气体业务的良性互动,公司的核心竞争力将进一步得到提升,使公司不仅保持中国空分行业的领军者地位,而且为公司成为世界一流的空分设备企业奠定了基础。(中国经济时报)

]]>2010-06-29 13:53:25<![CDATA[低温液体泵的故障原因以及排除方法]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-383.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201006/27/07-36-26-51-1.jpg 

一、低温液体泵的故障原因及排除方法 ：

原因1、泵开动后，出口压力升不上

         ⑴叶轮旋转方向不符。

         ⑵泵未充分予冷，泵内有气体。

         排除1：

        ⑴电机输入线两相接线对调

原因 2、泵的扬程或流量不足。

        ⑴电机转速不足。

        ⑵叶轮或管道淤塞。

        ⑶由于密封气压过大，有过量的气进入泵内。

         排除2：

         ⑴增加转速。     ⑵清洗。        ⑶调节密封气压力。

原因3、液体吸不上，指示压力剧烈跳动

        ⑴管道阀未开或管道阻力大。

        ⑵管道漏。

        排除3：

         ⑴打开或清洗。      ⑵修理

原因 4、电机温升高。

        ⑴电机毛病。

        ⑵叶轮口环已擦。

        ⑶迷宫密封已碰擦。

         排除4：

         ⑴电工修理。        ⑵调整间隙。         ⑶调整间隙。

原因 5、突然停车

         ⑴密封气压力低连锁。

          ⑵轴承内卡死。

         排除5：

          ⑴调整压力。      ⑵清洗或更换。  

原因 6、发生振动或噪音

          ⑴机身与转子不同心。

          ⑵泵进口压力过低或其它原因而产生气蚀。

          ⑶运动件与固定件产生摩擦

          ⑷转子零件松动。

        排除6：

          ⑴调整      ⑵调整压力，放气。    ⑶校正    ⑷检

 二、 几起液体泵事故分析

    (2)因氩泵出口管顶部开裂，停车检修后，再启动，发现氩泵运行不久，压力就掉下来，加温反吹后，再启动，仍是如此，把Ⅱ塔塔釜液体全排净，重新积液，氩泵仍不能正常运行。最后扒氩泵小保冷箱，去掉进口过滤器网，问题得以解决。分析认为，Ⅱ塔内进入珠光砂的原因是：氩泵出口管顶部开裂，停车后，漏进珠光砂，再流到粗氩Ⅰ塔顶部，加温时通过馏分气管道流进粗氩Ⅱ塔。

    (3)氩泵密封气开始选用压力氮气，不久发现密封系统混合气排放管有液体排出，分析认为密封气堵塞，用微量水分析仪分析压力氮气，发现含水量近1000PPm，这些水是由于活塞氮压机冷却水钢套不严密漏进的，问题原因得以找到。密封气改用仪表空气后，氩泵运行正常。

    (4)首次改造，采用取消精氩塔流程，精液氩中微量氮纯度一直不合格，怀疑是密封气渗漏造成的，研究决定密封气改用氩泵出口压力氩，结果精液氩仍不合格，密封气又改回仪表气。最后进行二期改造，增设精氩塔后，精液氩合格。

    (5)今年8月初，正在运行的东氩泵发现漏夜，改用西氩泵，启动时，转速只能调到2900转／分，泵出口压力为0.58Mpa左右，液体打不上粗氩Ⅰ塔顶部。电工咨询厂家后，重新调试变频器，转速达到3600转／分，泵出口压力升为0.8Mpa，液体可顺利打入Ⅰ塔顶部。

  三、 液体泵突停对空分系统的影响

    正确的倒泵操作是：对备用泵进行予冷、启动，如第五项“离心式液体泵的启动”所述进行，须注意的是，因为予冷要消耗一定的含氩98%左右粗液氩，去粗氩Ⅰ塔顶部调节阀会自动关小，粗氩Ⅰ塔的回流比降低，使粗氩纯度变坏，微量氧上升，因此，予冷时要相应降低粗氩产量，以保持纯度稳定。另外备用泵启动好后，立即停运行泵，注意要保证去粗氩Ⅰ塔流量稳定，不要大幅波动，否则会影响主塔工况。

]]>2010-06-27 07:35:33<![CDATA[新编制氧工问答]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-382.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201006/26/17-10-16-41-1.jpg
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新编制氧工问答
作　者：汤学忠，顾福民 主编
出版社：冶金工业出版社
日　期：
开　本：16     版　次：1 次
页　数：374 页 装　帧： ISBN　：9787502427894
市场价：￥54.00      当当价：￥46.90
 

内容简介

全书包括14部分，共解答现代制氧生产中的实际问题713个。主要有：基本常识，基本概念，制氧流程，制冷与液化，空气的净化，换热，精馏，膨胀机，压缩机与泵，仪表控制与气体分析，安装，小型空分设备的启动、操作与维护，低压空分设备的启动、操作与维护，安全技术等。
每部分、甚至每个问题都有独立性，阅读时不必拘于书中安排的顺序。
本书可供冶金、化工及相关部门的制氧机操作人员阅读或作为培训教材。

作者简介

目录

1 基本常识
　1.空气分离有哪几种方法？
　2.制氧机（空分设备）有哪几种类型？
　3.空分设备的型号表示什么意思？
　4.氧气有什么用途？
　5.钢铁生产中对氧气的数量和质量有什么关系？
　6.我国对氧气产品质量有何规定？
　7.医用氧气与工业用氧相比，有何特殊要求？
　8.氮气有什么用途，制氧机能同时生产多少纯氮产品？
　9.我国对氮气产品的质量标准有何具体规定？
　10.氩气有什么用途，制氧机能提取多少氩产品？
　11.空气中含有哪些稀有气体，它们有何用途？
　12.如何从空气中提取氖、氦气？
　13.如何从空气中提取氪、氙气？
　14.氧气站对周围的空气有什么要求？
　15.空分设备对冷却水水质有什么要求？
　16.氧化亚氮对空分设备有何危害？
　17.制氧机的电耗指标表示什么意思？
　18.氧气厂的综合能耗指标表示什么意思？
　19.什么叫氧气放散率，如何计算？
　20.什么叫氧的提取率？
　21.空分设备制氧的单位电耗与哪些因素有关？
2 基本概念
　22.压力表示什么意义，常用什么单位？
　23.压力表测量的压力是气体真正的压力吗？
　24.温度表示什么意义，常用什么单位？
　25.制氧机的容量是如何表示的，什么叫标准立方米？
　26.什么叫摩尔，为什么要用这个单位？
　27.以日立多少吨（t/d）氧表示制氧机容量时，如何与m3/h的单位换算？
　28.什么叫焓，用什么单位？
　29.什么叫熵，有何用途？
30.制氧机的产品纯度是如何表示的？
31.如何估算贮氧罐所能贮存和供应的氧气量？
32.通常说一瓶氧气有6m3氧气是表示什么意思？
33.在充氧时，同时充的气瓶为什么温升会不一样？
34.为什么氧气瓶在充瓶几小时后压力就会降低？
35.为什么空气在中间冷却器中的温降要比冷却水的温升大得多？
30.什么叫饱和温度、饱和压力，它们与沸点、蒸发温度、冷凝温度等有什么样的关系？
37.什么叫临界温度、临界压力？
38.什么叫分压力？
39.什么叫绝对湿度？
40.什么是饱和含量？
41.什么叫相对湿度？
42.什么叫露点，为什么能用露点表示空气中的水分含量？
43.为什么空气经压缩和冷却后会有水分析出？
44.为什么空气经过冷却塔后水分含量会减少？
45.什么叫热力性质图，它表示什么意思？
46.在空分技术资料中经常看到气体的温一熵图、焓一熵图等，如何使用？
3 制氧流程
47.低温法空气分离设备常见的流程有哪几种，各有什么特点？
48.用深冷法制氧的设备在安全上有何特点？
49.为什么大、中型空分设备适合采用全低压流程？
50.空气预冷系统有哪几种型式？
51.将冻结法净化流程改为分子筛净化流程时，空气预冷系统相应地需要做哪些改造，有哪几种方式？
52.环境条件变化对空分设备的性能有什么影响？
53.采用分子筛净化流程与切换式换热器净化流程相比，有什么特点？
54.采用分子筛吸附净化流程为什么多数要采用制冷机预冷系统？
55.如果分子筛吸附器净化流程不采用冷冻机预冷系统，则需要采取什么措施，这些措施有什么优缺点？
56.为什么分子筛纯化空分流程氩的提取率高？
57.什么是液氧内压缩流程，有什么特点？
58.为什么内压缩流程能将膨胀空气送入下塔？
50.为什么中压外压缩流程改为内压缩流程后，空气的操作压力要提高？
60.内压缩中压流程小型空分设备中的氧换热器(即氧气化器)的传热特点是什么？
61.液氧的高压气化器有哪几种型式，它们的优缺点是什么？
62.什么叫氮膨胀，它与空气膨胀相比有什么优缺点？
63.什么是变压吸附分子筛净化流程，它与变温吸附净化流程相比有什么特点？
64.为什么现在的低压空分设备多采用带增压透平膨胀机？
65.进下塔的加工空气状态是如何确定的？
66.为什么有的精馏塔下塔抽污液氮，有的下塔不抽污液氮？
67.环流量和环流出口温度是怎样确定的？
68.膨胀换热器起什么作用，应将其放在什么部位？
69.全低压空分设备中液化器起什么作用，为什么可以自平衡调节返流出口温度？
70.为什么精馏塔要设置过冷器？
……
4 制冷与液化
5 空气的净化
6 换热
7 精馏
8 膨胀机
9 压缩机与泵
10 仪表控制与气体分析
11 安装
12 小型空分设备的启动、调试与维护.
13 低压空分设备的启动、调试与维护
14 安全技术
参考文献]]>2010-06-26 17:08:39<![CDATA[《职业技能鉴定培训读本（高级工）》]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-381.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201006/26/16-59-17-32-1.jpg
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气体深冷分离工
作　者：陈兆元 主编
出版社：化学工业出版社
日　期：
开　本：32     版　次：224 次
页　数：224 页 装　帧： ISBN　：7-5025-6264-8  
市场价：￥17.00      当当价：￥14.30
 
