1、 冶金之家网站制氧机全线停电后的应对措施付华凌，邵新中（宝钢集团八钢公司能源中心制氧分厂，新疆乌鲁木齐 830022）摘 要：对因电网故障制氧机发生全线停电事故，需采取一系列切实可靠可行的处理措施进行了介绍，从关键操作项、设备防冻等方面着手，保证了设备的安全。关 键 词：全线停电；制氧机；处理措施；关键操作项；设备防冻1 前言近期，因外部电网故障造成八钢先后两次大面积停电，2 套 40000m3/h 制氧机区域、2套 20000m3/h 制氧机区域在这两次事故中各全线停电一次。面对突发的全线停电故障，我们从工艺、机械、电气、仪表四个专业着手梳理，采取一系列切实可靠可行的措施，保证了设备的安全。
2、在恢复供电后，因停电而跳停的制氧机在较短时间内恢复了正常生产。2套 40000m3/h 空分设备采用分子筛吸附净化、膨胀空气进上塔、全精馏无氢制氩、氧氮产品外压缩、液氩内压缩工艺流程，空压机采用汽轮机拖动。2 套 20000m3/h 空分设备采用分子筛吸附净化、膨胀空气进上塔、全精馏无氢制氩外压缩工艺流程，空压机采用电机拖动。2 事故经过2012 年 1 月 3 日因外部电网故障造成 2 套 20000m3/h 制氧机区域全线停电，在运行的2 套制氧机组所有设备全部跳停，空分 DCS 控制系统、调节阀、压缩机及膨胀机现场控制柜、操作微机、仪表、调压站转为 UPS 电源供电，保证停机时的各项操作
3、。1 月 29 日因外部电网故障造成 2 套 40000m3/h 制氧机区域全线停电，在运行的2#40000m3/h 制氧机组所有设备全部跳停，空分 DCS 控制系统、空压机组 ITCC 控制系统、调节阀、压缩机及膨胀机现场控制柜、操作微机、仪表、调压站转为 UPS 电源供电，保证停机时的各项操作。在-30的环境温度下，制氧机全线停电，空分、产品压缩机、循环水系统全停，外供的蒸汽、暖气受到影响或停止供应，各设备除了按紧急停机预案执行外，防冻工作变得尤为重要。3 事故处理措施3.1 空分系统关键操作项（1）将主塔、氩塔、主换热器工艺阀关闭，原则上将空分塔封闭保压。注意监控上塔压力，压力高用返流氮
4、气、污氮进主换热器前吹除阀泄压；若上塔持续下降，需现场检查各返流气调节阀、粗氩气放空阀、精氩余气放散阀等是否关闭到位，若上塔压力接近零，则需通过空分产品氮气输送阀利用低压氮气管网向塔内充入氮气，确保塔内不得为负压。（2）将增压透平膨胀机紧急切断阀和喷嘴关闭，现场控制柜按下紧急停车按钮。关闭膨胀端及增压端进、出口阀，打开蜗壳排放阀；关闭增压冷却器进、回水阀，打开排水阀将水排掉，稍开增压冷却器后增压空气管道取样分析阀，查看是否有水，判断增压冷却器是否泄漏。（3）将分子筛纯化系统程控暂停，记录步骤和时间，关闭所有切换阀后程控复位。（4）现场关闭常温水、冷冻水流量调节阀以及常温泵、冷冻泵进出口阀；关闭
5、空冷塔底部回水调节阀及其后手动截止阀，防止循环水系统恢复供水后，因阀门不严循环水倒灌入空冷塔，淹没空气进空冷塔管道；关闭水冷塔外部供水调节阀及其后手动截止阀，防止因阀门不严造成水冷塔水位高，淹没污氮、氮气进水冷塔管道。将冷冻机现场控制柜紧急停车按钮按下。（5）空压机、产品压缩机跳停后，按下紧急停车按钮，防止恢复供电后压缩机自启而损坏设备。关闭产品压缩机出口阀及回流阀。冶金之家网站（6）循环水泵跳停后关闭出口阀，关闭循环水池补水阀，防止水池水位高而溢流。（7）关闭液氧、液氮、液氩充灌贮槽调节阀及其后手动截止阀，防止停机后不合格液体污染贮槽；打开各真空管道排放阀，排尽管道内残留液体防止汽化超压。（
6、8）关闭液氧喷射调节阀及其后手动截止阀，防止停机后液体漏入氧气管道，造成管道冻裂或爆管。（9）将污氮供冷箱密封气阀关闭，若短时间内机组不能恢复正常，则应将冷箱密封气由污氮切换为低压管网氮气供应，确保停机后冷箱不会形成负压。（10）停电后空压机组电动顶轴泵、盘车泵无法运行，由直流屏供电的直流油泵维持运行，现场利用手动盘车装置盘车，确保汽轮机转子不会变形。3.2 防冻项目（1）将预冷系统常温水管道、冷冻水管道、水冷塔补水管道、水冷塔喷淋管道排放阀打开，排尽管道内余水，防止管道结冰堵塞或冻裂。2007 年冬季发生一起因制氧机跳停后预冷系统相关管道未进行排水，造成冷冻水管道结冰堵塞，影响制氧机启动将近
