首页 >> 行业知识 >> 22000m3/h制氮机(制氮设备)工程建设

莱钢“十五” 规划调整方案实施后,2004年
钢产量可达650万t/a,7 、8 22000m /h制氧机
工程就是为满足新建转炉、高炉及老系统挖潜的生
产需要而建设的。自2003年l0月21日开工建设,
经过土建(含8 制氧机土建)、设备安装、试压、
查漏、单台试车、热负荷联动试车等过程,7 制
氧机于2004年6月18日22时58分出氧,并很快
达产。7 制氧机从土建开工到生产出合格氧气只
用了224天,创造了莱钢制氧工程建设史上的又一
新奇迹。这一记录,在国内外同行业同类型机组中
均属领先水平。
l 7 22000m /h制氧机概述
1.1 工艺流程
该套制氧机采用常温分子筛净化空气,增压透
平膨胀机制冷,规整填料技术及全精馏制氩的外压
缩流程。生产氧气21000m /h,液氧650m /h,氮
气22000m /h,液氮300m /h,液氩550m /h,内压
缩中压(3.0MPa)氩气200m /h。整套制氧机采用
DCS系统控制,实现了中央控制和机旁控制一体
化。7 、8 制氧机配用一套液体贮存及液氧蒸发
系统。
1.2 设备配置
空分设备由杭氧股份公司成套。我们只要求上
塔、粗氩塔、精氩塔的规整填料采用法液空的产
品;工艺液氩泵、中压产品液氩泵和液氧蒸发输送
用液氧泵采用进口产品。
空压机、氮压机由我们自行定货。空压机、中
低压氮压机都采用国外公司生产的离心式压缩机,
氧压机采用杭氧生产的透平压缩机,空压机的同步
电机和氧气透平压缩机的异步电机都采用热变电阻
软启动。
液体贮存系统由一个1000m3液氧贮罐,一个
500m3液氮贮罐组成。
1.3 工厂设计和施工
两套制氧机的工厂设计由莱钢集团的山东冶金
设计院承担。7 制氧机由河北建工集团承建设备
安装工程,其中水系统和仪表安装由莱钢建设公司
承担,7 、8 制氧机土建工程由莱钢建设公司承
接。
7 、8 制氧机工程平面布置图如图1所示。
图1 莱钢7 、8 制氧机工程平面布置图
2 22eeem3/h制氧机工程建设
7 制氧机工程从土建到出氧只用了224天,其
中设备安装仅用了131天。我们秉承“质量是根
本,速度是关键,安全是保证”的原则,克服重重
困难,根据流程、设计、设备和各种情况,科学安
排,精心组织,合理施工,严把安全、质量关,奋
力拼搏,终于实现了“又快、又好、又省、又安
全” 的目标。现将22000m3/h制氧机工程建设时所
采取的措施介绍如下。
2.1 科学编制,严格执行工程施工进度网络计划
7 、8 制氧机工程于2003年l0月21日开工
建设。由于冬季施工及主要设备2004年2月才到
货,2004年2月8日才开始7 制氧机的安装,当
时大量土建工程尚未完成,但我们只用了131天,
就完成了全套设备的安装工作,于同年6月18日
出氧。这么短的安装调试时间,不能不归功于我们
有一整套科学、准确、合理、并严格执行的施工网
络计划。
我们针对安装施工队伍不了解工程特点、设备
只能陆续进厂等实际情况,科学核定各部分设备安
装调试工作量,依据制氧机试车流程,以保冷箱及
内部设备安装、配管和空压机安装调试为主线.其
他各部分设备安装、调试和剩余土建工作穿插进行
的原则,编制了一个科学、合理的施工网络计划;
并设置了11个考核节点,采用经济措施加强了考
核力度,要求施工单位对各单位工程:提前准备、
按时开工、及时穿插、提前完工,确保了整个工程
的施工进度。“疾慢如仇”这种精神在个别节点即
将完不成时得到了充分发挥,工程指挥部领导亲自
