Uvod
Prva faza velikog-projekta ugljena-na-prirodni plin u Kini uključuje dva 48.000 m³/hjedinice za odvajanje zraka, prvenstveno osiguravajući kvalificirani kisik, dušik i pomoćni zrak za cijelo postrojenje. Ove je jedinice dizajnirao i proizveo Hangzhou Oxygen, a konstrukciju i instalaciju dovršila tvrtka Sinopec No. 10. Jedinice koriste unutarnji proces kompresije tekućeg kisika, a jedinice kompresora zraka sastoje se od kompresora zraka, parne turbine i pojačivača tlaka. Dana 5. rujna 2011. uspješno je završeno pojedinačno puštanje u rad niza parnih turbina, a 6. studenoga kombinirano puštanje u rad jedinica zračnih kompresora. Nakon ispitivanja prenaponom, svi pokazatelji performansi su zadovoljili zahtjeve dizajna. Tijekom tro-mjesečnog procesa puštanja u pogon naišlo se na brojne probleme u dizajnu i radu. Međutim, zajedničkim naporima cjelokupnog osoblja zaduženog za puštanje u rad, ti su problemi riješeni jedan po jedan. Slijedi sažetak problema na koje ste naišli tijekom procesa puštanja u pogon za vašu referencu.
Glavni parni sustav
Mjerač protoka glavne pare utječe na vrijeme pročišćavanja
Prilikom razvoja plana pročišćavanja glavnog parovoda, s obzirom na dugi proizvodni ciklus za čep za pročišćavanje ventila za brzo-zatvaranje, privremeni vod za pročišćavanje postavljen je na posljednjem koljenu glavnog cjevovoda za paru, zaobilazeći ventil za brzo-zatvaranje. Ključni detalji plana uključuju: zavarivanje argonom za temeljni premaz kako bi se osigurala glatka unutarnja površina; dekapiranje i pjeskarenje usponske cijevi otprilike 3 metra od posljednjeg koljena do ventila za brzo-zatvaranje; i hladno rezanje i ručno čišćenje, kao i pregled endoskopom, tijekom uklanjanja privremene linije za pročišćavanje kako bi se osigurala čistoća. Međutim, tijekom stvarnog pročišćavanja, turbinski mjerač protoka između glavnog ventila za paru i ventila za brzo-zatvaranje još nije stigao, pa je donesena odluka da se prvo pročisti ovaj dio cjevovoda. Nakon što bi se pročišćavanje završilo, ugradio bi se mjerač protoka pare i pregledao gore navedenom metodom. Tjedan dana nakon što je glavni parovod pročišćen, prošao je test vruće i hladne mete. Prilikom uklanjanja privremene cijevi za pročišćavanje radi ugradnje mjerača protoka, zabrinutost oko sekundarne kontaminacije cijevi navela je strane stručnjake da ponude dvije mogućnosti: jedna je bila ugradnja samo cijevi uzvodno od ventila za brzo{10}}zatvaranje bez ugradnje mjerača protoka, a zatim provođenje testnog rada jedinice. Nakon potpune primopredaje uređaja pristupilo bi se ugradnji mjerača protoka po potrebi. Drugi je bio instalirati mjerač protoka, ali privremeno zadržati privremenu cijev za pročišćavanje, nastaviti s pročišćavanjem i ukloniti privremenu cijev za pročišćavanje nakon što je prošao ciljni test, zatim ponovno postaviti cjevovod uzvodno od ventila za brzo-zatvaranje. U konačnici, pročišćavanje je nastavljeno nakon ugradnje mjerača protoka, što je produžilo vrijeme pročišćavanja za otprilike jedan tjedan.