 
       本书为《职业技能鉴定培训读本（高级工）》之一。本书以《国家职业标准》和《职业技能鉴定规范》为依据，以广大气体深冷分离工在实际工作中经常使用的知识和技能为主，围绕空气的深冷分离操作展开。书中既介绍了热力学基础知识和空气深冷分离所需的相关知识，又举例介绍了常用的机械设备、空气分离工艺流程。全书理论内容浅显易懂，技术内容面向生产实际，实践性强。本书在选材上力求有代表性，以达到融会贯通、举一反三的目的。本书可作为石油化工行业的气体深冷分离工的培训教材，也可供企业技术工人提高专业知识和工作技能参考使用。         
       第1章 热力学基础知识1  1?1 基本概念1  1?2 气体基本定律4  1?3 热力学第一定律5  1?4 理想气体的恒容过程和恒压过程6  1?5 热力学第二定律6  1?6 卡诺循环与卡诺定理7 第2章 流体流动基础知识10  2?1 流体静力学基础知识10  2?2 流体静力学的应用14  2?3 流体在管内的流动17  2?4 流体在管内流动的阻力23 第3章 流体传热基础知识31  3?1 概述31  3?2 热传导32   3?2?1 傅里叶定律32   3?2?2 热导率33   3?2?3 平壁的热传导35   3?2?4 圆筒壁的热传导38  3?3 对流传热39  3?4 辐射传热41  3?5 传热计算42   3?5?1 热量衡算43   3?5?2 总传热速率方程44   3?5?3 平均传热温差44   3?5?4 总传热系数46 第4章 空气的组成及净化48  4?1 空气的组成48  4?2 氧、氮和惰性气体的性质49  4?3 空气的除尘设备51  4?4 空气的预冷57  4?5 水分和二氧化碳的脱除58   4?5?1 空气中有害气态杂质的含量及危害58   4?5?2 气体杂质的吸附59   4?5?3 水和二氧化碳的脱除63 第5章 制冷方法及深冷液化循环66  5?1 气体制冷的方法66   5?1?1 概述66   5?1?2 气体绝热节流制冷66   5?1?3 气体等熵膨胀制冷69   5?1?4 节流与等熵膨胀的比较71  5?2 空气的深冷液化循环72   5?2?1 一次节流液化循环72   5?2?2 带膨胀机的深冷循环74 第6章 空气精馏原理76  6?1 汽液平衡76  6?2 空气的精馏79   6?2?1 部分蒸发与部分冷凝80   6?2?2 精馏过程和稀有气体在塔内的分布规律81   6?2?3 双级精馏塔的物料及热量衡算85   6?2?4 精馏塔的效率88 第7章 空气分离装置90  7?1 工艺流程的组织90   7?1?1 小型空气分离流程90   7?1?2 KDON-6000/13000型空分流程92  7?2 制冷系统组织94   7?2?1 高压制冷系统94   7?2?2 中压制冷系统95   7?2?3 低压制冷系统95  7?3 精馏及换热系统的组织96   7?3?1 精馏系统的组织96   7?3?2 换热系统的组织98  7?4 分子筛净化的大型空分装置101  7?5 空气分离装置工艺计算简介107   7?5?1 主要参数计算109   7?5?2 总物料平衡计算112   7?5?3 热量平衡计算113 第8章 常用机械设备115  8?1 气体压缩机分类115  8?2 离心式压缩机117   8?2?1 概述117   8?2?2 基本参数及基本方程式118   8?2?3 性能曲线及调节124  8?3 膨胀机130   8?3?1 作用及分类130   8?3?2 透平膨胀机工作原理131   8?3?3 性能曲线及调节方法137  8?4 换热设备140   8?4?1 低温换热器的特点141   8?4?2 板翅式换热器142   8?4?3 冷凝蒸发器144 第9章 稀有气体的提取145  9?1 稀有气体的性质及用途145   9?1?1 稀有气体的性质145   9?1?2 稀有气体的主要用途146  9?2 稀有气体在空分塔内分布及对精馏过程的影响148  9?3 提氩149   9?3?1 氩在主塔的富集149   9?3?2 粗氩的制取151   9?3?3 精氩的制取152 第10章 低温液体的储存及输送155  10?1 低温液体的储存容器155  10?2 低温液体管道输送166  10?3 低温系统中保冷172   10?3?1 保冷结构及保冷材料172   10?3?2 低温保冷设备涂色177 附录试题库179 试题库答案190 高级工技能鉴定模拟试卷209 模拟试卷参考答案215    
]]>2010-06-26 16:59:04<![CDATA[空分技术读本]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-380.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201006/26/16-57-08-94-1.jpg 内容简介 本书介绍了空分工艺与设备，详细介绍了空气分离基础知识，空分装置中的净化系统、制冷系统、精馏系统、仪控系统、开停车步骤及注意事项，空分装置的常用设备、过程操作、日常管理和安全知识等内容。资料丰富，内容实用，可操作性强。 本书可作为空分技术一线操作人员学习用书，也可作为空分相关专业设计人员和相关院校师生的参考用书。

目录

第一章 空气分离基础
第一节 空气分离与深度冷冻制氧
第二节 空气的性质
第三节 空分产品性质、规格及用途
第四节 热力学基本定律
第五节 空气的液化
第二章 空分装置中的净化系统
第一节 空气过滤、水洗系统
第二节 空气自清除系统
第三节 纯化器（分子筛）净化系统
第三章 空分装置中的制冷系统
第一节 冰机制冷系统
第二节 膨胀机制冷系统
第四章 空分装置中的精馏系统
第一节 氧气、氮气的分离
第二节 参数调整
第五章 空分装置中的仪表控制系统
第一节 温度控制
第二节 压力控制
第三节 流量控制
第四节 液位控制
第五节 自动调节 系统
第六节 电器系统
第七节 联锁保护系统
第六章 空分装置的开车、停车及注意事项
第一节 空分装置空投步骤介绍
第二节 空分装置开车步骤
第七章 空分装置常用的设备
第一节 塔设备
第二节 换热器
第三节 制冷设备
第四节 其他设备
第五节 压缩机
第六节 膨胀机
第八章 空分过程操作
第一节 空分装置中常见的故障及处理
第二节 空分精馏过程中的影响因素
第九章 空分装置操作中日常管理
第一节 日常操作管理
第二节 设备防腐
第十章 空分装置的作业及安全
第一节 空分装置中的安全及防爆系统
第二节 装置的监测、管理及相关措施
第三节 空分装置安全运行规定
第四节 空分装置节 能降耗措施
第五节 空分装置试车前脱脂、清洗、试压、查漏、裸冷及绝热材料填充方案
第六节 过滤式防毒面具的使用方法
第七节 空气呼吸器的结构及工作原理
第八节 灭火器材的种类、适应范围及使用方法
参考文献
推荐到当当网购买]]>2010-06-26 16:30:58<![CDATA[空分制氧设备新技术研究及展望]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-379.html空分制氧设备新技术研究及展望
曹德民 (海南钢铁公司动力厂 海南 昌江 572700)
 
摘要:本文从工艺流程,主要单元设备技术特点,安全可靠性及其它性能,产品技术参数及运行情况等方面介绍全低压流程小空分设备的技术先进性和低能耗小型空分设备的技术进步,实际运行证明,该设备具有操作压力低,产品质量高,可变工况生产和运行稳定等特点.简述我国空分行业发展现状和发展方向及新工艺,新技术,新产品的推广应用.
关键词:空分制氧新技术 研究及展望
 
    我国空分制氧行业经历了50多年的发展,从50m3/h小空分机组开始,发展到目前已经投入使用的30000m3/h大型空分机组.随着空分技术的不断进步,空分设备在压缩系统,空气净化和预冷系统,制冷系统,精馏系统,自动控制系统等方面都取得了长足的发展.90 年代末空分设备领域进行了全面更新换代,工艺流程从中压向低压发展;空分设备生产品种多样化,改变了传统生产以氧气为主的气态设备,目前已实现同时生产双高纯度的氧,氮产品,双高纯度空分设备生产气态产品的同时能提供部分液态产品,还能生产全液体(液氧液氮)的小型液体设备以及气体的液化设备.空分制氧设备已普遍采用无油润滑空压机,氧压机,气体轴承透平膨胀机及液氧泵,完全实现了"无油三机".单元设备也采用了低压通用空压机,先进的铝材板翅式换热器,多孔表面管冷凝蒸发器以及长周期吸附器组等.这些技术的应用,减少了空分设备的冷损,降低了操作压力,提高了精馏效率,简化了操作程序,运行可靠稳定,最显著的特点是降低了制氧电耗和设备维护费用,真正实现了经济运行.
    空分制氧设备最主要的运行成本是电能费用,设备维修及配件材料消耗费用,其次是人工成本.随着国民经济的快速发展,近年来空分设计开发领域显得十分活跃,主要体现在全低压流程空分设备的开发应用上.通过空分行业各制造厂的努力,一些能耗低,操作维修方便,运行性能安全可靠,价格便宜且技术成熟的全低压流程小空分设备陆续投入市场,满足了用户的需要并引导着空分设备市场向前发展.下面根据本人掌握的资料和了解的情况,就全低压流程小空分制氧设备的技术先进性介绍如下:
   (一),全低压流程小空分设备的工艺流程
    当前,国内空分行业制造厂已经开发生产的全低压空分设备,大多采用了返流膨胀工艺流程.采用了返流膨胀工艺流程有如下优点:1,由于空分设备的单位冷损大,采用返流膨胀工艺流程可充分利用压力能,在实际生产过程中大大提高了气体产品提取率;2,返流膨胀有一定的膨胀前压力来确保制冷量,由于压力能得到充分的利用,所以空压机排气压力只要求在0.65～0.75mpa 之间即可,大大降低了原料压缩空气的工作压力.3,缩短设备起动时间.起动时间是空分制氧设备用户十分关注的问题,起动时间长,用户成本增加,但最关键的是要影响设备的间断起动性能,通常来说起动时间长,间断起动的时间也长,对市场的适应能力就越差.返流膨胀流程可以在起动阶段提高进口压力,从而提高膨胀比和进气量,缩短起动时间.
 
