Sissejuhatus
Hiinas ulatusliku-söe-to{2}}maagaasi projekti esimene etapp hõlmab kahte 48 000 m³/hõhueraldusüksused, pakkudes peamiselt kogu tehasele kvalifitseeritud hapnikku, lämmastikku ja tarbeõhku. Need üksused kavandas ja valmistas Hangzhou Oxygen, ehituse ja paigaldamise viis läbi ettevõte Sinopec No{1}}. Seadmed kasutavad vedela hapniku sisemist kokkusurumisprotsessi ja õhukompressoriüksused koosnevad õhukompressorist, auruturbiinist ja võimendist. 5. septembril 2011 lõpetas auruturbiinide seeria edukalt individuaalse kasutuselevõtu ning 6. novembril lõpetasid õhukompressoriüksused kombineeritud kasutuselevõtu. Pärast liigpinge testimist vastasid kõik jõudlusnäitajad disaininõuetele. Kolmekuulise -kuulise kasutuselevõtuprotsessi jooksul ilmnes arvukalt disaini- ja tööprobleeme. Kõik tellijapersonali ühiste jõupingutuste tulemusena lahendati need probleemid aga ükshaaval. Järgmine on kokkuvõte kasutuselevõtu käigus ilmnenud probleemidest.
Peamine aurusüsteem
Peamise aurutoru voolumõõtur mõjutab puhastusaega
Peamise aurutorustiku tühjendamise kava väljatöötamisel, võttes arvesse kiirsulgemisklapi puhastuskorgi pikka tootmistsüklit, paigaldati peaaurutorustiku viimasesse põlve ajutine puhastusliin, mis läks mööda kiirsulgemisventiilist-. Peamised plaani üksikasjad sisaldasid: argooni kaarkeevitus kruntimiseks, et tagada sile sisepind; tõusutoru peitsimine ja liivapritsiga töötlemine umbes 3 meetri kaugusel viimasest põlvest kuni kiirsulgventiilini; ja külm lõikamine ja käsitsi puhastamine, samuti endoskoobi kontroll ajutise puhastusliini eemaldamise ajal puhtuse tagamiseks. Kuid tegeliku puhastamise ajal ei olnud turbiini vooluhulgamõõtur peaauru paisuventiili ja kiirsulgemisventiili vahel veel kohale jõudnud, mistõttu otsustati see torujuhtme osa esmalt puhastada. Pärast puhastamise lõpetamist paigaldatakse auruvoolumõõtur ja seda kontrollitakse ülalnimetatud meetodil. Nädal pärast peamise aurutorustiku puhastamist läbis see kuuma ja külma sihtmärgi testi. Ajutise tühjendustoru eemaldamisel vooluhulgamõõturi paigaldamiseks pakkusid väliseksperdid toru teisese saastumise pärast kaht võimalust: üks oli paigaldada ainult torustik kiirsulgemisventiilist ülesvoolu ilma vooluhulgamõõturit paigaldamata ja seejärel viia läbi seadme katsekäik. Pärast seadme täielikku üleandmist paigaldatakse voolumõõtur vastavalt vajadusele. Teine oli paigaldada vooluhulgamõõtur, kuid ajutiselt säilitada ajutine puhastustoru, jätkata puhastamist ja eemaldada ajutine puhastustoru pärast sihtkatse läbimist, seejärel paigaldada torustik uuesti kiirsulgemisventiilist ülesvoolu. Lõppkokkuvõttes jätkati puhastamist pärast voolumõõturi paigaldamist, mis pikendas puhastusaega ligikaudu ühe nädala võrra.