(2) Neuspjeh u provedbi mjera parne izolacije zamalo je rezultirao nezgodom s ozljedama-povezanom s parom
Parni sustav tvrtke koristi glavni sustav cijevi. Nakon visokotlačnog parnog-graničnog ventila nalazi se visoko{2}}glavna cijev za paru. Ova glavna cijev povezana je paralelno s glavnom cijevi za paru visokog tlaka od 8,5 MPa- za odvajanje zraka, pročišćavanje i metanizaciju, kao i sustave za odgrijavanje pare od 5,0 MPa, 2,0 MPa i 0,8 MPa i smanjenje tlaka. Nakon što je glavni cjevovod pare ASU pročišćen, parni granični ventil pod visokim-tlakom je zatvoren, a ASU je počeo ponovno postavljati cjevovod uzvodno od ventila za brzo{11}}zatvaranje. Kako bi se spriječio zaostali tlak u cjevovodu, glavni parni zasuni u prvoj i drugoj seriji ASU potpuno su otvoreni, a glavni odvodi pare duž cjevovoda potpuno su otvoreni. Međutim, dok su strani stručnjaci provjeravali poravnanje i zazor između prirubnice glavnog parovoda i velike prirubnice pare ventila za brzo{14}}zatvaranje, voda i para iznenada su izašle iz prirubnice pare. Srećom, nitko nije ozlijeđen. Kasnija istraga otkrila je da je sustav rasplinjavanja bio podvrgnut parnom pročišćavanju od 5,0 MPa. Ovaj zamalo-promašaj služi kao podsjetnik da se osigura jedinstvena koordinacija i zapovijedanje tijekom početnog pokretanja kako bi se izbjegle sigurnosne nezgode tijekom unakrsnog-puštanja u pogon. Nadalje, pri pregledu opreme i cjevovoda koji rukuju opasnim medijima kao što su visoka-temperatura, visoki-tlak, zapaljivi, eksplozivni i otrovni mediji, neophodno je osigurati izolaciju sustava i potvrditi slijepe ploče kako bi se uklonile glavne sigurnosne opasnosti na izvoru.
Sustav ulja za podmazivanje
Hladnjak ulja utječe na čišćenje ulja
Tijekom procesa čišćenja ulja za kompresorsku jedinicu zraka prvo se izvodi izvantjelesna cirkulacija. To uključuje kratko-spajanje gornje cijevi za ulje i povratne cijevi za ulje s crijevom, dodavanje filtra na priključak gornje cijevi za ulje i pokretanje pumpe za ulje za podmazivanje da cirkulira 4-6 sati. Zatim se filter uklanja radi pregleda. Međutim, više od mjesec dana nakon čišćenja uljnog sustava, filter je uklonjen radi pregleda i otkrivene su crne, tvrde čestice. Analiza je pokazala da je hladnjak ulja bio na mjestu -dulje vrijeme, uzrokujući oksidaciju i hrđanje unutar kućišta izmjenjivača topline, koje je ulje za podmazivanje odnijelo u cijevi. Rastavljanjem i pregledom hladnjaka ulja uočena je značajna hrđa na kućištu. Poduzete su mjere, uključujući ispiranje vodenim mlazom pod visokim pritiskom, sušenje zrakom i pjeskarenje kućišta. Nakon ovog tretmana pokrenuta je uljna pumpa i nakon 3-4 ciklusa ispiranja kvaliteta ulja je prihvatljiva.
Čišćenje spremnika ulja za podmazivanje uzrokovalo je sekundarnu kontaminaciju ulja za podmazivanje.
Nakon što je sustav ulja za podmazivanje ispran, ulje za podmazivanje je ispumpano i očišćeno. Nakon provjere od strane inženjerskog odjela, nadzorne tvrtke i postrojenja za odvajanje zraka, ulje za podmazivanje je ponovno napunjeno. Međutim, uzorkovanje i analiza nakon ponovnog punjenja otkrili su da je sadržaj vode u ulju za podmazivanje porastao sa 78 × 10⁻⁶ prije čišćenja na 680 × 10⁻⁶, što nije u skladu sa standardima kvalitete ulja. Stoga je ulaz vakuumskog filtra za ulje bio spojen na ispusni ventil na dnu spremnika za ulje, a izlaz je bio spojen na otvor za punjenje na vrhu spremnika. Vakuumski uljni filtar je zatim uključen kako bi cirkulirao i filtrirao ulje za podmazivanje u spremniku. Uzorkovanje i analiza tri dana kasnije otkrili su da se sadržaj vode u ulju za podmazivanje vratio na standard manji od 160 × 10⁻⁶. Naknadnom analizom utvrđeno je da je primarni uzrok sekundarne kontaminacije kišnica koja je ušla u bačve s mazivim uljem dok su bile pohranjene na otvorenom. Ulje za podmazivanje je zatim upumpano u bačve-napunjene vodom, uzrokujući sekundarnu kontaminaciju.