(二),全低压小空分机组主要单元设备技术特点
1,空压机
    由于采用了低压流程,空压机选用了国内外专业生产厂的定型无油润滑空压机,提高了设备的可靠性,增强了通用性,降低了使用成本.空分设备选配排气压力小于0.8mpa的动力压缩机,由于低压动力压缩机品种,规格多,这在选型上为设计者提供了比中压流程多得多的选型机种和规格.排气压力小于0.8mpa的动力压缩机,比中压流程选用的动力压缩机在构造上要简单得多,易于维修,维修费用少;且所配电机额定功率较低,生产用电单耗也会明显下降.动力压缩机通用性高,制造批量大,价格便宜.所以选用价格低廉的动力压缩机后,成套设备的造价也随之便宜.
2,预冷机组在预冷机组的设计中引入了大型空分设备的设计理念,采用了氮水预冷系统.
    小型空分设备用户的需要通常以氧气为主,氮气为辅,在用氮用量不大的情况下氮气有较大富裕,为使用氮水预冷系统提供了条件,不仅降低了能耗,更重要的是运动部机减少.氮水预冷系统只有高压循环水泵,其维护要求与成本低,可靠性高.
3.纯化器通过采用双层床设计,降低再生温度;同时利用空压机的热量预热再生气体,电加热器功耗明显下降.
4.透平膨胀机返流膨胀工艺为气体轴承透平膨胀机提供了良好的工作条件:一是转速低,运行可靠;二是轴承气压力有保障;三是膨胀比小,效率高.
5.分馏塔采用密封冷箱和提高保冷性能来减少冷损,同时提高分离效率.冷箱内采用全铝结构,降低泄漏的可能性.还采用了必要的技术措施来缩短设备的起动时间.由于全低压小空分设备主换热器,主冷和过冷器全部使用铝制板翅式换热器,所以同时也采用了铝制精馏塔和铝制塔内管路,这就大大提高了精馏塔和冷箱内配管的焊接和制造质量.因此全低压小空分设备彻底摆脱了铜塔钎焊容易泄漏的弊端,实现了冷箱内设备的全铝结构.所以说全低压小空分设备实际上是一套焊接质量可靠的全铝制空分设备.
 
(三),全低压流程小空分设备安全可靠性及其它功能 
    1.安全可靠性.整套空分设备工作压力降低,泄漏的可能性减小,安全可靠性较好.安全是空分设备在设计,制造,运行中必须重视的一个问题.在全低压流程空分设备的设计中,考虑到设备运行周期为十二个月,期间还有许多次的间断停机,如果没有安全措施,可能会发生重大安全事故.为此该型设备设置了液氧安全汽化装置来确保设备的安全运行.
    2.能快速启动.空分设备能快速启动,这对于大部分制氧站来说都是十分关键的.由于受到气体销售,设备检修,停电等多种原因的影响,间断运行的时间往往是无法控制的.全低压空分设备采用了透平膨胀机及预冷机组装置,大大提高了机组的产冷效率;所配精馏塔采用了全铝板材结构,保温性能较好,因此全低压空分设备可实现间断运行时的快速启动,避免了启动时间长所造成的浪费.
3.可变负荷操作.为了确保设备经济运行,增强用户对市场的应变能力和适应能力,全低压空分设备除了增强设备短期停机的应对能力外,还可通过空压机供气量的变化来实现生产负荷的变化,使空分机组变工况运行,从而实现设备的经济运行.
4.仪控装备自动化.仪控装备与空分设备长期稳定运行有直接的关系.全低压空分设备采用差压变送器测量液位,产品流量等,由数显仪显示.目前预冷机组冷却水泵采用变频技术,而纯化器,分馏塔,膨胀机等部分采用plc控制,液晶触摸屏显示,使空分设备仪控水平得到明显提高.
5.全低压空分设备除了采用低压流程和全铝板换热器达到降低装置工作压力和减少装置冷损外,还对装置能量的综合利用采取了有效措施.如设置了回热器,利用空气压缩机的压缩热来加热进纯化器的再生气,有效地降低电加热器的电功率,从而降低电加热器的电耗.  
(四),全低压流程小空分设备产品技术参数及运行情况
目前,我国空分设备行业制造厂生产的全低压小空分设备规格有:80,150,170,180,200,300,350,600m3/h 等.根据国家机械工业气体分离与液化设备产品监督检测中心对各型空分设备实测报告资料,以kdon-80/40型和kdon-70/100型全低压空分设备为例,主要技术参数见下表:  
 
  
 
在其它性能方面:
(1),间断开车:经过对kdon-170/100型全低压空分设备的实际测试,在停车8小时后,起动20分钟即可出氧,40分钟可达到全部设计指标(不灌注液氧).
(2),快速起动:停机更长时间,特别是热起动时采用灌注液氧方案,可使起动时间缩短6小时.
(3),变负荷操作:通过不同空压机的组合,使kdon-170/100 型空分设备具有75%-100%-125%的负荷调节范围,即氧产量为130m3/h～170m3/h-230m3/h的有段式负荷调节,而单位能耗变化不大.
 
以上可见,全低压流程空分制氧设备有效地降低了空分设备的运行成本,提高空分设备运行的经济性,实现节能降耗,增产创效.我国空分技术已走过几十年的发展历程,流程结构不断升级换代,机器设备不断更新完善,都是为了更节能,更安全,更可靠.在当前能源紧缺,尤其是气体行业竞争十分激烈的大形势下,低能耗,更安全,更可靠的全低压空分设备应运而生,不断显现其活力.全低压流程空分设备已经在国民经济持续发展的今天,以其工艺流程的技术先进性优势,在空分领域处于主导领先地位.目前,空分设备行业制造厂生产的空分制氧设备,均采用全低压工艺流程,已形成系列化,规范化生产,并得到了用户的广泛好评.  
参考文献:
[1] 祉佑,石秉三主编.《制冷及低温技术》 上,中,下册.北 京:机械工业出版社
[2] 允恺等编著.《空气分离设备基础知识》.北京:机械工业出版社, 杭州制氧机研究所:《深冷技术》,1998～2003 版期
 
作者简介:
曹德民,男,1968 年 8 月出生,机械工程师,海南钢铁公司动力厂技术管理员.通讯地址: 海南省昌江县石碌镇海钢公司动力厂,电话: 0898-26609603 cdm2569@126.com. 13907662569,传真: 0898-26607414.]]>2010-06-26 16:09:35<![CDATA[15000m~3/h制氧机仪控系统的几个改造]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-374.html
请下载浏览：15000m~3/h制氧机仪控系统的几个改造]]>2010-06-24 02:44:48<![CDATA[钢铁行业对制氧机的选型要求]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-372.html国内制氧机经过了50多年的发展，从50m3／h开始，发展到大型制氧机，其工艺经过了石头蓄冷器换热器流程、全低压板式切换式流程、常温分子筛吸附增压膨胀机流程、规整填料上塔和全精馏制氩流程，制氧机技术随着钢铁冶金、化工行业的发展而同步发展。由于行业的不同，对制氧机的选型要求也不同，本文对钢铁行业制氧机的选型要求进行简析。
1 制氧机选型的依据
    (1)钢铁企业的用气量虽然时起时伏地变化，但可按每小时的气体平均用量作为其消耗量，低峰与高峰用球罐贮存来平衡。外围综合管线中气体采用中压管道输送到用户区域，管道以平均用量高于一个等级调压以后送往用户。作为高炉富氧喷煤用氧，基本是平均用量，由此统计出整个企业的氧气、氮气、氩气用量，作为选择制氧机类型的依据。
    (2)钢铁企业的用气，主要是气态。目前制氧机流程分为气体外压缩及内压缩两种。内压缩流程由液氧泵压缩至3．OMPa回收冷量，气体出塔。外压缩流程是回收冷量后的气氧出塔，再经气体压缩机压缩到3．OMPa送出。从节能降耗的目的出发，应选择以生产气体为主的全低压、外压缩流程。内压缩流程能耗略高，投资成本及运行费用也高。
    (3)钢铁企业一般每年一次大修，而制氧机检修周期一般为两年一次。大修期间，制氧厂气体会产生放空现象。一个产量上千万吨大型钢铁企业，全年平均每个月都有车间检修，但考虑到市场的销售旺季与淡季，有时会有两个以上车间同时检修。虽然放空量可以由高炉调节富氧来达到气量平衡，制氧机选型也要精确地考虑到用气体量，尽可能地减少放空量。
    (4)气体外供可以是气体和液体，所以在选择制氧机的同时，要考虑一部分的液体、气体外供。一般制氧机都可以生产部分液氧和液氮。液氧量可以达氧气量的3％，如需供应更多的液体，可选择气体液化装置来弥补，配贮存系统外供液体及应付故障停车时的用气。
    (5)钢铁企业的生产具有连续性的特点，特别是高炉、转炉用氧、氮、氩，平时绝对不允许制氧机停产，所以制氧机的选型必须要考虑能长期安全、稳定、可靠地运行。
    (6)随着钢铁企业的产品档次和技术装备的提高，对气体质量的要求越来越高，原来纯度低一点也可吹氧，现在当氧气纯度低于99．2％02时就不能送氧；而高炉作保护气用的氮气，纯度则要求在99．99％以上。至于氩气，对钢材质量有着举足轻重的作用，特别是高碳钢。所以，制氧机产品的质量相当重要，更要符合对外供气的要求。