(2) Auruisolatsioonimeetmete rakendamata jätmine põhjustas peaaegu auruga seotud{1}}vigastusõnnetuse
Ettevõtte aurusüsteem kasutab peatorusüsteemi. Kõrgsurveauru piirdeventiilile järgneb kõrgrõhu-auru peatoru. See põhitoru on paralleelselt ühendatud 8,5 MPa kõrgsurve{5}}auru peatoruga õhu eraldamiseks, puhastamiseks ja metaneerimiseks, samuti 5,0 MPa, 2,0 MPa ja 0,8 MPa auruga ülekuumenemise ja rõhu vähendamise süsteemidega. Pärast ASU peamise aurutorustiku puhastamist suleti kõrgsurveauru piirdeventiil ja ASU hakkas torujuhet kiirsulgemisventiilist ülesvoolu uuesti paigaldama. Torustikus jääkrõhu vältimiseks avati täielikult ASU esimese ja teise seeria peaauru tõmbeventiilid ning torujuhtme piki põhiauru äravoolutorud. Kuid samal ajal, kui väliseksperdid kontrollisid peaaurutorustiku ääriku ja kiirsulgemisklapi suure auruääriku joondust ja vahekaugust, tuli auruäärikust ootamatult vett ja auru. Õnneks keegi viga ei saanud. Hilisem uurimine näitas, et gaasistamissüsteemis tehti 5,0 MPa aurupuhastust. See peaaegu -missioon on meeldetuletus, et tagada esmasel käivitamisel ühtne koordineerimine ja juhtimine, et vältida ohutusõnnetusi ristkasutuse{20}} ajal. Peale selle on ohtlike ainete (nt kõrge -temperatuur, kõrgrõhk-, tuleohtlik, plahvatusohtlik ja mürgine keskkond) käitlevate seadmete ja torujuhtmete kontrollimisel hädavajalik tagada süsteemi isolatsioon ja kinnitada pimeplaadid, et kõrvaldada peamised ohutusriskid allika juures.
Määrdeõli süsteem
Õlijahuti mõjutab õli puhastamist
Õhukompressoriseadme õlipuhastusprotsessi käigus teostatakse esmalt kehaväline tsirkulatsioon. See hõlmab ülemise õlitoru ja tagasivoolutoru lühistamist voolikuga, filtri lisamist ülemise õlitoru ühendusele ja määrdeõlipumba tsirkulatsiooni käivitamist 4-6 tunniks. Seejärel eemaldatakse filter kontrollimiseks. Kuid enam kui kuu pärast õlisüsteemi puhastamist eemaldati kontrollimiseks filter ja avastati mustad kõvad osakesed. Analüüs näitas, et õlijahuti oli-kohal olnud pikka aega, põhjustades soojusvaheti korpuse sees oksüdeerumist ja roostetamist, mille määrdeõli kandis torudesse. Õlijahuti lahtivõtmisel ja kontrollimisel leiti korpusel märkimisväärne rooste. Võeti kasutusele meetmed, sealhulgas kõrgsurve veejoaga loputamine, õhu kuivatamine ja korpuse liivapritsiga puhastamine. Pärast seda töötlemist käivitati õlipump ja pärast 3-4 loputustsüklit leiti, et õli kvaliteet on vastuvõetav.
Määrdeõlipaagi puhastamine põhjustas määrdeõli sekundaarse saastumise.
Pärast määrdeõlisüsteemi loputamist pumbati määrdeõli välja ja puhastati. Pärast inseneriosakonna, järelevalveettevõtte ja õhueraldustehase kontrollimist täideti määrdeõli uuesti. Pärast uuesti täitmist proovide võtmine ja analüüs näitas aga, et määrdeõli veesisaldus oli tõusnud 78 × 10⁻⁶-lt enne puhastamist 680 × 10⁻⁶-ni, mis ei vastanud õli kvaliteedistandarditele. Seetõttu ühendati vaakumõlifiltri sisselaskeava õlipaagi põhjas oleva tühjendusklapiga ja väljalaskeava ühendati paagi ülaosas asuva täiteavaga. Seejärel lülitati sisse vaakumõlifilter, et määrdeõli paagis ringleks ja filtreeriks. Proovide võtmine ja analüüs kolm päeva hiljem näitas, et määrdeõli veesisaldus oli langenud alla 160 × 10⁻⁶. Hilisem analüüs tegi kindlaks, et sekundaarse saastumise peamine põhjus oli vihmavesi, mis sattus määrdeõli trumlitesse, kui neid hoiti õues. Seejärel pumbati määrdeõli veega täidetud trumlitesse, mis põhjustas sekundaarse saastumise.
Õhkjahutussaar ja kondensaadisüsteem
Õhueraldusseade koosneb peamiselt kuuest muutuva sagedusega-ventilaatorist, kahest kondensaadipumbast, kahest tühjenduspumbast, kuumast kaevust, kiirpaagist, kondensaadipaagist ja ühendustorustikust. Protsessi voog on järgmine: turbiini heitgaasi aur siseneb soojusvahetuseks läbi väljalaskekollektori õhkjahutusega allavoolu torukimbu. Kondensaat kogutakse alumisse kollektorisse ja juhitakse seejärel toruga kondensaadipaaki. Mitte-kondenseeruv gaas suunatakse väljalaskepumpa läbi vastuvoolutorustiku ülaosas oleva õhutoru. Pärast survestamist vahetab kondensaat soojust heitgaasijahutis oleva heitgaasijahuti auruga. Seejärel jagatakse see kaheks teeks: üks tee naaseb kondensaadi tagasivooluklapi (LV814) kaudu kondensaadipaaki, et säilitada stabiilne vedelikutase, ja teine tee suunatakse kondensaadi väljalaskeklapi (LV815) kaudu kondensaadivõrku. Turbiini väljalaskeaur ja väljalaskekollektorist tulev kondensaat kogutakse kuuma kaevu ja suunatakse muutuva sagedusega{11}}tühjenduspumba kaudu kondensaadipaaki.