Otok za hlađenje zraka i sustav kondenzata
Jedinica za odvajanje zraka prvenstveno se sastoji od šest ventilatora-varijabilne frekvencije, dvije pumpe za kondenzat, dvije pumpe za odvod, vrućeg bunara, spremnika za bljesak, spremnika kondenzata i spojnih cijevi. Tijek procesa je sljedeći: ispušna para iz turbine ulazi u zrakom-ohlađen nizvodni snop cijevi kroz ispušni razvodnik radi izmjene topline. Kondenzat se skuplja u donjem kolektoru i zatim cijevima odvodi u spremnik kondenzata. Plin koji ne može kondenzirati šalje se u ispušnu pumpu kroz zračnu cijev na vrhu protustrujnog snopa cijevi. Nakon stlačenja, kondenzat izmjenjuje toplinu s parom iz ispušnog hladnjaka u ispušnom hladnjaku. Zatim se dijeli na dva puta: jedan se vraća u spremnik kondenzata kroz povratni ventil kondenzata (LV814) kako bi se održala stabilna razina tekućine, a drugi put se šalje u mrežu kondenzata kroz izlazni ventil kondenzata (LV815). Ispušna para turbine i kondenzat iz ispušnog razvodnika skupljaju se u vrućoj bušotini i vraćaju u spremnik kondenzata putem odvodne pumpe-frekvencije.
Struja motora pumpe kondenzata premašuje nazivnu struju
Tijekom procesa puštanja u rad pumpe za kondenzat, LV815 je bio potpuno zatvoren, a LV814 potpuno otvoren za pokretanje pumpe za kondenzat. Ispusni ventil je zatim polako otvoren. Kada je izlazni ventil otvoren otprilike četiri okretaja, struja motora pumpe kondenzata dosegla je 200 A (nazivna struja 210 A). Ponovljeni testovi nisu uspjeli riješiti problem prekoračenja nazivne struje motora. Nakon analize, pri odabiru crpke, smatra se da je otpor perifernog cjevovoda 110 mH₂O, te je odabrana crpka 200NB-110 (krivulja njezine učinkovitosti prikazana je na slici 1). To jest, kada otpor nakon crpke dosegne 110 mH₂O, brzina protoka crpke dosegne svoju projektiranu vrijednost (okomita isprekidana linija na slici 1). Kada je otpor nakon pumpe manji od 110 mH₂O, brzina protoka pumpe će se povećati i njezina snaga će se povećati u skladu s tim. Kada protok dosegne 215t/h, otpor nakon pumpe je 103mH₂O, a snaga motora je 110kW. Kada se otpor nakon crpke dodatno smanji, kako se protok povećava, snaga motora će premašiti projektiranu vrijednost, a motor pumpe će biti preopterećen. Stoga je dodan prigušni otvor između povratnog voda pumpe za kondenzat i ulaza u spremnik za kondenzat. Otvor ima površinu protoka od 0,00255 m², promjer prigušnog otvora od 57 mm i debljinu od 10 mm. Proračunski protok je 80 t/h. Nakon modifikacije cjevovoda kondenzata puštena je u rad pumpa kondenzata. Kada je izlazni ventil otvoren na 50%, struja motora pumpe za kondenzat bila je 90A. Kada je izlazni ventil bio potpuno otvoren, struja motora pumpe za kondenzat bila je samo 130A.
Glavni vakuum ekstraktor nije uspio održati vakuum tijekom rada u prvom i drugom stupnju.
Tijekom ispitivanja blokade kompresora, nakon preokreta glavnog vakuum ekstraktora (koristeći prvi i drugi stupanj), otkriveno je da se vakuum ne može održati.
Tlak vakuuma (apsolutni tlak, isto dolje) porastao je s 13kPa na 20kPa. Vakuumski tlak nastavio je rasti do 30 kPa i pokazao je znakove nastavka porasta nakon preokreta glavnog vakuum ekstraktora. Kako bi se osigurao siguran rad jedinice, početni-vakuum ekstraktor je ponovno-aktiviran, a vakuumski tlak brzo je pao na 13 kPa. Nakon probnog rada, ulazni filteri i mlaznice dva glavna vakuum ekstraktora su otvoreni i pregledani. Nisu pronađeni nikakvi ostaci, što ukazuje da glavni vakuumski ekstraktori nisu bili začepljeni i da rade normalno. Analiza je pokazala da je rad-vakuum ekstraktora pri pokretanju bio povezan s radnim tlakom pare. Budući da se radna para početnog-vakuum ekstraktora ne kondenzira, to nije bilo povezano s temperaturom pregrijavanja pare. Radni tlak pare trenutno zadovoljava projektne zahtjeve, a početni-vakuum ekstraktor može se normalno koristiti. Kada sustav uspostavi vakuum, ispušna para iz turbine ulazi u kondenzator radi kondenzacije. Nakon što je sustav za kondenzat u funkciji, obično se postavljaju primarni i sekundarni