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【空分知识】空分氧泵密封气流量下降原因及解决措施

空分装置液氧泵为进口设备法国低温之星密封气密封形式充气迷宫密封液氧泵密封气采用装置自供仪表空气露点温度≤-65℃,CO2≤1PPm。

一、液氧泵密封气的目的

充气迷宫密封是利用迷宫形式的结构,并在其中通入密封用气体,以防止低温液体≈-180℃沿低温离心泵泵轴泄漏的密封方式。离心液氧泵采用密封气的目的是为了防止液体外漏,但是不允许出现带气现象。因此,调节密封气压差(密封气压力-氧泵进口压力=氧泵密封气压差)的原则是让液氧泵在极少量的液体外漏、汽化的情况下进行运转。当密封气压力过低时,就会出现液体泄漏;当密封气压力过高时,将有气体通过迷宫密封泄漏到液氧泵内,造成叶轮内带气甚至发生“汽蚀”现象,液氧泵不打或出口压力降低因此,对液氧泵密封气要求较高:露点≤-65℃,CO2含量≤1PPM(水的熔点为0℃,CO2熔点为-78.5℃),否则在密封过程中冰(水)、干冰(CO2)将冻堵密封气管或迷宫密封,导致低温液体外漏而冻坏液氧泵。

二、液氧泵密封气冻堵造成的影响:

一旦液氧泵密封气管线、密封冻堵后,液氧泵没有密封气防止液体外漏,虽然冻堵,但会有部分液氧外漏而导致氧泵轴承温度、密封气排气温度下降至联锁值造成氧泵跳车(轴承温度低低联锁:-10℃、密封气排气温度低低联锁:-120℃),或因密封气冻堵断气导致密封气压差低至联锁值造成氧泵跳车(密封气压差低低联锁:1Kpa),氧泵跳车后备泵也因密封气冻堵而无法及时启动备用,后续装置造气、乙二醇停车,全系统无计划临时停车,影响生产运行。

三、本装置氧泵密封气异常现象及处理:

    2022年03月07日现场巡检人员发现主泵运行的1#液氧泵密封气流量由22m3/h下降至10m3/h,中控查看密封气压差发现有不规则波动上涨情况。汇报车间领导后,2022年03月08日下午15:30分将液氧泵倒换为2#泵为主泵运行,2#泵密封气流量为23m3/h左右,将1#氧泵进行排液、加温,加温完成后冷泵低速运转备用。

    1#氧泵冷泵完成低速备用后发现密封气流量恢复至20m3/h左右,后续一直使用2#氧泵为主泵运行至2022年04月01日,现场巡检人员发现2#氧泵密封气流量由23m3/h下降至13m3/h,1#氧泵密封气流量由20m3/h下降至4.5m3/h。

附件图1

中控查看密封气压差趋势发现,1、2#液氧泵密封气压差趋势由2022.03.28开始出现不规则上涨波动(附件图1)波动幅度为30Kpa—42Kpa,后进行分析判断,怀疑密封气可能有冻堵现象。结合之前液氮泵回气阀25810气源管因被保温跟液氮管线包裹在一起导致气源管冻堵的现象,判断可能是密封气露点或CO2含量不合格造成,联系质检对密封气进行露点分析发现密封气露点为-80℃,露点合格。

因为质检手动分析CO2含量存在误差,故没有进行CO2含量分析。然后发现装置密封气、仪表气供气管网从螺杆空压机外送气量为2200m3/h左右。而增压机一段送出到仪表空气球罐的绝对合格气体外送气量为250m3/h左右,经分析判断螺杆空压机外送仪表气CO2含量不达标,导致氧泵密封气、氮泵回气阀25810管线、迷宫密封冻堵。

2022年04月02日10:00点将螺杆空压机停用,外送仪表气全部改换为合格的仪表球罐供气,经过04月02日、03日2天运行后,发现氧泵密封气流量有一直上涨趋势1#氧泵密封气流量上涨5.5m3/h(附件图2)

2#氧泵密封气流量上涨至14.5m3/h(附件图3)

且查看中控密封气压差趋势不再波动(附件图4)

自此,问题得以解决。没有造成氧泵密封气管道因密封气不合格而彻底冻堵造成液氧泵、空分装置停车,确保装置生产未受到影响。

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