Kondensaadipumba mootori vool ületab nimivoolu
Kondensaadipumba kasutuselevõtu käigus suleti LV815 täielikult ja LV814 avati kondensaadipumba käivitamiseks täielikult. Seejärel avati aeglaselt väljalaskeklapp. Kui väljalaskeklapp avati umbes neli pööret, jõudis kondensaadipumba mootori vool 200A-ni (nimivool 210A). Korduvad testid ei lahendanud mootori nimivoolu ületava voolu probleemi. Pärast analüüsi loeti pumba valimisel perifeerse torustiku takistuseks 110mH2O ja valiti pump 200NB-110 (selle jõudluskõver on näidatud joonisel 1). See tähendab, et kui takistus pärast pumpa jõuab 110 mH₂O-ni, saavutab pumba voolukiirus oma kavandatud väärtuse (vertikaalne punktiirjoon joonisel 1). Kui takistus pärast pumpa on alla 110 mH₂O, suureneb pumba voolukiirus ja selle võimsus suureneb vastavalt. Kui voolukiirus jõuab 215 t/h, on takistus pärast pumpa 103 mH₂O ja mootori võimsus 110 kW. Kui pumbajärgne takistus väheneb veelgi, voolukiiruse suurenedes, ületab mootori võimsus selle projekteeritud väärtust ja pumba mootor on ülekoormatud. Seetõttu lisati kondensaadipumba tagasivoolutoru ja kondensaadipaagi sisselaskeava vahele drosselava. Düüsi voolupindala on 0,00255 m², drosselava läbimõõt 57 mm ja paksus 10 mm. Arvestuslik vooluhulk on 80 t/h. Pärast kondensaaditorustiku muutmist käivitati kondensaadipump. Väljalaskeklapi avamisel 50%-ni oli kondensaadipumba mootori vool 90A. Kui väljalaskeklapp oli täielikult avatud, oli kondensaadipumba mootori vool vaid 130A.
Peamine vaakumekstraktor ei suutnud esimeses ja teises etapis töötamise ajal vaakumit säilitada.
Kompressori blokeerimiskatse käigus avastati pärast peamise vaakumtõmbeseadme tagurdamist (kasutades esimest ja teist etappi), et vaakumit ei ole võimalik säilitada.
Vaakumrõhk (absoluutne rõhk, sama allpool) tõusis 13 kPa-lt 20 kPa-le. Vaakumrõhk tõusis jätkuvalt 30 kPa-ni ja näitas pärast peamise vaakumekstraktori ümberpööramist tõusmise jätkumise märke. Seadme ohutu töö tagamiseks aktiveeriti uuesti-käivitusvaakum-eemaldaja- ja vaakumi rõhk langes kiiresti 13 kPa-ni. Pärast katsekäiku avati ja kontrolliti kahe peamise vaakumekstraktori sisselaskefiltrid ja düüsid. Prahti ei leitud, mis viitab sellele, et peamised vaakumtõmburid ei olnud ummistunud ja töötasid normaalselt. Analüüs näitas, et käivitusvaakumtõmbe{11}}töö oli seotud töötava aururõhuga. Kuna käivitus{13}}vaakumekstraktori tööaur ei kondenseeru, ei olnud see seotud auru ülekuumenemise temperatuuriga. Töötav aururõhk vastab praegu projekteerimisnõuetele ja{15}}käivitavat vaakumtõmmist saab tavapäraselt kasutada. Kui süsteem loob vaakumi, siseneb turbiini heitgaas kondensaatorisse kondenseerumiseks. Kui kondensaadisüsteem on töökorras, kasutatakse tavaliselt primaarseid ja sekundaarseid vaakum-eemaldajaid. Märkimisväärne erinevus primaarsete ja sekundaarsete vaakum-ekstraktorite ja käivitusvaakum-ekstraktorite vahel seisneb selles, et auru ei väljutata otse, vaid regenereeritakse kondensatsiooni teel. Nende ekstraheerimise efektiivsus on otseselt seotud väljatõmbejahuti kondensatsioonivõimega. Väljatõmbejahuti kondenseerumisvõimet mõjutavad kolm tegurit: jahutusvee sisselasketemperatuur; tööauru temperatuur; ja mitte-kondenseeruva gaasi voolukiirus (vaakumi leke turbiini