vakuumski ekstraktori. Značajna razlika između primarnih i sekundarnih vakuumskih ekstraktora i početnih vakuumskih ekstraktora je u tome što se pogonska para ne ispušta izravno, već se obnavlja kroz kondenzaciju. Njihova učinkovitost ekstrakcije izravno je povezana s učinkom kondenzacije ekstrakcijskog hladnjaka. Tri čimbenika utječu na učinak kondenzacije ekstrakcijskog hladnjaka: ulazna temperatura rashladne vode; radna temperatura pare; i brzina protoka plina koji se ne kondenzira (curenje vakuuma sa strane turbine). Projektni parametri za parni ejektor u ovom projektu su sljedeći: radni tlak pare od 1,5 MPa, temperatura od 201 stupanj (blago pregrijana); ulazna temperatura rashladne vode od 69,1 stupanj, izlazna temperatura od 70,5 stupnjeva, protok od 118 t/h; i protutlak od 28 kPa. Prvo raspravimo utjecaj temperature rashladne vode. Tijekom -puštanja u pogon na licu mjesta, periferni sustavi kondenzacijskog sustava još nisu bili uspostavljeni. Protok crpke je već bio preko 180 t/h, ali je ispušten samo dio te vode (desetke tona). Glavnina vode tekla je kroz povratni vod u spremnik kondenzata, gdje je zatim ulazila u ispušni hladnjak. Rashladna voda koja se koristi za hlađenje pare prvenstveno je cirkulirala u zatvorenom krugu. Kada su primarni i sekundarni ispušni hladnjak radili, temperatura rashladne vode porasla je nakon prolaska kroz ispušni hladnjak, a temperatura je dodatno porasla nakon prolaska kroz zatvoreni krug. Kako se vrijeme rada povećavalo, temperatura rashladne vode nastavila je rasti, a protutlak u sustavu također se postupno povećavao. Razmotrimo utjecaj radne temperature pare. Ispušni hladnjak radi tako da prvo apsorbira osjetnu toplinu pregrijane pare, a zatim apsorbira latentnu toplinu pare kako bi je kondenzirao. Trenutačno, budući da se para za brtvljenje srednjeg{41}}tlaka turbine i radna para izvlače iz istog cjevovoda, para za brtvljenje srednjeg{42}}tlaka turbine zahtijeva pregrijavanje od 30 K, što uzrokuje da temperatura radne pare dosegne 270 stupnjeva, što je ozbiljno pregrijavanje. Većina područja izmjene topline ekstrakcijskog hladnjaka koristi se za apsorpciju osjetne topline pare, ozbiljno utječući na njenu učinkovitost kondenzacije i, posljedično, smanjujući njen kapacitet ekstrakcije. Podaci prikupljeni iz nekoliko testnih vožnji pokazuju da kada je radna temperatura pare relativno niska (210 stupnjeva, blago pregrijana), primarni i sekundarni ispusi mogu raditi normalno i održavati protutlak u sustavu. Međutim, kada je pregrijavanje prekomjerno, ne mogu raditi normalno. Stoga, da bi se osigurao ispravan rad mlaznog parnog ekstraktora, radna temperatura pare mora biti snižena na približno projektiranu vrijednost.
Često začepljenje ulaznog filtra odvodne pumpe
Tijekom kombiniranog testnog rada jedinice zračnog kompresora, kada je protok pare u turbini dosegao približno 70 t/h, odvodna pumpa počela je kvariti, uzrokujući da razina tekućine u vrućem bunaru nastavi rasti. Nakon prebacivanja u stanje mirovanja, razina tekućine je nakratko pala prije nego što je nastavila rasti. Nakon rastavljanja ulaznog filtera pumpe radi pregleda, otkriveno je da je začepljen velikom količinom hrđe i mulja. Kako bi se održao rad jedinice, osoblju je dodijeljeno da često okreće pumpu kako bi kontinuirano čistilo cjedilo. Međutim, čak i nakon puštanja jedinice u pogon, glavna ispušna cijev nije bila čisto isprana, a cjedilo je ostalo začepljeno. Demontaža glavne ispušne cijevi otkrila je veliku količinu hrđe i mulja na dnu glavne cijevi i vrućeg bunara. Analiza je pokazala da hrđa i mulj prvenstveno potječu iz glavne ispušne cijevi. To je bilo zbog toga -otok za hlađenje zraka koji nije bio vruće-čišćen tijekom puštanja u rad. Hrđa, troska od zavarivanja i prašina zalijepljena za unutarnju stijenku glavne ispušne cijevi isprana je ispušnom parom iz turbine i skupljena u vrućoj bušotini s kondenzatom. Ovu hrđu, mulj i hrđu zatim je odvodna pumpa neprekidno prenosila do ulaza pumpe, začepljujući filtar i uzrokujući kvar odvodne pumpe.
