事故案例 | 一起液氧真空管道泄漏的原因及处理
张永然，孙立刚(鞍钢股份鲸鱼圈钢铁分公司环境与能源部和氧作业区，辽宁省营门市鲅鱼圈经济技术开发区 ）
摘要: 简介一起35000m3/h 空分设备液氧贮槽入口真空管泄漏事故， 分析了真空管道泄汤 的原因.阐述真空管道是换前的准备工作、更换操作的安全措施和效果。
鞍钢股份鲸鱼阁钢铁分公司由法国液化空气集 团引进的3 套35000m3/h 空分设备( 1# 、2#、3#空 分设备) ，采用分子筛l段附净化、增压膨胀机制 玲、全精馆制组的内压缩流程，由DCS 系统控制. 于2008 年7 月、2008 年11月、2009 年9 月相继投 产运行。l ' 、2' 空分设备共用1台液氧贮槽、3' 空 分设备独立用1 台液氧贮梢。20 1 3 年6 月发生f 一起液氧贮槽人口真空管泄漏事故，通过处理泄漏 点掌握了真空管道的运行以及处理方法，为以后生 产运行提供参考。
1 空分设备工艺流程
35000m3 /h 空分设备工艺流程如国1所示。净 化空气一部分直接进入冷箱，在主换热据中冷却后进入下塔; 另一部分进入空气增压机进一步压缩. 从空气增压机二级出口抽出部分气体送人增压膨胀 机膨胀.膨胀后空气进下塔。空气增压机四级出口 的高压空气. 在主换热器内与内压缩液氧和i液氮换 热后液化，经节流阀节流后一部分进入下塔精烟。在下塔顶部抽出2000m3/h 液氮，经液氮泵加压 后在主换热器内汽化作为中压氮产品送入氮气球 罐。在主冷底部抽出35000 m3 /h 液锐，经液氧泵 加压后在主换热器内汽化，之后作为氧产品送入锐 气球罐。从上塔顶部抽出2000m3 /h 纯氮气. 经 主换热器复热后送人氮压机，被压缩至0.6 MPa作 为氮产品送往管网。氩馏分由上塔抽出后进入粗氨 塔底部，在粗氢塔顶部得到氧含量低于I x 10 -6 的工艺氩送入精馏塔，租氢塔底部的粗液氩经循环粗氩泵加压后返回上塔。粗氩和精氩冷凝器的冷源分别采用下塔液空和下塔污液氮。液氧、液氮、液氩产品分别送人1000m3液氧、600m3液氮和200m3 液组贮槽。
35000m3/h 空分设备的产品指标见表1 。
2 液氧真空管泄漏现象
2013 年6 月3 日07: 00，空分设备操作人员 在巡检时发现， l' 、2'空分设备液氧进贮槽的真空 管(如国2 所示)泄漏液氧。立即采取了关闭l' 、 2'空分设备液氧进贮槽闽、根据主冷液位排放液氧 的措施。3 液氧真空管泄漏原因和l处理方案 被氧真空管道是由内管、外管和其空中间夹层
组成,真空管的制造长度一定,故在现场应用中会有中间的接口膨胀节连接。真空管泄漏的原因有以下3种:
(1)液氧真空管道在使用过程中受到外力作用而变形，外力作用(如管道间的撞击）会使真空管膨胀节泄漏。所以，在运行过程中要注意观察周围管道，如果有可能撞击到真空管，需采取中间隔离措施。另外，要保持真空管内液体持续流动。
(2）如果膨胀节本身质量存在问题,运行一段时间就会泄漏。这次真空管泄漏就是膨胀节本身质量问题造成的。经过技术人员分析，无法修复,需更换一段新的真空管。
(3)空分设备工况随着用户氧气需求量的变化而变化，主冷液位随之变化,导致液氧的取出量变化，时有时无，造成接口膨胀节处有碳氢化合物积聚,长期运行摩擦冲击膨胀节管道内壁,使其裂开。所以,空分设备的负荷应保持稳定,主冷持续1%的液氧排放,这样空分工况和膨胀量才能稳定,持续取液使真空管液体不间断，可避免膨胀节泄漏现象发生。
4真空管更换前准备工作
这次真空管泄漏是真空管接口处膨胀节变形导致的，需要更换一段新的真空管。真空管的订货周期为1个月，这段时间内1'、2*空分设备的操作调整和真空管更换前的准备工作如下:
(1)1'空分设备的操作:关闭1'空分设备液氧进贮槽的所有进液阀，手动开启1'空分设备液氧自动排放阀，1'空分设备运行时依靠液氧自动排放阀控制主冷液位。
(2)2'空分设备的操作:关闭2'空分设备液氧进贮槽的所有进液阀,手动开启2'空分设备液氧自动排放阀，2'空分设备运行时依靠液氧自动排放阀控制主冷液位。
(3)手动关闭液氧贮槽前手动进液阀。
(4)液氧贮槽内液体每天充装接液槽车,直到接液槽车放不出液体为止。
(5)开启液氧贮槽最低点排放口排放剩余液氧,直到排不出液体为止。
(6)用干燥空气(液氧外送泵加热气）置换液氧贮槽,大概7天时间，直到各个出口氧含量达到正常值20. 9%
5处理方法
液氧真空管是分段连接而成，所以需更换整段损坏的液氧真空管道。原真空管靠焊接成型、而新定制的真空管道是法兰连接,处理方法如下:
(1)在进液氧贮槽前自动排放阀HV6112B处接入临时管道,通人外部氮气(从2'空分设备流程泵密封气主管道接入)。
(2）打开 HV6112A、 HV6113A、HV6113B阀，氮气从HV6112B阀进人，从 HV6113B阀和漏点流出,进行管道置换，测得各管道出口氧含量均小于20. 9%。
(3）打开液氧贮槽前手动进液阀 VOL100A,使氨气形成通路从贮槽各个放散口放散。
(4)进行切割作业，减小氨气流量,将小气流氮气充至切割处，切割损坏的液氧真空管的两头。
(5)新更换真空管的法兰在地面焊接,焊接完成后进行焊渣清理、管道法兰酸洗、脱脂等工作。接口对面两处法兰在通入小气流氨气环境下焊接，焊接完毕加大氮气量对焊接处进行吹扫。
(6)进行法兰连接，法兰垫选用耐低温的聚四氟乙烯垫,固定好管托,作业完毕。
6处理效果和注意事项
关闭液氧贮槽自动排液阀 HV6112B、HV6113B。手动打开液氧贮槽前手动进液阀VOL100A、关闭液氧贮槽的所有手动排放阀,保留液氧贮槽压力调节阀自动控制,压力设定为5 kPa。打开1'、2'空分设备液氧进贮槽自动阀门,修改1'、2'空分设备液氧自动排放阀设定值。
7月8日17:30，向1”、2'空分设备的液氧贮槽送入液氧，确认法兰连接处没有泄漏后开始置换。7月11日 08:00，液氧贮槽开始出现液位,运行正常。
平时运行时，定期对真空管道进行真空度测试和定期检查旧真空管道接口膨胀节,以及时发现真空管的运行隐患并处理,保证真空管道的正常运行。7结束语
此次液氧真空管道泄漏的处理,为以后运行过程中真空管道的检查和维护积累了经验，为事故状态下保证液氧真空管道的安全提供了技术保障、也为以后凡涉及到和液氧贮槽连接的动火作业提供了借鉴经验。