مقدمة
تتميز المرحلة الأولى من -مشروع ضخم للفحم-إلى-الغاز الطبيعي في الصين بمحطتين بقدرة 48000 متر مكعب/ساعةوحدات فصل الهواء، في المقام الأول توفير الأكسجين المؤهل والنيتروجين والهواء المرافق للمصنع بأكمله. تم تصميم هذه الوحدات وتصنيعها بواسطة شركة Hangzhou Oxygen، وتم الانتهاء من البناء والتركيب بواسطة شركة Sinopec No. 10. تستخدم الوحدات عملية الضغط الداخلي للأكسجين السائل، وتتكون وحدات ضاغط الهواء من ضاغط هواء، وتوربين بخاري، ومعزز. في 5 سبتمبر 2011، أكملت سلسلة من التوربينات البخارية التشغيل الفردي بنجاح، وفي 6 نوفمبر، أكملت وحدات ضاغط الهواء التشغيل المشترك. بعد اختبار الطفرة، استوفت جميع مؤشرات الأداء متطلبات التصميم. أثناء عملية التكليف التي استغرقت ثلاثة-أشهر، تمت مواجهة العديد من مشكلات التصميم والتشغيل. ومع ذلك، من خلال الجهود المتضافرة التي بذلها جميع أفراد التكليف، تم حل هذه المشكلات واحدة تلو الأخرى. فيما يلي ملخص للمشكلات التي تمت مواجهتها أثناء عملية التشغيل لتكون مرجعًا لك.
نظام البخار الرئيسي
يؤثر مقياس تدفق خط البخار الرئيسي على وقت التطهير
عند تطوير خطة تطهير خط أنابيب البخار الرئيسي، مع الأخذ في الاعتبار دورة التصنيع الطويلة لسدادة تطهير صمام الإغلاق-السريع، تم تركيب خط تطهير مؤقت عند الكوع الأخير لخط أنابيب البخار الرئيسي، متجاوزًا صمام الإغلاق-السريع. تتضمن تفاصيل الخطة الرئيسية ما يلي: لحام قوس الأرجون للتحضير لضمان سطح داخلي أملس؛ التخليل والسفع الرملي للأنبوب الصاعد على بعد حوالي 3 أمتار من الكوع الأخير إلى صمام الإغلاق السريع-؛ والقطع البارد والتنظيف اليدوي بالإضافة إلى فحص المنظار أثناء إزالة خط التطهير المؤقت للتأكد من نظافته. ومع ذلك، أثناء عملية التطهير الفعلية، لم يصل بعد مقياس التدفق التوربيني بين صمام بوابة البخار الرئيسي وصمام الإغلاق السريع-، لذلك تم اتخاذ القرار بتطهير هذا القسم من خط الأنابيب أولاً. بعد اكتمال عملية التطهير، سيتم تركيب مقياس تدفق البخار وفحصه باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه. وبعد أسبوع واحد من تطهير خط الأنابيب الرئيسي للبخار، اجتاز اختبار الهدف الساخن والبارد. عند إزالة أنبوب التطهير المؤقت لتركيب مقياس التدفق، أدت المخاوف بشأن التلوث الثانوي للأنبوب إلى قيام الخبراء الأجانب بتقديم خيارين: أحدهما هو تركيب الأنابيب فقط في أعلى صمام الإغلاق السريع-دون تثبيت مقياس التدفق، ثم إجراء اختبار تشغيل للوحدة. وبعد تسليم الوحدة بالكامل، سيتم تركيب مقياس التدفق حسب الحاجة. وكان الإجراء الآخر هو تركيب مقياس التدفق مع الاحتفاظ بأنبوب التطهير المؤقت مؤقتًا، ومواصلة التطهير، وإزالة أنبوب التطهير المؤقت بعد اجتياز الاختبار المستهدف، ثم إعادة تثبيت الأنابيب في أعلى صمام الإغلاق السريع-. وفي النهاية، استمرت عملية التطهير بعد تركيب مقياس الجريان، مما أدى إلى زيادة وقت التطهير بحوالي أسبوع واحد.