2 制氧机选型的特点
2.1 制氧机选型
    (1)目前，全低压大型制氧机普遍采用规整填 料塔、全精馏制氩技术、分子筛吸附、增压膨胀机 的气体外压缩流程，产量与需求量相等，纯度要求 是：氧气99．6％O2；氮气99．999％，其中含氧≤5 ×10-6；精液氩02≤2 ×10-6、N2≤3 ×10-6。
    (2)运行周期2年以上，电耗0．62kWh／m3～ 0．65kWh／m302(含压氧)。
    (3)可同时配置气体液化设备，以调节多余气 体，作为贮备或对外供应。
    (4)对不用冷冻机工艺的空气纯化系统，南方 地区也要配备一台冷冻机作备用，以解决夏天炎热 天气造成的影响。
    (5)采用蒸汽加热器加温再生分子筛，以节约 电耗。
    (6)水处理采用离子棒代替药剂， 以免除繁琐 作业。
2．2 机械选型
    (1)膨胀机的膨胀空气量可选大一点(可调)， 这样能缩短启动时间；可调节液氧和液氮产量。
    (2)大型空压机可选进口设备(随着本国机械 行业发展，可订国产的)，离心式氧、氮压缩机可 选国产的，这些产品已有优良的使用业绩。
    (3)冷却水泵可选用单级泵或多级泵。
2．3 配套阀门
    配套常规阀门，应选用8年以上使用寿命的产 品，阀体为铸钢，阀杆、阀芯密封面为不锈钢材质 的， 目前社会上的阀门真假难辨，应将其材质注明 清楚，并经试压测试，才能确保质量。其它专用阀 门应按压力等级、各介质使用的材质、禁油等特殊 要求进行配套。
3 制氧机选型案例的介绍
    我们根据沙钢的发展规划，先后在2001年和 2002年与杭氧签订了两组2 ×21000m3／h制氧机。 现简单介绍如下。
3．1 制氧机的主要技术性能
    空压机排量约113800m3／h，空压机排压约 0．62MPa(A)；氧气产量21000m3／h，氧气纯度 99．6％02；液氧产量650m3／h，纯度99．6％02；氮 气产量21000m3／h，氮气纯度<5 ×10-6O2；液氮产 量300m3／h，纯度<5 ×10-602；精液氩产量大于750m3／h，纯度≤2 ×10-602、 ≤3 ×10-6N2； 制氧 电耗(不包括压氧、压氮)约0．39kWh／m302。
3．2 流程特点
    21000m3／h制氧机以确保生产过程长期稳定可靠 运行、节能、操作维修方便为设计原则，采用当今 国际上先进的空分技术，其工艺流程具有以下特点：
    (1)采用全低压、全板翅式换热器的工艺流程 和设备，可以取得较低的制氧能耗和较高的氧提 取率：


  (2)空气预冷系统设置水冷塔，充分利用干燥 氮气的冷量，使冷却水温降低，可取消冷水机组 (冷冻机组作为备用)。
    (3)分子筛纯化系统采用活性氧化铝一分子筛 双层床结构，大大延长了分子筛的寿命，同时使床 层阻力减少。
    (4)分馏塔上塔采用填料塔，大大降低了塔的 阻力。氧、氩提取率进一步提高。
    (5)制氧机可以提取一部分的液氧。在不生产 液氧时，采用1％氧气产量的液氧安全排放量，以 达到控制主冷液氧中碳氢化合物的积聚。
    (6)采用全精馏制氩技术，节约能源，取消了 加氢除氩装置，节省厂房投资和运行费用。
    (7)透平膨胀机采用增压机制动工艺，从而减 少了膨胀空气量，使精馏塔工况稳定。
3．3 主体设备配套范围
    ①两套原料空气过滤器为自洁式，处理空气量~180000m3／h；②两套空气透平压缩机为进口，排 气量113800m3／h；配套电机9800kW(采用热变电 阻软起动)；③空气预冷系统两套，包括空冷塔、 水冷塔、冷却水泵、冷冻机一台／套。④分子筛纯 化系统两套，包括吸附器两台／套，蒸汽加热器一 台／套，切换阀门一套／每套；⑤分馏塔两套，包括 主换热器、主塔、膨胀换热器、液空和液氮过冷 器、粗氩塔工段、粗氩塔Ⅱ段、粗氩液化器、离心 式粗液氩泵进口、精氩塔、精氩换热器、冷箱等； ⑥增压透平膨胀机四套；⑦氧气透平压缩机两套； ⑧氧氮透平压缩机一套(第二套为氮气透平压缩 机)；⑨液氧贮存系统一套(包括500m3贮槽两台， 液氧泵进口两台、国产三台、汽化器两台)；⑩液 氮贮存系统一套(包括500m3贮槽一台，液氮泵进 口两台、国产两台、汽化器两台；⑩液氩贮存系统 两套(包括150m3贮槽四台，液氩泵进口两台、汽 化器一台)；⑩液体装置一套(包括高低温膨胀机 各一台)。
    以上均为杭氧产品。
    仪控系统：DCS为西仪横河；变送器为罗斯蒙 特；UPS为梅兰日兰15kW，30分钟；压力、差压 开关为德国海龙；测振仪为日本新川；精密减压阀 为德国VDO；调节阀为杭氧工装；电磁阀为日本 SMC；分析仪为进口，其他均为国内产品。电控系 统：主变压器两台；辅助变压器三台；均采用国产 设备，高压电机采用软起动。
    目前，第一套21000m3／h制氧机已于2002年9 月投人运行，运行情况良好，第二套已进入调试阶 段，预计在2002年12月底出氧；第三、四套21000m3／h制氧机已进入筹建工作。


作者简介：袁加宇(1953- )，男，1977年从事制氧工作，现任沙钢氧气分厂厂长，工程师。
来源：中国换热器网　
 

]]>2010-06-24 02:43:16<![CDATA[18000Nm3/h空分一起粗氩塔“氮塞”事故的原因分析与处理]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-369.html 
吴　琦（江西新余新钢气体有限责任公司　邮编：338001）
摘要：本文介绍了新钢18000Nm3/h空分在变工况操作时由于操作失误造成的一起粗氩塔严重氮塞的过程，重点阐述了事故发生的原因与处理方法。
关键词：粗氩塔、氮塞、V3阀、回流比
新余新钢有限责任公司气体厂目前有三套制氧设备：6000Nm3/h、18000Nm3/h与24000Nm3/h空分；根据用户需求，现阶段只需运行18000Nm3/h与24000Nm3/h两套空分就可满足用户对氧、氮、氩气的需求，但由于用户生产的不平稳，经常造成氧气大量放散，为降低生产成本，减少氧气的放散量，提高氧气的利用率，要求空分设备减负荷运行；24000Nm3/h空分由于受工况限制，该设备减负荷运行没有很大的余地，这样空分减负荷操作的重任就落在18000Nm3/h空分上进行，为此我厂生产科技小组在18000Nm3/h空分变工况操作的探讨已取得了一定的绩效。但这种频繁变工况操作给操作人员带来很大压力，大大增加18000Nm3/h空分工况波动以及粗氩塔氮塞的几率。下面介绍的这起粗氩塔氮塞事故由于变工况操作失误造成的，以供大家探讨避免同类事故的再次发生。
1、 事故的经过
2005年6月20日晚班3点左右，当操作人员对18000Nm3/h空分设备加负荷操作时，在调整主塔工况时将液氮至上塔调节阀V3阀的开度由57%逐渐开至62%，经过30分钟左右，产品氧气纯度开始下降，
随后几分钟粗氩塔粗氩纯度分析表AI705值也开始下降，尽管操作人员一发现工况波动就开始调整，减少氧气取出量、将粗氩塔顶部的氮通过粗氩放空阀V712排出塔外，但还是未能挽救工况，最终AI705的值从99.9%的氩含量下降至80%以下，产品氧纯度由99.7%下降至93%，直到5点30分氧气纯度才合格，到8点30分氩系统工况才完全恢复正常。
2、事故原因分析
造成这次粗氩塔“氮塞”事故的主要原因是操作人员误将液氮至上塔调节阀V3阀的开度操作过大，致使上塔氧气纯度过低、上塔的富氩区严重下移、氩馏分含氮量超标。
2.1 产品氧纯度过低的原因
造成产品氧纯度过低有两个方面的原因：一方面是由于操作人员误将V3阀的开度操作过大，增加了上塔的下流液体量；此时，在上升蒸气量相对稳定的情况下，上塔的回流比将增大，即下流的冷液体多或上升的蒸气少时，则气液混合温度必然偏于低温液体一边；于是下流液体的温升就小，液体蒸发得也少，因而液体中蒸发出来的氮组分相应也少些，这样离开塔板的下流液体中氧浓度就提高得慢；每块塔板都是如此，因而在上塔底部得到的液体的氧浓度就低。另一方面的原因是操作人员在处理粗氩塔“氮塞”工况时，将上塔氩馏分取出量减得过低（氩馏分流量从18500m3/h降至13000m3/h左右），没有控制好粗氩I塔的回流比，使粗氩I塔底部回上塔的液体量过多，最终使上塔底部的液氧浓度降得过低，产品氧纯度跌至93%。
2.2 粗氩塔“氮塞”的原因
粗氩塔产生“氮塞”的直接原因就是上塔氩馏分的含氮量超标，正常工况时含氮量应不超过0.1%（一般氩馏分组分设计值为：9—10%的氩含量、90—91%的氧含量、0—0.06%的氮含量）；在上塔氩馏分的抽料口是固定不变的，当上塔富氩区沿塔板上、下变化时，氩馏分抽口的物料组分也随之发生变化。当上塔的氧气纯度下降的过低，使上塔的富氩区严重下移，造成氩馏分中的含氮量过高，直接造成这次粗氩塔“氮塞”事故。
3、事故的处理方法
在3点30分左右当操作人员发现氧气纯度与粗氩II塔粗氩纯度分析表AI705值开始有下降趋势，即刻判断有氮塞现象，并采取了以下处理方法：
（1）  逐步开大粗氩放空阀V712阀增大粗氩的取出量，流量由700m3/h上升至1000m3/h左右，但粗氩II塔粗氩纯度仍然在下降，并且趋势较快，于是操作人员立刻关闭粗氩至精氩塔调节阀V705停止精氩塔工作，继续开大V712阀粗氩全部放空，以最短的途径将粗氩塔顶部的氮排出塔外，待粗氩纯度AI705值不再有下降趋势，反而有上升趋势时，逐步减少粗氩的取出量，直至正常工况流量500m3/h至750m3/h左右。
（2） 适当减少产品氧气的取出量，同时根据下塔液空纯度关小液氮调节阀Ｖ3阀，合理控制好上、下塔的回流比，将主冷液氧液位控制稳定，尽快使产品氧气纯度合格。
（3） 适当减少上塔氩馏分的取出量，但操作幅度不要过大，合理控制好粗氩I塔的回流比，防止粗氩I塔底部回上塔的液体量过多，致使上塔工况进一步恶化，氧气纯度下降过低。
（4） 适当减少进上塔的膨胀空气量，使膨胀空气进口以上段塔板汽液比增加，组分分离能力增强，提高氩馏分中的氩含量，降低氮含量。
（5） 打开有压液氩储槽回气至精氩塔阀，同时用液氮进精氩塔冷凝器阀Ｖ706阀与精氩塔余气排放阀Ｖ751阀将精氩塔内压力控制在20——40KPa，防止外界湿空气倒吸塔内，发生精氩塔“堵塞”事故。到6点30分粗氩纯度为98.5%后，投入精氩塔工作，8点30分粗氩II塔粗氩中氧含量AIAS704值小于2.0ppm、精液氩中氮含量AE706值小于3ppm时，液氩进储槽，氩系统工况才完全恢复正常。
４、结束语
通过这次异常工况的发生与处理，笔者认为操作人员在生产中应时时保持清醒的头脑，认真监视各项参数变化、精心操作，同时培养员工预见工况变化趋势和综合分析判断问题的能力，对空分设备工况的正常运行起着非常重大的作用。
 
