“1500”空分板翅式换热器频繁故障的分析及处理

点击：1950 日期：[ 2014-04-26 22:43:09 ]

任立华,肖盘根(河南信阳钢铁公司制氧厂,河南省信阳市明港镇　464194) 　　信阳钢铁公司ＫＤＯＮ 1500/1500-Ⅲ型空分设备是20世纪80年代产品,1996年底投产,不到一年就因切换板翅式换热器热端空气—污氮封头开裂而被迫停产。经安装单位补焊后恢复生产。之后在1997年～2001年里先后出现类似故障8次,每次平均影响生产时间5～7天,严重影响了炼钢生产,给公司造成较大的经济损失。为寻求解决方案,我们进行了多家同型设备用户调研,结论是此类故障为常见多发故障,没有较理想的解决办法。1500ｍ3/ｈ空分设备板翅式换热器封头的频繁开裂成为制约我厂生产的一大难题。 1　板翅式换热器设备简介在ＫＤＯＮ 1500/1500 Ⅲ型空分设备中,板翅式换热器的主要作用:一是净除空气中的水、二氧化碳等杂质,保证入塔空气洁净;二是冷却正流空气,使返流气体复热,回收冷量。它是整个空分设备的关键,其工况好坏直接关系着空分系统能否正常生产。板翅式换热器分两大组交替切换,每大组由两小组并联,即共四小组,每小组又分为冷段和热段,热段的下部———热端,有8只空气—污氮封头,频繁出现故障的是第一组的两只和第三、四小组的各一只封头,切换系统有空气和污氮气动蝶阀各四只,均压蝶阀两只。气动程序信号发生器进行切换程序自动控制。 2　故障现象及原因分析板翅式换热器第一次出现故障是在1997年8月份,巡检人员发现板翅式换热器冷箱有“出汗”现象,进塔空气流量表波动幅度加大,塔内液位有下降趋势,装置冷量明显不足,增加膨胀量后氧气纯度不能保证,打开冷箱顶部的平衡盒检查时,有大量的珠光砂粉末喷出。通过上述现象判定,板翅式换热器泄漏,需停车处理。经检漏发现,一组换热器热端的空气—污氮封头处有一长约70ｍｍ的裂缝向冷箱吹出气体。补焊后恢复生产不到半年,上述现象重复发生。在1997年～2001年的五年中,热端封头开裂6次,裂缝长约50～70ｍｍ,故障间隔期3～9个月。2001年5月板翅式换热器封头再次开裂,我们吸取前五次教训,对故障原因进行系统的全面的分析,认为可能致障的原因如下:(1)板翅式换热器的制造质量差。(2)操作不规范,气流冲击频繁。(3)换热器均压阀质量差,易发生故障不能正常均压,造成气流对设备的非正常冲击。(4)切换系统程序控制装置故障不能及时排除,影响正常均压和切换。(5)冷箱基础沉降不均。(6)冷箱底部进出的碳钢管道支架太小,刚性差,对交变载荷承受力不足。 3　措施及效果针对上述致障因素,我们决定在补焊的同时进行综合治理。(1)规范操作程序。我们重新制定了作业指导书,对每项操作步骤都进行规范,提高职工操作水平,杜绝了不规范作业。(2)对均压阀进行质量把关,同时要求运行和维修人员对其勤点检、勤维护、勤保养,发现问题及时处理。(3)对仪表维修人员进行技能培训和责任心教育。(4)增加和加固进出换热器管道的支架,减少管道对设备冲击变形量,减小换热器所承受的交变应力。(5)在热端封头接管处加装膨胀节,增加换热器承受交变应力的能力。通过2001年5月采取综合措施后,板翅式换热器运行状况良好。截止目前,近两年来没有再次发生类似事故,同比年均增产氧气50万ｍ3,创效25万元;减少开车时空压机无用电耗年均14万度,年降电费5 6万元;节约外协费、维修费年约15万元,取得了良好的经济效益。 4　经验教训 (1)我们前几次故障均是单一地对故障点进行处理,没有从根本上找出问题的原因,结果造成故障重复发生。(2)对设备故障的判断,应克服以往的“某一原因”致障的习惯性思维。本事例是多种致障因素共同作用而产生的,针对性地采取综合治理措施是解决问题的关键。(3)操作人员和仪表维修人员业务素质和责任心有待提高。

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