7、 10h。（2）将循环水系统回水上冷却塔管道、冷却塔防冰管、冷却塔化冰管的排放阀打开，排尽管道内余水，防止管道结冰堵塞或冻裂。（3）液体备份系统的水浴式汽化器外供蒸汽若停供，且短时间内不能恢复供应，则应将水浴式汽化器及管道内的水排尽，防止结冰堵塞或冻裂。（4）分子筛纯化系统的蒸汽加热器外供蒸汽若停供，且短时间内不能恢复供应，则应将蒸汽加热器、汽液分离器内的水排尽，防止结冰堵塞或冻裂；将蒸汽管道的疏水开大，防止因冷凝水结冰而堵塞。（5）将汽轮机凝结水外送管道排放阀打开，排尽管道内的水，防止管道因冷凝水结冰堵塞或冻裂。2011 年 2 月发生一起因汽轮机凝结水外送管道结冰堵塞，影响空压机加负荷空分
8、无法运行，外送凝结水管道较长判断结冰堵塞点较困难，处理时间较长，影响制氧机启动将近20 h。（6）检查厂房内各供暖设施情况，防止因供暖中断，供暖设施被冻裂；若供暖中断一时间难以恢复，则将各供暖设施内的水排尽。供暖设施因供暖中断而冻裂已发生多起。（7）若供电短时间无法恢复，配电室热风幕无法运行，需密切关注配电室内液阻柜温度，防止室温太低造成液阻柜液体冻结。3.3 电气、仪表处理项目（1）检查各进线断路器是否断开，将各进线断路器摇至试验位，并检查、记录各进线综合保护报文。（2）将各高压配电柜的断路器摇至试验位，并检查、记录各进线综合保护报文。（3）若供电较长时间无法恢复时，为延长 UPS 电源供电
9、时间，除操作必要的微机外，关闭其余操作微机。（4）为避免 UPS 的电池因深度放电而提早损坏，当其放电达到其 50%容量时进行关机，UPS 电源关机造成空分 DCS 控制系统退出运行，调压站调节阀自动调压失效，所有监控参数将无法检测，所有调节阀将无法操作，故 UPS 电源关机前要做好相关准备工作。空分系统各气关式调节阀在 UPS 电源关机前，现场切断仪表气手动全关，防止 UPS 电源关机造成气关式调节阀电磁阀失电阀门全开，影响空分塔保压。调压站在 UPS 电源关机前应有专人在现场，提前将各产品介质输送调节阀切断仪表气手动全开，UPS 电源关机后依据现场输送调阀后压力，手动操作截止阀控制输送压力
10、满足用户要求。（5）若供电短时间难以恢复，敷设临时电缆解决汽轮机转子盘车、夜间照明、DCS控制系统等关键点的供电。冶金之家网站3.4 其他项目（1）将常温泵、冷冻泵、各产品压缩机油泵、空压机组顶轴泵及盘车泵、分子筛再生加热电炉现场控制柜转换开关由“DCS”位切换到“0”位，防止恢复供电后自启。（2）将具备启动条件液体备份系统的液氧泵、液氮泵、液氩泵快速预冷后启动，保证用户的生产需要。注意控制水浴式汽化器水温以保证液体产品汽化后温度在 10以上，避免低温液体产品未完全汽化而进入碳钢管道发生爆管事故。2007 年发生一起贮槽液氮经液氮泵加压后在水浴式汽化器内未完全汽化，低温液氮进入碳钢氮气管道发生
11、爆管。（3）在空气出空冷塔温度满足设计要求的前提下，减少未停电区域运行制氧机组氮气送入水冷塔的量，增加氮气输送量，启动备用氮气压缩机，保证用户的氮气需求。（4）制氧机跳停后，现场检查各设备是否存在跑、冒、滴、漏现象；恢复供电后，对所有停运设备进行复查，确认无跑、冒、滴、漏及其他异常现象，并对因设备设施防冻而加装伴热装置的操作点进行检查，确认伴热正常。（5）当前钢铁行业的氮气需求量超过氧气需求量，制氧机跳停后若液氮备份系统液氮贮备量不足，且外购液氮量难以保证的情况下，可考虑用槽车将液氩贮槽中的液氩倒运至液氮贮槽中，以增加液氮备份系统的支撑时间，降低炼铁、炼钢工序的损失。其次，通过协调停止轧钢工序
12、中高纯氮用户的供应，加大空分进塔空气量降低氮气产品纯度（保证在99.5%以上） ，以增加氮气产品输送量。4 注意事项（1）事故发生后操作人员应保持镇定,听从班组长统一安排,防止因慌乱出现误操作或造成人身伤害事故。（2）操作人员要保持通讯畅通，进入液体备份系统的液体泵房以及调压站前需携带便携式测氧仪，预冷、启动液体泵前，室内通风设施运转正常，保证紧急撤离通道畅通，防止窒息事故发生。（3）液体备份系统的液氧泵、液氮泵、液氩泵操作时需有两人进行,加强监护注意配合，避免冻伤事故发生。操作水浴式汽化器时注意危险源辨识，防止被高温蒸汽或热水烫伤。（4）UPS 电源、应急照明和事故照明系统应纳入日常点检内容中，确保在停电事故状态下能发挥作用。（5） 各制氧机组仪表气源管路应进行连通形成管网，确保各制氧机在停机或事故状态下的仪表气供应。（6）各制氧机组的氧、氮、氩产品气管道应进行连通形成管网，气体缓冲球罐各制氧机组应实现共用，各调压站应实现互补互备，以最大限度发挥现有设备的能力，方便生产的组织和调整。5 结束语电网故障造成的制氧机全线停电事故难以避免，面对突发的停电事故，操作人员要保持镇定、头脑清醒，按工艺、机械、电气、仪表 4 个专业去梳理，确保不留死角，保证设备的安全。为此，制定制氧机全线停电事故状态下的应急预案尤为重要，并要定期组织演练，不断完善，以提升操作人员事故状态时的处置能力。