]]>2010-06-23 19:27:00<![CDATA[空分化学性爆炸机理及防爆措]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-368.html  空分设备是石化、冶金等行业重要的生产装置之一，由于其特殊的结构和介质的理化性质，发生爆炸的危险性较大。近年来，因空分设备制造缺陷和管理不善等原因，已发生多起空分设备的爆炸事故，据不完全统计，全国共发生小型空分设备的爆炸事故100多起，大中型空分设备事故30多起，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因，不仅影响了生产装置的平稳运行，而且给企业和国家造成重大的经济损失。以下从我们装置的实际运行经验出发，浅谈空分装置主冷蒸发器发生爆炸的机理和防爆措施。

1  空分化学性爆炸机理
1．1 主冷凝蒸发器爆炸机理
    空分塔的爆炸原因很多，也比较复杂， 但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。从 大多数爆炸的实例分析来看，化学性爆炸是 主要的。形成化学性爆炸的主要因素有三个 方面：一是可燃物，二是助燃物，三是引爆 源。在空分设备主冷凝蒸发器中，可燃物主 要是乙炔、碳氢化合物或油分等爆炸危险杂 质；助燃物为气氧、液氧；引爆源主要有： (1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁 摩擦；(2)静电放电。当液氧中含有少量冰 粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷，如果 二氧化碳的含量提高到200~300×10-4％， 所产生的静电位可达到3000V；(3)气波冲 击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲， 造成局部压力高而使温度升高；(4)化学活 性特别强的物质(臭氧、氮的氧化物等)存 在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性 增大。
1．2 爆炸源形成条件
    空气中除氧气、氮气外，还会有少量的 水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物 等气体以及少量的灰尘等固体物质，国内大 中型分子筛净化流程清除空气中水分、二氧 化碳和乙炔等杂质的方法多采用吸附法，即 利用分子筛或硅胶等作吸附剂把空气(液 空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔 等杂质分离出来，浓缩在吸附剂表面上，加 温再生时进行脱除，从而达到净化的目的。
    但由于化工装置比较集中，如果装置泄 漏量过高或烃类产品直接放空，就会造成空 分设备吸人口的碳氢化合物含量超标，对分 子筛流程空分装置，13X分子筛具有孔径相 近的极性分子吸附性强的特点，水分、二氧 化碳和乙炔基本上可以在分子筛吸附器中脱 除，其它烃如甲烷、乙烷绝大部分随空气进 入空分塔中，这些物质大部分溶解在液体 中，少量随氧气的蒸发带走。当液体中烃的 浓度不断增加，并超过其溶解度时，就会以 固体形式析出并聚集，在一定条件下与氧混 合形成爆炸源，当引爆因素存在时就会发生化学性爆炸。
    大量事实证明，液氧中乙炔的爆炸敏感 性最高。因为乙炔在空气中的分压很低，即 使将空气冷却至-173℃，乙炔也不会以固 态形式析出，它将随空气带人空分塔内，而 乙炔在液空中的溶解度较大，约为20cm3／dm3。因此一般不会在液空中析出，而随液 空进入上塔，乙炔在液氧中的溶解度极低， 约为5．2cm3／dm3。当液氧在主冷凝蒸发器中 蒸发时，随气氧带的乙炔量仅为液氧中乙炔 总量的1／24左右，这样随着液氧的蒸发， 液氧中乙炔浓度就不断增高，当乙炔超其溶 解度时，过剩的乙炔就会以白色固体微粒悬 浮在液氧中，而乙炔又是不饱和的碳氢化合 物，具有很高的化学活泼性，性质极不稳 定，这些固体乙炔或其它碳氢化合物颗粒与 塔壁及通道壁发生摩擦或液氧沸腾产生压力 脉冲，以及臭氧与氮氧化物的促进作用所产 生的能量都将可能使空分塔致爆。但在实际 生产中有时液氧中乙炔及其它碳氢化合物并 不超标而发生爆炸，这主要是由于冷凝蒸发 器的结构不合理，存在某些制造缺陷若因某 些通道堵塞和操作不当，造成液氧的局部流 动性不好，产生乙炔局部浓缩而发生爆炸。
    其它不饱和碳氢化合物也能发生爆炸分 解反应，虽然它们在液氧中的溶解度比乙炔 高，但由于吸附器对这些碳氢化合物的吸附 能力极小，因此也有在液氧中积聚而构成爆 炸的可能。大量研究表明，碳氢化合物由于 各组分在液氧中的溶解度及化学活性不同， 其爆炸敏感性也不同，爆炸敏感性按以下顺序递增：甲烷→乙烷→丁烷→乙烯→丙烯→丁烯→乙炔，可见乙炔的敏感性最高。