(2) كاد الفشل في تنفيذ إجراءات عزل البخار أن يؤدي إلى وقوع حادث إصابة مرتبط بالبخار
يستخدم نظام البخار الخاص بالشركة نظام الأنابيب الرئيسي. يتبع الصمام الحدودي للبخار عالي الضغط-القوة أنبوب رئيسي للبخار عالي الضغط-يتبع. يتم توصيل هذا الأنبوب الرئيسي بالتوازي مع أنبوب رئيسي للبخار عالي الضغط بقدرة 8.5 ميجا باسكال- لفصل الهواء، وتنقيته، وإنتاج الميثان، بالإضافة إلى أنظمة إزالة التسخين بالبخار وتقليل الضغط بقدرة 5.0 ميجا باسكال، و2.0 ميجا باسكال، و0.8 ميجا باسكال. بعد تطهير خط أنابيب البخار الرئيسي لوحدة تخزين الطاقة، تم إغلاق الصمام الحدودي للبخار عالي الضغط-، وبدأت وحدة تخزين الطاقة في إعادة تثبيت خط الأنابيب قبل صمام{11}}الإغلاق السريع. لمنع الضغط المتبقي في خط الأنابيب، تم فتح صمامات بوابة البخار الرئيسية في السلسلة الأولى والثانية من وحدة تخزين الطاقة بالكامل، وتم فتح مصارف البخار الرئيسية على طول خط الأنابيب بالكامل. ومع ذلك، بينما كان الخبراء الأجانب يتحققون من المحاذاة والخلوص بين شفة خط أنابيب البخار الرئيسي وشفة البخار الكبيرة لصمام الإغلاق السريع-، خرج الماء والبخار فجأة من شفة البخار. ولحسن الحظ، لم يصب أحد. كشف التحقيق اللاحق أن نظام التغويز كان يخضع لعملية تطهير بالبخار بقوة 5.0 ميجا باسكال. يعد هذا-الخطأ الوشيك بمثابة تذكير لضمان التنسيق والقيادة الموحدين أثناء بدء التشغيل الأولي لتجنب حوادث السلامة أثناء{{20}التشغيل المتبادل. علاوة على ذلك، عند فحص المعدات وخطوط الأنابيب التي تتعامل مع الوسائط الخطرة مثل -درجة الحرارة العالية، والضغط العالي، والوسائط القابلة للاشتعال، والانفجار، والسامة، فمن الضروري التأكد من عزل النظام وتأكيد اللوحات العمياء للتخلص من مخاطر السلامة الرئيسية عند المصدر.
نظام زيت التشحيم
يؤثر مبرد الزيت على تنظيف الزيت
أثناء عملية تنظيف الزيت لوحدة ضاغط الهواء، يتم أولًا إجراء التدوير خارج الجسم. يتضمن ذلك دائرة قصيرة- لأنبوب الزيت العلوي وأنبوب الزيت الراجع بخرطوم، وإضافة مرشح إلى وصلة أنبوب الزيت العلوي، وبدء تشغيل مضخة زيت التشحيم لمدة 4-6 ساعات. ثم تتم إزالة الفلتر للفحص. ومع ذلك، بعد مرور أكثر من شهر على تنظيف نظام الزيت، تمت إزالة الفلتر للفحص وتم اكتشاف جزيئات صلبة سوداء. يشير التحليل إلى أن مبرد الزيت كان موجودًا في{9}}الموقع لفترة طويلة، مما تسبب في الأكسدة والصدأ داخل مبيت المبادل الحراري، والذي تم نقله إلى الأنابيب بواسطة زيت التشحيم. كشف تفكيك وفحص مبرد الزيت عن وجود صدأ كبير على الهيكل. تم اتخاذ التدابير، بما في ذلك التنظيف بنفث الماء عالي الضغط، وتجفيف الهواء، والسفع الرملي للمبيت. بعد هذه المعالجة، تم تشغيل مضخة الزيت، وبعد 3-4 دورات من الشطف، تبين أن جودة الزيت مقبولة.
تسبب تنظيف خزان زيت التشحيم في حدوث تلوث ثانوي لزيت التشحيم.
بعد شطف نظام زيت التشحيم، يتم ضخ زيت التشحيم وتنظيفه. وبعد التحقق من قبل القسم الهندسي وشركة الإشراف ومحطة فصل الهواء تم إعادة تعبئة زيت التشحيم. ومع ذلك، كشفت أخذ العينات والتحليل بعد إعادة التعبئة أن محتوى الماء في زيت التشحيم قد ارتفع من 78 × 10⁻⁶ قبل التنظيف إلى 680 × 10⁻⁶، وهو ما لا يفي بمعايير جودة الزيت. لذلك، تم توصيل مدخل فلتر الزيت الفراغي بصمام الصرف الموجود أسفل خزان الزيت، وتم توصيل المخرج بمنفذ التعبئة الموجود أعلى الخزان. يتم بعد ذلك تشغيل مرشح الزيت الفراغي لتدوير وتصفية زيت التشحيم في الخزان. كشفت عملية أخذ العينات والتحليل بعد ثلاثة أيام أن محتوى الماء في زيت التشحيم قد عاد إلى مستوى أقل من 160 × 10⁻⁶. حدد التحليل اللاحق أن السبب الرئيسي للتلوث الثانوي هو دخول مياه الأمطار إلى براميل زيت التشحيم أثناء تخزينها في الخارج. ويتم بعد ذلك ضخ زيت التشحيم إلى البراميل المملوءة بالمياه-مما يتسبب في حدوث تلوث ثانوي.
