河南豫光金铅股份有限公司制氧厂的1 套
KDON26000/ 2000/ 180 型空分设备由川空生产, 于
2004 年10 月开始安装, 2005 年元月底试车, 2 月26
日出氧。出氧后没投运制氩系统, 氧气产量一直达
不到6000m3 / h , 后来因液空进粗氩冷凝器节流阀关
不严, 不断地向粗氩塔转移冷量, 在粗氩塔底部积
聚了不少液体, 于是决定投运制氩系统。
制氩系统投运后, 粗氩塔工作情况基本良好,
但在精氩塔投运过程中出现了一些问题。
1 　故障现象
在向精氩塔导气后, 精氩塔压力PICA704 一直
不稳定, 波动非常频繁, 且无规律可循, 由压力
PICA704 控制的废气排放阀门PCV704 时而全关, 时
而全开。在前序系统正常运行且未有任何操作的情
况下, PICA704 会突然上升。即使PCV704 长期全
开, 仍不能消除此现象。最后, PICA704 高于粗氩塔
压力PICA703 , 工艺氩流量FIC702 降为零, 导致粗
氩塔阻力PDI702 明显下降, 精氩塔只好停止工作。
又经过十几分钟后, 精氩塔压力又急剧下降, 阻力
突然上升, 直至压力成为负压, 工艺氩流量超过最
大量程。如此循环3、4 个周期后工况才能趋于平
稳。此状况频繁出现, 平均每天要出现1～2 次, 严
重影响了氩产量和纯度。
此后虽然尝试了很多办法来解决这个问题, 但
效果均不明显。在调试过程中, 笔者逐渐认识到此
现象为精氩塔严重氮塞引起的, 要想解决氮塞就必
须降低氩馏分氮含量。但是如果降低氮含量, 氩馏
分氩含量必然会降低, 这就要影响到精氩的产量。
但是为了保证系统的连续稳定运行, 不得不采取这
种办法。在这种情况下, 只好保持氩馏分氩含量
AIA701 在6 %～7 %, 工艺氩流量FIC702 在150m3Ph
左右。即使这样, 精氩塔不凝气排放量仍然很大,
在精氩塔压力或阻力有严重波动时, 若不及时调整
精氩塔冷凝器的压力控制参数, 工况也会转坏。
2 　故障原因及解决方法
一次偶然的机会, 巡检发现PCV704 后的流量计
FI750 被卡住。于是拆下来清理, 顺便把前边的管路
和止回阀V753 也取下吹扫。在吹扫止回阀V753 时
发现, 使用较小的力推不动这个弹簧止回阀。接下
来的几天里, 在未装止回阀和流量计的情况下尝试
着运行制氩系统, 发现工况不再无故波动, 稳定性
也提高了。
经分析, 发现故障原因为: 由于精氩塔压力较
低, 不能将止回阀推开, 精氩塔压力就会上升, 当
升至一定值时, 止回阀打开, 排出不凝气, 精氩塔
压力下降, 止回阀又重新关闭。如此循环, 使得精
氩塔压力频繁波动。而由于氮气在精氩塔顶部的过
多积聚, 影响了精氩塔冷凝器的工作, 即造成了氮
塞。当去掉止回阀后, 不凝气可以畅通无阻排放,
不再产生积聚, 精氩塔的工况也就正常了。
这个问题解决后, 其他问题便迎刃而解。在工
况稳定后, 逐渐将氩馏分氩含量提高到8 %～10 %,
工艺氩流量也由原来的150m3 / h 逐渐提高到180、
200 和220m3 / h , 最大流量达到了225m3 / h , 远远超
过了设计产量, 氩提取率达到了71188 %, 并且系统
能够正常、稳定运行。
3 　效果及补充措施
故障排除以前, 工艺氩流量在150m3 / h , 液氩
产量约416m3 / d ; 现在, 工艺氩流量225m3 / h , 液氩
产量为617m3 / d。按市场价1000 元/ m3 计算, 每天
可增加效益2100 元, 年运行按330d 计算, 则年效益
为6913 万元。同时氧产量和提取率均有大幅上升,
对保证后续系统正常生产有不可低估的作用。
止回阀的作用: 当精氩塔出现异常情况导致负
压时, 防止外界气体进入精氩塔。但目前, 它的存
在已严重影响了正常生产, 显然暂时应该去掉。为
了避免去掉止回阀而引发的安全问题, 采取了以下
两种方法: ①PCV704 阀门安装电磁阀, 在设定的低
压力下全关; ②改装压力等级相应的、质量可靠的
止回阀。