挂帅,每天召集会议督促安装公司,协调各方面的
工作,解决实际问题和困难,为尽快完成工程考核
节点创造条件。例如:保冷箱吊装一结束,指挥部
就组织分子筛吸附器基础施工;分子筛吸附器一吊
装完,指挥部就立即组织施工力量进行配管和切换
阀安装调试;保冷箱内铝管焊接力量不足,影响到
该节点的完成,工程指挥部就增加焊接力量;探伤
时间不足,工程指挥部就组织焊接配管与探伤穿插
进行;等等,不胜枚举。这一切都确保了工程施工
进度网络计划的按期完成。
7 、8 制氧机工程施工进度网络计划如图2
所示。
图2 7 、8 制氧机工程进度网络图
2.2 严把质量关,确保工程合格率100%
制氧机工程建设专业性很强,要严格按国家行
业和生产厂家的标准、规范施工,否则,不仅工程
质量不能保证,还可能引发严重的安全事故。为确
保制氧机能很快投产、达产,并能长期稳定运行,
就必须在制氧机建设的全过程真正体现“质量是根
本”的要求。除了严格执行质量管理的各种法规、
制度和措施外,质量监督是很关键的一步。质量监
督,关键要在工程建设的全过程实施。
我们以工艺、设备、电气、仪表等专业组为基
础成立了工程监理部。在过程监督中,严格要求施
工单位每干完一道工序,要写出书面报验材料,由
质监部人员验收合格后,才能进行下道工序的施
工。监理部人员在设备安装过程中,各专业组全天
候跟随施工人员进行设备安装,认真检查并确认设
备安装质量,及时消除设备、管道安装中的缺陷。
例如:氧气管道和保冷箱内管道、阀门脱脂,监理
部就派人全过程监督。由于质量监督贯串于工程建
设的全线,保证了施工质量,为顺利试车和投产打
下了基础。
以前,保冷箱内探伤由安装公司自己检查,因
此,一旦出现漏探、少探和焊缝不合格,用户很难
知道结果。等知道真实结果时,保冷箱内已不能返
工,造成保冷箱内焊接质量差的局面。我们吸取以
往教训,在7 、8 制氧机工程建设中,把保冷箱
内的铝管焊接探伤交给专业探伤队伍(第三方参
与),改变传统的焊接探伤模式,由原来安装公司
自行拍片探伤,改为第三方拍片检查、验收。对拍
片检查出的施工质量问题,限期进行整改,督促安
装公司提高了施工质量。在8 制氧机安装时,保
冷箱内上塔与主冷对接焊缝焊接不合格,质监部责
令安装公司把上塔吊出冷箱,重新焊接,使施工缺
陷的发现和纠正不留到试车阶段。
查漏是检验设备安装质量好坏的关键,保冷箱
内设备查漏又是该项工作的重中之重。为了节省时
间,保证质量,在检漏气源条件不具备的情况下,
创造条件,将其他制氧机的气源引至7 制氧机现
场,进行查漏。在施工单位自查的基础上,监理部
组织人员,反复保压,反复查漏。检漏人员(岗位
操作人员和安装公司人员)对每一个法兰、每一条
焊缝、每一个接头都仔细反复查找漏点。每次检完
漏还要与施工人员确认漏点,漏点处理完,再进去
复查,一遍又一遍,连续奋战l0多天,查出漏点
及处理漏点260多处次,使随后进行的装置保压气
密性试验很快达到了合格要求。
2.3 建设与生产过渡“软着陆”
为了实现建设与生产顺利过渡,早日达产达
效,设备开始安装后,生产人员就提前介入7 制
氧机安装工作。抽调部分骨干人员组成生产准备班
组,认真熟悉工艺流程、设备,掌握设备使用说明
书。请杭氧专家等工程技术人员讲课,对新设备、
新工艺的消化吸收取得良好效果,同时对照工艺流
程了解安装施工状况,熟悉工艺管线走向,确认工
艺管道安装是否正确。生产人员及时发现接错管道
一条,纠正了一个重大错误。
经过裸冷,进入保冷箱装砂阶段,由于连续降