2  空分防爆措施
    由于空分装置在运行过程中存在着诸多 不安全因素和危险性，为确保空分装置的安 全运行，降低烃类物质进入液氧中的可能 性，加强监控手段，我们坚持实行“六关” 管理。
2．1 抓住空气来源关
    空分装置的原料就是大气，大气质量的 好坏直接关系着主冷液氧中烃类的变化。我 厂空分装置所处地理位置不好，被三个化工 装置包围，空气质量较差，尤其是刮北风时 能明显闻到一股有机物气味，通过液氧的离 线、在线分析也可以发现烃类物质的上升趋 势。为此我们采取的措施是：
    (1)建立了大气质量监测，每周分析一 次；
    (2)设立了风向标，随时掌握四季风向 的变化，遇到刮北风时，我们加强监护，及 时排放液氧；
    (3)由总厂调度室制定了《周边装置紧 急排放联系制度》，如有其它装置不正常排 放，及时通知调度，调度再通知车间，加强 液氧分析监护；
    (4)对相邻的环氧装置富含烃类物质的 循环气排放口进行移位，由原来的100米移 到165米处。
2．2 把住空气压缩关
    从空分装置的流程来看，进入分馏塔系 统的空气来源于空压机系统，在此过程中就 不可避免的存在润滑脂，这些油脂是非常危 险的，因为液氧中的油脂能附着在主冷的翅 片上形成油膜，当油膜达一定厚度时，它将 与不饱和烃、氮氧化物和氧气的混合物在低 温下起化学反应生成灵敏度较大的可燃物， 这些可燃物一旦遇火源就会发生爆炸。另外 空气中的灰尘等杂质被带人分馏塔中也是危 险的，一是它可以在板式换热器中堵塞；二 是进入分馏塔中的固体悬浮在液氧液面上， 摩擦产生静电打火，这就形成了引火源。为 了避免这些物质的进入，我们采取以下措 施：
    (1)在空气吸人口增加了卷帘过滤器和 干袋式过滤器，滤掉杂质和灰尘，确保空气 干净；
    (2)空压机轴封采用石墨环密封无油润 滑，确保空压机出口空气不带油；
    (3)空压机设置了自保联锁和在线振动 监测系统，可以随时记录第一触发联锁点， 确保空压机的正常运行，防止因频繁开停机 而将油脂或杂质带人系统。
2．3 加强空气净化关
    压缩后送来的无油、干净的空气中含有 大量水、乙炔、甲烷、二氧化碳、乙烷、乙 烯、丙烯、碳四等物质，这些物质在净化过 程中要尽量脱除：水分和二氧化碳带人冷箱 就会造成冻堵；不饱和烃在分子筛中能大部 分被吸附，饱和烃不易被吸附就会带人分馏 塔内，为了使这些物质降低到最低程序，我 们采取了如下措施：
    (1)水洗塔设置了高、低液位联锁，防 止在除沫器损坏或空压机异常的情况下，水 洗塔的液位失控而使空气中带水；
    (2)由于在水洗塔中循环直接与空气接 触，它不但降低了压缩空气的温度，而且通 过洗涤可清除掉空气中的酸性物质，这样若 循环水中存在油类或烃类物质，则会将这些 物质带人系统，为此我们对循环水质每8小 时分析一次，确保外界杂质无法进入系统。 同时为了防止在总厂的循环水场出现问题时 影响空分装置的正常运行，我们又增设了独 立的循环水场，专供水洗塔使用。
    (3)增设了一台制冷机组，确保空气出 塔温度由原来的25℃下降到12℃以下，这 样使空气中含水量大大下降，有效地提高了 分子筛对烃类和二氧化碳的吸附能力，出分 子筛的空气中二氧化碳含量基本趋向于零。
    (4)根据我们所处环境的实际情况，对 分子筛吸附器内13X分子筛和氧化铝的装 填量进行调整，在确保露点≤-70℃的情况 下，适当减少氧化铝量，这样通过增加分子 筛装填量提高了对烃类及二氧化碳的吸附能 力，最大限度地减少烃类及二氧化碳带人分 馏塔中；
    (5)分子筛出口设置了二氧化碳在线检 测仪，随时检测空气中二氧化碳的变化情 况，防止因二氧化碳超标引起设备冻堵。离 线通过对出分子筛的空气露点分析，确保水 含量不超标。
2．4 强化深冷分离关
    空分装置的最危险点是分馏塔部分，由 于分子筛对饱和烃基本不吸附，这样烃类物 质就会带人馏塔中，对安全生产造成极大的 威胁，为了确保主冷的安全运行，我们采取 了以下措施：
    (1)主冷凝蒸发器结构设计为防爆型， 特殊结构防止烃类析出堆积在翅片的某些部 位上，使局部烃类超高。目前，各国通过对 主冷爆炸的研究，一致认为由于空分主冷凝 蒸发器中液氧的不断沸腾、蒸发，使可燃物 在此浓缩积聚，且摩擦冲击最强烈，所以容 易在主冷中形成爆炸中心，通过采用新型防 爆结构，可最大限度地降低其爆炸的可能；
    (2)主冷板式单元采用全浸式操作，防 止烃类析出发生危险；
    (3)增设了1％液氧连续排放，使主冷 液氧始终保持部分更新，防止烃类积聚增 浓；
    (4)增大液氧吸附器的能力，增加其脱 炔和脱极性有机物的能力，并定期按规程进 行再生；
    (5)设立了在线分析仪，分别对主冷液 氧中甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烯、丙 烷、碳四和总烃八个组分进行检测，各检测 数据每9分钟循环一次，可随时监测液氧中 烃类的变化；另外离线有直接法和浓缩法两 种形式的色谱分析，做到每8小时分析一 次。通过在线法、离线直接法、离线浓缩法 三种分析方法对比，更准确地掌握液氧中的烃类动态，确保装置安全运行。


2．5 树立产品贮存、输送安全关
    空分装置不但生产过程中存在不安全因 素，其气、液产品的贮存、输送也尤为重 要，因为氧气与可燃气体能形成爆炸危险的 爆鸣性气体，一旦达到了引燃引爆所需的能 量，就会发生激烈的、威力巨大的爆炸。当 压力高于29．4×105h的氧气直接与油脂接 触时，就会发生激烈的氧化反应，并放出大 量的热，由于化学反应速度极快，因而很快 就能达到油脂的燃点而使油脂迅速燃烧，如 果燃烧发生在管道、容器中，其温度会急剧 升高，压力可增加10倍，势必造成爆炸。 而氮气浓度高时易使人窒息，也是十分危险 的。化工企业中氧气、氮气又直接与下游装 置的烃类物质接触，一旦失控则有可能造成 反窜，其后果也是十分危险的，去年年底宁 夏某化肥厂的空分爆炸事故在这方面也为我 们敲响了警钟。为此我们采取了以下措施：
    (1)对活塞式氧压机的密封及刮油系统 定期进行检验，确保无油、无泄漏；
    (2)氧气用户增设了停车严密联锁系 统，通过三个快速切断阀防止因氧压机停车 而造成烃类气体的反窜；
    (3)氮气送出管线上设有单向阀和联锁 快速切断阀；
    (4)对液氧贮槽中的烃类物质坚持每天 分析一次，发现超标现象及时进行排放；
    (5)高压氧气送出阀增设小旁路，避免 因压差过大使流速过快而发生危险。
2．6 深化人员培训关
    随着空分安全技术的不断完善，管理问 题显得极为重要，只有全面提高操作人员的 素质，不断完善各种管理制度，才能适应装 置变化的需求。为此我们采取了以下措施：
    (1)随着装置运行条件的变化定期修改 《操作规程》，使操作有章可循；
    (2)组织编写了空分装置技术培训大 纲，定期对人员进行培训；
    (3)操作人员不但要通过装置的上岗考 核，还必须通过当地劳动部门签订的特殊工 种合格证方能上岗操作；
    (4)坚持每周一次的事故演练，使操作 人员对空分装置存在的各种危险因素牢记在心。

    综上所述，空分装置特别是主冷凝蒸发 器防爆是装置安全生产的头等大事，我们要 给予高度重视。针对空分装置主冷凝蒸发器 防爆，我们首先要求采取技术措施，控制好 液氧中碳氢化合物含量，确保各项指标在所 要求的控制范围内；其次是加强对引爆源的 控制和增加监测措施，同时加强管理，堵塞 漏洞，这样基本上可消除空分爆炸事故的发生。

]]>2010-06-23 19:26:02<![CDATA[火灾事故对空分设备精馏塔器的影响分析]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-367.html空分设备安装过程中发生的一起火灾事故, 叙述火灾事故. 现场勘察工作, 分析了火灾事故的原因对空分设备精馏塔器的破坏程度, ...


详细请下载阅读：    火灾事故对空分设备精馏塔器的影响分析.pdf
]]>2010-06-23 19:19:17<![CDATA[空分塔爆炸事故树分析]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-366.html
空分塔爆炸事故树分析


FAULT TREE ANALYSIS METHOD FOR AIR SEPARATING TOWER EXPLOSION

宋元宁　 王新　 赵亦农　 赵艳玲　

摘　要：本文运用事故树分析(FTA),根据大量事故案例和导致空分塔爆炸的条件,以空分塔爆炸事故为顶上事件,采用布尔代数运算法则求解,得到18个最小割集,然后经过运算,得到结构重要顺序.为了避免空分塔爆炸事故的发生,空分塔有良好的静电接地和防止空分塔内乙炔超量是非常重要的.该事故树分析为空分塔的安全生产提供了重要的依据.
关键词：安全学;空分塔;爆炸;事故树分析
分类号：X913.4　文献标识码：A
文章编号：1009-6094(2003)02-0069-02
 


作者简介：宋元宁(1955-),男,本科,高工,从事劳动安全卫生评价及危险化学品专项评价等研究.
作者单位：宋元宁（辽宁省安全科学研究院,沈阳,110004）　
　　　　　王新（辽宁省安全科学研究院,沈阳,110004）　
　　　　　赵亦农（辽宁省安全科学研究院,沈阳,110004）　
　　　　　赵艳玲（辽宁省安全科学研究院,沈阳,110004）　
 