poolelt). Antud projekti auruežektori konstruktsiooniparameetrid on järgmised: tööauru rõhk 1,5 MPa, temperatuur 201 kraadi (kergelt ülekuumenenud); jahutusvee sisselasketemperatuur 69,1 kraadi, väljalasketemperatuur 70,5 kraadi, voolukiirus 118 t/h; ja vasturõhk 28 kPa. Kõigepealt arutleme jahutusvee temperatuuri mõju üle. Kohapealse{31}}kasutuselevõtmise ajal ei olnud kondensaadisüsteemi välissüsteeme veel loodud. Pumba voolukiirus oli jõudnud juba üle 180 t/h, kuid sellest veest lasti välja vaid osa (kümneid tonne). Suurem osa veest voolas tagasivoolutoru kaudu kondensaadipaaki, kust see sisenes heitgaasijahutisse. Auru jahutamiseks kasutatav jahutusvesi ringles peamiselt suletud ringis. Kui primaarne ja sekundaarne heitgaasijahuti töötasid, tõusis jahutusvee temperatuur pärast heitgaasijahuti läbimist ja temperatuur tõusis veelgi pärast suletud ahela läbimist. Tööaja pikenedes tõusis jahutusvee temperatuur jätkuvalt ning järk-järgult tõusis ka süsteemi vasturõhk. Mõelgem auru töötemperatuuri mõjule. Heitgaasijahuti toimib nii, et esmalt neelab ülekuumendatud auru mõistliku soojuse ja seejärel auru varjatud soojuse, et seda kondenseerida. Kuna praegu ammutatakse turbiini vahe-survetihendi aur ja tööaur ühest torujuhtmest, vajab turbiini vahepealne-survetihendi aur 30 K ülekuumenemist, mille tõttu tööauru temperatuur jõuab 270 kraadini, mis on tõsine ülekuumenemine. Suurem osa väljatõmbejahuti soojusvahetusalast kasutatakse auru tundliku soojuse neelamiseks, mõjutades tõsiselt selle kondensatsioonitõhusust ja seega vähendades selle väljatõmbevõimsust. Mitmetest katsetest kogutud andmed näitavad, et kui tööauru temperatuur on suhteliselt madal (210 kraadi, kergelt ülekuumenenud), saavad esmane ja sekundaarne väljatõmbetoru normaalselt töötada ja säilitada süsteemi vasturõhku. Kui aga ülekuumenemine on liiga suur, ei saa need normaalselt töötada. Seetõttu tuleb jugaaurueemaldi õige töö tagamiseks alandada auru töötemperatuuri ligikaudu arvutusliku väärtuseni.
Tühjenduspumba sisselaskefiltri sagedane ummistus
Õhukompressori agregaadi kombineeritud katsekäigul, kui turbiini auru voolukiirus jõudis ligikaudu 70 t/h, hakkas tühjenduspumbas tõrkeid töötama, mistõttu kuuma kaevu vedeliku tase jätkas tõusu. Pärast ooterežiimile lülitumist langes vedeliku tase korraks, enne kui jätkas tõusmist. Pumba sisselaskefiltri kontrollimiseks lahtivõtmisel avastati, et see on ummistunud suure koguse rooste ja mudaga. Seadme töökorras hoidmiseks määrati töötajad pumpa sageli kurna pidevaks puhastamiseks tagurdama. Kuid isegi pärast seadme kasutuselevõttu ei olnud väljalaske peatoru puhtaks loputatud ja kurn jäi ummistunud. Väljalaske peatoru lahtivõtmisel selgus, et peatoru ja kuuma kaevu põhjas on palju roostet ja lörtsi. Analüüsist selgus, et rooste ja muda pärinesid peamiselt väljalaske peatorust. Selle põhjuseks oli asjaolu, et õhkjahutussaart ei puhastatud kasutuselevõtmise ajal kuumalt-. Väljalaske peatoru siseseinale kleepunud rooste, keevitusräbu ja tolm pesti turbiini heitgaasi auruga minema ja koguti koos kondensaadiga kuuma kaevu. Seda roostet, muda ja roostet kandis seejärel tühjenduspump pidevalt pumba sisselaskeavasse, ummistades filtri ja põhjustades tühjenduspumba talitlushäireid.