雨,给装砂带来了困难。为了防止潮湿的珠光砂、
塑料袋等进入保冷箱内,影响保冷箱的安全运行和
保冷效果,生产人员成立了装砂监督小组,派人在
60多m高的保冷箱顶部全过程监督,并在人孔处
加装了篦子,严把装砂质量关,不让一个塑料袋、
一粒湿砂进入箱内。
保冷箱内工艺管道、分析管、仪表气源管安装
结束后,建设方、杭氧、生产方等人员同安装单位
一道对塔内的容器、管道、阀门等支架、托架逐一
认真地分析研究。生产方根据多年的实践经验,增
加、修改的支托架有36处,确保了塔内容器、阀
门、管道的支撑合理。
进入裸冷阶段,建设方、生产方共同召集每天
的例会,共同处理试车和试生产过程中的问题,直
至气氧达产。正是建设和生产齐心协力,才使7
制氧机只用了37h 36min就顺利出氧,并且迅速达
产。生产人员提前介入设备安装、调试,甚至参与
施工质量监督,既可以使生产方熟悉掌握设备,又
可以提高施工质量,确保建设顺利交接,是制氧机
建设成功的经验。
3 制氧机建设过程中出现的问题与处理
(1)GT-087L3K1型空压机空气放空管道在试
车中剧烈振动,导致放空阀损坏。我们把放空消音
器安装位置移近,缩短了放空管道长度,并在两者
之间增加了~700mm的波纹膨胀节和固定支架,解
决了放空管振动问题。
(2)GT-087L3K1型空压机与空冷塔之间加
“u”型弯,避免空冷塔水液面过高回水。
(3)GT-087I3K1型空压机和2TYSl00+2TYS76
型氧气透平压缩机的上油和回油管路全部改为不锈
钢管,避免了碳钢管和不锈钢管焊接处在油循环时
发生的渗漏。
(4)2TYS100+2TYS76型氧气透平压缩机,由
于安装在车间二层平台上,运转时噪声较大,测量
值在100dB左右。后来加装了隔音罩,使噪声降低
了30~40dB。
(5)空压机和中低压氮压机所使用的温度处理
模块原采用图尔克产品,模块的抗干扰能力差,多
次造成设备停车,厂家技术人员也处理不好。现改
用西门子的温度模块,实用性能良好。
(6)膨胀机的转速测量值不准,其电流表的电
流输出已超过4~20mA信号,故停车时,仍然有
较大的转速。为此新增加了电流隔离器,将信号变
成标准信号,解决了这个问题,并使现场的转速表
与中控室的监控画面保持一致。
(7)原设计中未设置各设备之间的停车联锁。
现根据工艺和使用要求,新设置了各设备间的停车
联锁,空压机停车,分子筛吸附器切换阀、膨胀
机、氮压机、氧气透平压缩机即联锁停车。
(8)配套的7 制氧机部分低压配电柜的实际
配置与图纸设计不符,7个部位电源出线开关直接
引自低压主母线,缺少与母线的隔离。我们加装了
隔离开关。
7 、8 制氧机l、2号分子筛吸附器c、E固
定功率电源空气开关(共八台)选型偏小,运行时
空气开关发热(实际运行电流410A,而开关额定
电流是400A)。我们更换成额定电流630A的空气
开关,满足了分子筛吸附器实际运行的要求。
(9)两台氧气透平压缩机机旁柜“油泵故障
KT1” 跳闸时间继电器选型配为DS320/2,选型错
误,导致烧坏。重新配置了合适的时间继电器,型
号为DS33/2。
(10)配套的四台中压液氩泵均缺少电机风扇
的电控设计。我们对电机风扇的电控系统进行了设
计,增加了接触器、热继电器等元器件,保证了中
压液氩泵的运行。
4 结束语
7 、8 制氧机工程是莱钢“十五”技改i程
的重点项目之一,经过科学安排、精心组织和合理
施工,两套制氧机的土建施工及7 制氧机安装、
调试出氧只用了224天,满足了保证莱钢生产发展
的氧气供应,同时也为同行提供了制氧机工程建设
的经验。