]]>2010-06-23 19:18:07<![CDATA[山东鲁南化肥厂空分油水分离器超压爆炸事故]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-365.html(1)事故经过和危害
    1988年8月4日，山东省鲁南化肥厂空分工段油水分离器因超压发生爆炸，当场炸死1人。
    1988年8月4日，山东鲁南化肥厂空分工段按计划于上午停车检修膨胀机。8时50分，空分工段工段长电话请示厂调度室，同意停车。但因尿素车间还要用空气，因此，重新把空压机开起来。
    9时10分，听到空压机安全阀起跳放空声，同时听到空压机电机运转声音不正常，随即2号油水分离器发生爆炸。1名工人被爆破的分离器击中，当即死亡，另1名工人右上臂被爆炸飞出物击伤。
    事故后经现场勘察，发现2号油水分离器西侧两封头间筒体纵向撕裂，空压机一段Dg10排油阀接近全开(差1／3圈)，二段、三段Dg10排油阀处于全关位置，1号油水分离器Dg10排污阀全开，2号油水分离器(爆炸)Dg10阀门接近全关(差1／4圈)，油水分离器前送尿素系统空气管上Dg1O阀门开度为1／8圈，2号油水分离器出口管通向1号、2号纯化器的阀门处于全关位置。分馏塔中液氧尚未排放。事故后对空压机三段安全阀进行起跳试验，压力为5．7MPa时开始泄漏，5．9MPa时起跳。检查1号油水分离器底部瓷环间积满大量铁锈、油污和其他杂物，造成排污不畅通。爆炸后对被爆裂的2号油水分离器进行测量，最薄处3．8mm，最厚处7．9mm(此系爆炸后数据，爆炸前比此数据可能稍厚些)。
    (2)请分析事故发生原因
    ①造成这次爆炸事故的主要原因是压力容器管理不善，没及时检测出壁厚减薄。该设备规格为ф320mm×10mmX D30mm，材质为A3，最高工作压力为5．39MPa，1971年投入使用，至事故发生时已使用了17年。爆炸后发现内部腐蚀严重，最薄处仅3·8mm，设备状况差。排污阀已很长时间不通，更加剧了设备底部的腐蚀，爆炸后的设备内部腐蚀情况也充分说明了这一点。近几年来，尿素车间曾多次发现2号油水分离器漏气，并进行了补焊，共补焊了12个点，补焊质量不符合技术标准。
   厂部和机动科对该设备的管理不够重视，从全厂来看，有重大系统、轻空分，重厂控设备、轻非重点设备的倾向。对该设备没有按照压力容器管理制度定期检查维修，设备档案不齐全。
   ②造成这次事故的另一个原因是操作不当，判断失误，造成超压。因为尿素系统还需用压缩空气，这时，空压机压力已卸净，重新开起空压机，并利用1段、2段、3段排油阀进行升压调节，当压力升至1．96MPa时，操作工就离开了现场。经事故后检查，2段、3段排油阀全关，此时空压机只向尿素系统供压力1．96MPa，流量仅为16Nm3／h的压缩空气，能够排气泄压的仅有1段排油阀和1号油水分离器排污阀(经检查1号分离器底部堵塞，造成排污不畅通)。但空压机铭牌打气量为300Nm3／h，在上述阀门开关情况下，不能使压力稳定在1．96MPa，由于判断有误，以为压力已经稳定在1．96MPa。当其离开现场后，压力仍继续上升，导致超压，安全阀起跳，空压机电机声音异常，直至爆炸。
   (3)防止同类事故发生的措施
   ①压力容器按规范定期检测。
   ②正确维护使用设备，有异常及时检查、消除缺陷。
   ③空压机在开动情况下，任何时候不能离开人，因为阀门在运行中会逐渐变化。
]]>2010-06-23 19:17:04<![CDATA[国内外重大空分装置爆炸事故回顾]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-364.html     1973年11月23日：鞍钢氧气厂3350m3/h空分装置发生典型的塔外恶性爆炸，又引起塔内空分基础爆炸，设备多处被炸毁，检修半年才恢复生产。
    1986年7月27日：燕山石化公司前进化工厂3200m3/h空分设备一声巨响后，整套设备成为一堆废墟。
    1992年11月1日：兰州石油化工机器厂氧气站150m3/h空分塔发生爆炸，造成一人死亡，空分塔报废。
    1993年7月25日：甘肃金川有色金属公司150m3/h空分塔主冷凝蒸发器发生粉碎性爆炸，当场炸死一人，空分塔报废。
    1996年3月2日：江西新余钢铁厂6000m3/h空分设备在未发现异常征兆的情况下，板翅式主冷凝蒸发器突然发生爆炸，设备损坏严重，爆炸冲击波将周围建筑物玻璃震碎。
    1996年7月18日：哈尔滨气化厂空分分厂10000m3/h空分设备主冷发生爆炸，主冷和上塔报废。
    1997年5月16日：辽宁抚顺乙烯化工厂6000m3/h空分塔发生恶性爆炸，设备、厂房均遭严重毁坏，4人死亡、4人重伤、27人轻伤。
    1997年12月25日：马来西亚宾突鲁壳牌石油公司一套81760m3/h空分设备发生恶性爆炸。爆炸始于主冷凝蒸发器，并扩大到塔身；下塔压入地内；上塔和主冷被炸飞到750米以外；5千米内窗框玻璃震碎，飞出的金属击破石油和煤油储罐而引发大火。
    2000年8月21日：江西萍乡钢铁公司制氧厂1500m3/h空分装置检修现场发生燃爆事故，造成22人死亡、7人重伤、17人轻伤。
    2003年7月7日：上海中远化工有限公司10000m3/h空分设备正准备吊装上塔和粗氩塔上段时，一声巨响，粗氩塔下段上封口二层塑料彩条布被气浪撕得粉碎。
    2003年8月22日：马鞍山钢铁公司氧气厂20000m3/h空分设备安装时发生爆燃，人被弹出，并35％烧伤，经抢救脱险。
    2003年9月17日：湖南冷水江钢铁公司10000m3/h空分设备在安装时，一股气喷爆出来，焊工被击出跌落平台，抢救无效死亡。]]>2010-06-23 19:15:07<![CDATA[空分的一些事故分析及操作注意]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-363.html ：
1事故经过及现象四川威远钢铁有限公司动力厂制氧车间根据川威集团中修计划,在2007年1月24日15∶15召开了10000m3/h空分设备冷箱扒珠光砂的准备会。随后进行了扒砂前的准备工作:拆除喷射蒸发器到排液总管之间的管道(便于扒砂);顶部人孔全部大开;15m平台的人孔紧固好并关闭珠


一、事故经过   
     1996年7月18日，哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响，接着主冷凝器（以下简称“主冷”）液位全无、下塔液位上升，氧、氮不合格，现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来。断定为主冷爆炸。后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形，主冷四个单元中有一个单元局部烧熔，爆炸切口有碳黑，另一个单元发生轻微爆炸，下塔有一块塔板变形。   
     二、有关情况   
     该套空分设备1993年投入生产，产量和纯度都达到要求。该套设备是采用全低压板式换热器净化流程，没液空、液氧吸附器。爆炸前工艺指标未发现异常，主冷液位控制在2500~2900mm，主冷处于全浸操作，当时气相色谱分析仪带病运行，每周分析1次。造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近，化验分析碳氢化合物超标3倍多，有乙炔出现。   
     三、事故分析   
     1．空气污染   
     空气分厂与造气、甲醇、净化分厂较近，这三个分厂不正常排放对空分生产造成了威胁。主冷液氧中碳氢化合物超标时有发生。在爆炸前几天风向和气压都对空分生产不利，造成原料空气碳氢化合物含量上升。   
     2．碳氢化合物在主冷中积累   
     碳氢化合物经过液空吸附器和液氧吸附器吸附后，部分被排除，另一部分在液氧中积聚，使其在液氧中浓度升高。乙炔在液氧中局部浓缩而析出危险的固体乙炔，吸附器倒换周期长，液氧泵时开时停，导致碳氢化合物不能被及时排出，又未采取大量排液手段，导致超标。   
     3．操作不当   
     在吸附器操作过程中，不按规程精心操作导致硅胶破碎，致使硅胶粉末进入主冷。   
     4．液氧中硅胶和二氧化碳颗粒随液体运动产生静电，是乙炔起爆的点火源。   
     四、教训和建议   
     1．空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源，加强对空气监测。    
     2．防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔，加强操作管理，缩短吸附器倒换周期，液氧泵24小时运行，增大膨胀量集中排放大量液氧。   
     3．空分设备运行12个月，停车全面加温，彻底清除碳氢化合物和油脂。   
     4．对设备进行及时维护修理，防止带病运行。   
     5．加强分析管理，严格控制碳氢化合物不超标。

上塔液悬明显的象征是液氧液面波动很厉害，而且是无法控制的。液悬初期氧液面大幅度地下降后又迅速上升。氧气纯度无法调整，也是随着氧液面的波动而大幅度的波动。氧液面下降时，氧纯度明显升高；氧液面突然上升时，氧纯度很快下降。这种反复的过程根据液悬的不同程度而呈周期性地变化。
    小型设备的上塔产生液悬时，热交换器后的高压空气温度会出现自动下降的现象，高压、中压压力也随之下降。此时，下塔液空纯度无法调整至标准，液氮的纯度可以达到标准。如果想采取开大液氮节流阀的办法来提高液空纯度，其结果只能使液氮的纯度变坏。若关小液空节流阀，只能引起液空液面的上升。低压加温阀会出现结霜的现象。
    大型空分设备液悬时，明显地反映在上塔中部的阻力上。液氧液面随着阻力的上升而下降，上塔压力随着阻力的上升而升高。下塔的压力随着氧液面的下降而上升，进塔的空气量随下塔压力的升高而减少。氧纯度随着氧液面的下降而升高，氮纯度随着氧纯度的升高而降低。膨胀后的压力随上塔压力的上升而升高。此时，打开自动阀箱吹除阀(走污氮时)会吹出液体。当上塔的中部阻力突然下降时，液氧液面激升，上、下塔压力开始下降，进塔空气流量增大，氧纯度下降。间隔一段时间又重复上述现象。总之，上塔液悬时，上塔的阻力，蓄冷器冷端温度，氧、氮纯度和上、下塔压力显得极不稳定，切换器恢复缓慢。

 


当下塔产生液悬时，最有说服力的象征是液氮纯度无法调整至标准值，有时甚至高于液空中含氧量。采取关小液氮节流阀来提高液氮纯度的办法是无效的，只能引起中压压力升高，增加下塔压力和液空液面的波动幅度。此时，打开氖氦吹除阀会出现液体，小型制氧机的中压加温阀会有结霜现象。
    液空纯度很不稳定，波动很大，有时高于标准；有时甚至低于空气中的含氧量。液空液面波动也很大。
    大型设备的下塔装有阻力计。当下塔发生液悬时，首先下塔阻力明显地增加，液空液面逐渐下降到零。当阻力增大到一定的程度时，突然下降，此时液空液面激增。随后，下塔阻力开始上升，又重复上述过程。与此同时，下塔的压力和进塔空气流量波动也很大。
    下塔液悬时，氧气纯度有可能提高至标准值，但产量加不大。氮气的纯度始终无法提高至标准值，液氧液面和低压压力显得不稳定。

 

