空分行业安稳运行遇挑战

图为大会现场

　　9月5~6日，由中国通用机械工业协会气体分离设备分会主办的第二届空分设备系统优化及新技术应用论坛在江西新余召开。论坛以“凝聚行业智慧 服务产业发展”为主题，来自应急管理部、河北工业气体协会、河南工业气体协会等单位的专家，以及新余新钢气体公司、林德、液化空、空气产品、杭氧、川空、成都深冷、福斯达、沈鼓等企业的领导，从安全与节能角度深度剖析空分设备行业在安全、稳定、高效运行方面所面临的机遇与挑战，分享了国内外先进空分企业的成功经验与案例。

“7·19”空分事故暴露弱点

　　空分设备广泛应用于冶金、煤化工、石油化工、化肥、建材、电子等各个领域，也是生产装置稳定运行的重要支撑。中国通用机械工业协会气体分离设备分会秘书长徐建平指出，近年来，空分行业实现了快速发展，空分设备市场容量容量由10年前的400万~500万立方米/小时增长至现在的数千万立方米/小时，平均每年新增200万立方米/小时制氧能力。这也造成了当前我国在运行的空分设备量大、整体能耗高，同时空分设备在设计、制造、安装、建设、运行、管理过程中出现了许多新的问题。徐建平建议，相关企业要加强对空分设备的管理力度，一旦出现问题，要及时跟进并解决。

　　会上，国家应急管理部危化监管司处长刘洋针对“河南三门峡义马气化厂‘7·19’空分事故”作了主题报告。他指出，此次事故暴露了几个重要问题。首先是装置设备带病运行。这反映出涉事企业对空分等配套装置的安全风险认识不到位，并未完全按照重大危险装置进行管理，“关键人”缺乏安全意识，企业决策机制存在问题，层层上报导致决策周期过长。其次是设备专业管理不到位，备用空分装置需要启用时无法正常启用，延迟了停车计划。最后是厂区设计布局不合理，空分和液氧储槽距离过近，液氧槽周边人员密集，导致事故的发生。

　　对此，刘洋对空分行业发展提出了几点建议。一是统筹现有标准规范，进一步细化完善，如氧气站设计、制冷设备及空气分离设备安装、大中型空气分离设备安装或使用规范等。二是提升空分装置的本质安全水平，如装卸区与储罐区分开布置，减小互相影响，寻找更安全的空分用材，选择合格的设备制造商和施工商，并提高行业的自动化和信息化水平。三是鼓励提高空分装置运营专业化水平，加强对空分装置安全管理人员和操作人员的培训，提升他们的技术水平。

　　空分设备行业资深专家王忠建也建议，相关企业要提高对空分装置建设期间的安全环节把控，加强对空分设备危害性的认识。对于石油化工、烯烃类化工、煤化工配套空分装置，要增设入口在线监测系统，随时监控入口原料空气数据;且大型空分装置(3万立方米/小时)主控室建议执行石油化工控制室抗爆设计规范;对于冷箱、厂房与重大危险源(200立方米以上的液氧储槽)间距的标准，需要根据当前行业的发展情况进行重新评估和修订。

力保空分设备安全运行

　　在保证空分各类设备设计及运行安全方面，杭州杭氧股份有限公司副院长王新杰表示，空分压缩机组系统应设置轴振动、轴位移、油压、油温、轴承温度等报警连锁装置以及叶轮水洗系统，原料空气过滤器出口至压缩机入口之间的管道应有防腐措施，空气预冷塔顶部宜设置捕雾器压差检测报警和液位报警，底部宜设置紧急排水阀等。

　　谈到冷箱的安全设计，王新杰认为，冷箱钢结构设计应符合GB50017钢结构设计规范的规定，并进行地震多用、风荷载等计算;内部管道设计应进行管道应力计算，确保管道具有足够的自补偿能力;设置两股冷箱密封气，正常运行时采用可反流污氮气做冷箱密封气，另外需考虑密封氮气开、停车过程以停车保冷阶段使用;定期检查冷箱安全泄漏装置是否正常工作，一旦出现结冰、开裂等现象，要及时分析原因排查隐患。

　　四川空分设备(集团)有限责任公司副总工程师周勇建议，空分装置运行前要充分分析压缩机、净化系统、空冷区、储存和维修区存在的危险因素。工艺流程设计方面，LNG冷量传递应采用封闭循环方式，且循环介质为压力氮气;与LNG换热的另一介质为乙二醇水溶液;事故状态，原料LNG、NG确保与接收站快速完全阻断;确保LNG、NG管路安全，设有氮气吹除置换系统;设置LNG、NG回收管线，确保排放安全;对可能超压的设备和管线，均设有安全阀、呼吸阀、防爆膜等安全措施，避免操作过程中出现超压现象等。

　　随着工业生产设备的增加，空气中的氮氧化合物以每年0.2%~0.3%的速度增长。特别是N2O的存在，会引起主塔局部通道堵塞，并会在主冷凝器中积聚，致使碳氢氢化合物的累积，一旦到达一定浓度，并有引爆源存在时，就会引发主冷凝蒸发器单元爆炸。洛阳建龙微纳新材料股份有限公司技术服务总监王玉峰介绍说：“我们设计开发出了N2O选择性吸附剂JLDN-2，这种吸附剂吸附深度更高，吸附选择性更高。经试验，这种催化剂对N2O的脱除率可达到98%以上，保障了空分设备的安全稳定运行。”

智能技术应用渐入佳境

　　当前，随着各类智能化新技术的出现，石油和化工装置在安全运行方面得到极大保障。周勇介绍说，四川空分通过采用新型信息化技术，如SIS安全仪表系统、在线监测分析仪、紧急连锁控制停车、隔爆型仪表、可燃气体监测报警系统、火灾自动报警系统和工业监控系统等，确保能够第一时间发现并解决问题。

与会代表参观新余新钢控制室。

　　空气化工产品(中国)投资有限公司高级工程师沈春枝认为，液氧/液氮平地管爆炸、再沸器爆炸是空分工厂的两大高风险危害。AP通过大数据的方法，实现了对再沸器液氧液位、CO2浓度、液氧中碳氢化合物浓度等数据的实时监控。通过开发预测分析工具，可以早期发现并诊断工厂/设备操作情况，主动识别潜在的安全隐患。

　　记者在会上还了解到，上海加力气体有限公司成功构建了开放的全球数字化运行中心(DPC)，该运营中心包括无人值守自动控制系统、数据安全备份系统、远程视频监控系统、安全报警系统、远程技术支持系统和专家智能诊断系统。该公司应用技术经理林序飞介绍说，智能诊断系统基于运行大数据，采用先进的手段进行运行状态监测、问题分析，提高设备运行的安全性和可靠性，如空压机系统可以根据运行参数水压、水温、电流、油压、振动值等判断空压机运行是否正常。

与会代表参观新余新钢气体公司厂区

　　北京华宇博泰科技发展有限责任公司总经理黎文宇强调，为保障空分装置的安稳运行，相关企业还要严格执行操作规程及安全技术过程，提升技术业务水平，保证空分装置的平稳操作，防止工艺温度、压力等参数出现较大范围内的波动。同时还要配备专业技术人员，加强对仪器的维护及检查，分析液氧中的乙炔和总烯烃含量，并加强装置短期停车后的二次开车前的监测和控制等。