当大型空分塔产生液悬时，除了采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除外，有无其他不影响正常生产的办法?2007-12-03 18:33答：采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除液悬，势必造成氧压机、氮压机停运，对正常生产带来损失。为此，可采用适当排放液氮的方法来消除液悬，较为简单可行，不影响正常生产。如果在排液氮的同时，加大膨胀量则效果更佳。具体操作方法如下：
    在将氧气流量关至比正常时稍小些、其他各阀开度不变的情况下，只要将液氮排放阀适当打开，加大膨胀量后(一台膨胀机的最大膨胀量)，从污氮气经过冷器后的温度显示可看到，2～3min就达到正常值，即-173℃左右。接着阻力压差开始下降，主冷液面开始上升。同时，从氧分析仪可以看到氧纯度的变化，开始略有下降，10min后就慢慢上升。待阻力基本达到正常值后，逐渐关小液氮排放阀，直至完全关闭。
    用这种方法处理液悬，也可能一次不行，还需进行第二次处理的情况。这主要是需要根据工况恶化的程度决定液氮排放量。在操作时要注意将进塔空气量控制稳定；调节某项参数时，阀门的开闭要缓慢。
    该操作方法的原理是：在进装置空气量稳定不变、氧气流量比正常值稍小的情况下，排放液氮会使进入下塔的空气量增加。但是，增加膨胀量除为了补充排液的冷损外，由于膨胀空气进上塔，实际进入下塔的空气量反而是减少的。这样，下塔压力会有所降低，使主冷的传热温差减小，同时热负荷也减少(因入下塔空气量减少)，致使主冷中液氧蒸发量减少，从而使上塔的上升气速下降，压差减小，液悬问题得到解决。

 

临时停车时，液空液面和液氧液面为什么会上升?2007-11-25 21:43答：在正常运转时，上升蒸气穿过小孔时具有一定的速度，能将分馏塔塔板上的液体托住，阻止液体从小孔漏下，而只能沿塔板流动，再通过溢流斗流至下块塔板。停车后，由于上升蒸气中断，塔板上的液体失去上升蒸气的托力，便由各块塔板的筛孔顺次流至底部，积存于冷凝蒸发器和液釜中。因此，临时停车时，液氧、液空液面均会上升，甚至超过膨胀空气、氧气引出管口的位置，在再启动时易造成膨胀机带液或切换式换热器冷端带液的事故。因此，在临时停车时应注意液面位置，必要时可排放掉部分液体。

 


加工空气量不足对精馏工况有什么影响?2007-11-25 21:39答：当空气量减少时，塔内的上升蒸气量及回流液量均减小，但回流比仍可保持不变。在正常情况下，它对氧、氮产品纯度影响不大。根据物料平衡，加工空气量减小时，氧、氮产量都会相应地减少。
    当气量减小时，蒸气流速降低，塔板上的液量也减少，液层减薄，因此塔板阻力有所降低。同时，由于主冷热负荷减小，传热面积有富裕，传热温差也可减小。这些影响将有利于降低上塔和下塔的压力。
    当气量减少过多时，可能出现由于气速过小而托不住筛孔上的液体，液体将从筛孔中直接漏下，产生漏液现象。下漏的液体没有与蒸气充分接触，部分蒸发不充分，氮浓度较高。这将使精馏效果大大下降，影响到产品氧、氮的纯度，严重时甚至无法维持正常生产。因此，对精馏塔均规定有允许的最低负荷值，这与塔板的结构型式及设计时参数的选择有关。

 


答：影响氧气产量主要有下列因素：
    1)加工空气量不足。空气量不足的原因有：
    ①环境温度过高；
    ②大气压力过低；   
    ③空气吸入过滤器被堵塞；
    ④电压过低或电网频率降低，造成转速降低；
    ⑤中间冷却器冷却效果不好；
    ⑥级间有内泄漏；
    ⑦阀门、管道漏气，自动阀或切换阀泄漏；
    ⑧对分子筛纯化流程来说，可能是切换蝶阀漏气。
    2)氮平均纯度过低。原因有：
    ①精馏塔板效率降低；
    ②冷损过大造成膨胀空气量过大；
    ⑧液氮纯度太低，液氮量太大；
    ④液氮量过小；
    ⑤液空或液氮过冷器泄漏；
    ⑧污氮(或馏分)取出量过大；
    ⑦液空、液氮调节阀开度不当，下塔工况未调好。
    3)主冷换热不良。主冷换热面不足，或氮侧有较多不凝结气体，影响主冷的传热，使液氧的蒸发量减少。
    4)设备阻力增加。由于塔板、液空吸附器或过冷器堵塞，液空、液氮节流阀开度过小或被堵塞，将造成下塔压力升高，进塔空气量减少。当切换式换热器冻结时，也将造成系统的阻力增加，进塔空气量自动减少。
    5)氧气管道、容器存在泄漏。

]]>2010-06-23 19:14:33<![CDATA[变压吸附空分制氧的技术进展[PDF] ]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-362.html作者：李杰
摘要:介绍了近年来变压吸附空分制氧的技术进展情况,分别从空分制氧的工艺和吸附剂 ..... 的高吸附量以及最优操作压力比较低,更适用于工. 业生产,国外已经进入实际工业应用。 ... 最近新西兰建立了一套纯氧产量为38tΠh ,产. 品纯度93 %的PSA 制氧工业装置, ...
详细请下载阅读：点此下载]]>2010-06-23 19:01:25<![CDATA[液氧、液氮、液氩充装安全管理规定]]>https://www.kongfen.org.cn/tech/show-359.htmlhttps://img.kongfen.org.cn/201006/20/15-03-13-78-1.jpg  
　　充装液氧容器的场所内的隔墙、屋顶建筑，不得低于GBJ 16 中的二级防火、耐热的规定；建筑物的防雷要求，应符合GB50057的规定。
　　液氧的贮存、汽化、充装、使用场所易设围墙或栅栏； 安全出口必须布置适当，一般需有分别布置在两侧的出入口，一旦发生危险时能使人员迅速撤离；气化器的场所允许设一个出入口。门窗必须向外开。
　　液氧、液氮、液氩的特性及其危险
　　液氧、液氮、液氩均为低温液化气体，在101.325KPa压力下，液氧沸点为-182.83℃；液氮沸点为-195.65℃；液氩沸点为-185.71℃。当与人体皮肤、 眼睛接触会引起冻伤(冷烧灼)。
　　低温液体液体汽化为气体时，体积会迅速膨胀，在0℃，101.325KPa状态下。1L液体汽化为气体：氧为800L；氮为647L；氩为780L。在密闭容器内，因液化汽体使压力升高，易引起容器超压危险。
　　液氧和气氧是一种强助燃剂。
　　氮气、氩气是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，有很强的窒息性，会引起窒息危险。
　　充装安全管理规定
　　安装场所必须有良好的通凤条件或设有换气通风装置， 并能安全排放液体、气体。
　　充装场所必须设有安全出口，周围应设置安全标志， 安全标志的要求应符合GB2894的有关规定。
　　充装容器的基础必须坚实牢固，并应防火耐热； 安装液氧设备的基础必须无油脂及其它可燃物，严禁使用沥青地面。
　　充装场所附近必须有充足的水源，场所必须有灭火器材，场所周围5m 内不得有易燃易爆物，保持场地清洁干净。
　　充装场所应由槽车或消防车出入通道，并有足够宽度， 便于槽车或消防车通行。
　　充装液氧容器的场所内的隔墙、屋顶建筑，不得低于GBJ 16 中的二级防火、耐热的规定；建筑物的防雷要求，应符合GB50057的规定。
　　液氧的贮存、汽化、充装、使用场所易设围墙或栅栏； 安全出口必须布置适当，一般需有分别布置在两侧的出入口，一旦发生危险时能使人员迅速撤离；气化器的场所允许设一个出入口。门窗必须向外开。

　　液氧容器间的充装间距，应不小于相邻两容器中较大容器者的半径，且最小间距不小于1m。
　　液氧容器与其他建筑物、贮罐、堆场的建筑防火间距必须符合GBJ 16的有关规定。当防火间距不能达到时，应建筑高于容器及防火物0.5m的防火隔墙，可减少防火间距到上述规定的1/2。
　　操作人员在充装或处理低温液体时，应戴上干净易脱的皮革、 凡布或棉手套。若有产生液体喷射或飞溅可能，应戴上护目镜或面罩。处理大量低温液体或低温液体严重泄漏时，应穿上无钉皮靴，裤脚套在皮靴外面。
　　操作人员在充装或处理液氧时， 不得穿戴被油脂沾污的工作服和个人防护装备，凡被油脂沾污过的衣服和防护用品必须更换；不得穿着有静电效应的化纤服装；不得穿有钉鞋。操作人员的服装若已渗透了氧，则不得进入有明火的场所。必要时，必须更换衣服或经过充分的吹除，在大气中至少吹除15min。
　　在进入通凤不良有发生窒息危险场所处理液氮、 液氩及其气体时必须分析大气含氧量，当含氧量低于18％时，操作员必须戴上自供式防护面具，并需在有专人监护下进行操作处理。空气中含氧检测方法可用"化学分析法"来测定。
　　操作人员的皮肤因接触低温液体或低温气体而被冻伤时， 应及时将受伤部位放入温水中浸泡或冲洗，切勿干加热。严重的冻伤应迅速到医院治疗。
　　槽车容器管路系统有微小泄漏时，应及时检修处理；有严重泄漏时，必须将槽车开到人稀、空旷安全处，逐渐排放，并应严格监护；排放时，人、车应处在上风向。排放液氧时，必须关闭汽车发动机；液氧波及区内严禁明火。
　　当槽车在途中发生重大事故，须及时报告当地有关部门进行处理，同时须做应急措施。
　　容器附近发生火灾，若环境温度有可能加速液体汽化时，可使用冷却水喷射到容器外壳上进行降温。
]]>2010-06-20 15:02:30