جزيرة تبريد الهواء ونظام المكثفات
تتكون وحدة فصل الهواء بشكل أساسي من ستة مراوح ذات تردد متغير، ومضختين للمكثفات، ومضختي تصريف، وبئر ساخن، وخزان فلاش، وخزان مكثفات، وأنابيب توصيل. يكون تدفق العملية كما يلي: يدخل بخار العادم من التوربين إلى حزمة أنابيب الهواء المبردة - من خلال مشعب العادم للتبادل الحراري. يتم جمع المكثفات في الرأس السفلي ثم يتم نقلها عبر الأنابيب إلى خزان المكثفات. يتم إرسال الغاز غير القابل للتكثيف - إلى مضخة العادم من خلال أنبوب الهواء الموجود أعلى حزمة أنابيب التيار المعاكس. بعد الضغط، يتبادل المكثف الحرارة مع البخار من مبرد العادم الموجود في مبرد العادم. يتم بعد ذلك تقسيمها إلى مسارين: مسار واحد يعود إلى خزان المكثفات من خلال صمام رجوع المكثفات (LV814) للحفاظ على مستوى سائل ثابت، ويتم إرسال المسار الآخر إلى شبكة المكثفات من خلال صمام مخرج المكثفات (LV815). يتم تجميع بخار عادم التوربينات والمكثفات من مشعب العادم في البئر الساخن وإعادتها إلى خزان المكثفات عبر مضخة تصريف التردد المتغير-.
يتجاوز تيار محرك مضخة المكثف التيار المقنن
أثناء عملية تشغيل مضخة المكثفات، تم إغلاق LV815 بالكامل وفتح LV814 بالكامل لبدء تشغيل مضخة المكثفات. ثم تم فتح صمام المخرج ببطء. عندما تم فتح صمام المخرج ما يقرب من أربع لفات، وصل تيار محرك مضخة المكثفات إلى 200 أمبير (التيار المقنن 210 أمبير). فشلت الاختبارات المتكررة في حل تيار المحرك الذي يتجاوز المشكلة الحالية المقدرة. بعد التحليل، عند اختيار المضخة، تم اعتبار مقاومة خط الأنابيب المحيطي 110mH₂O، وتم اختيار المضخة 200NB-110 (يظهر منحنى أدائها في الشكل 1). أي أنه عندما تصل المقاومة بعد المضخة إلى 110mH₂O، يصل معدل تدفق المضخة إلى قيمته التصميمية (الخط العمودي المنقط في الشكل 1). عندما تكون المقاومة بعد المضخة أقل من 110mH₂O، سيزداد معدل تدفق المضخة وستزداد قوتها وفقًا لذلك. عندما يصل معدل التدفق إلى 215t/h، تكون المقاومة بعد المضخة 103mH₂O وقوة المحرك 110kW. عندما تنخفض المقاومة بعد المضخة بشكل أكبر، مع زيادة معدل التدفق، ستتجاوز قوة المحرك قيمتها التصميمية، وسيتم تحميل محرك المضخة بشكل زائد. ولذلك، تمت إضافة فتحة خنق بين خط عودة مضخة المكثفات ومدخل خزان المكثفات. تبلغ مساحة الفتحة 0.00255 مترًا مربعًا، ويبلغ قطر فتحة الاختناق 57 ملم، وسمكها 10 ملم. معدل التدفق المحسوب هو 80 طن / ساعة. بعد تعديل خط أنابيب المكثفات، تم تشغيل مضخة المكثفات. عندما تم فتح صمام المخرج بنسبة 50%، كان تيار محرك مضخة المكثفات 90 أمبير. عندما كان صمام المخرج مفتوحًا بالكامل، كان تيار محرك مضخة المكثفات 130 أمبير فقط.
فشل مستخرج الفراغ الرئيسي في الحفاظ على الفراغ أثناء التشغيل في المرحلتين الأولى والثانية.
أثناء تشغيل اختبار تعشيق الضاغط، بعد عكس مستخرج التفريغ الرئيسي (باستخدام المرحلتين الأولى والثانية)، تم اكتشاف أنه لا يمكن الحفاظ على التفريغ.
ارتفع ضغط الفراغ (الضغط المطلق، كما هو موضح أدناه) من 13 كيلو باسكال إلى 20 كيلو باسكال. استمر ضغط الفراغ في الارتفاع إلى 30 كيلو باسكال وأظهر علامات استمرار الارتفاع بعد عكس مستخرج الفراغ الرئيسي. لضمان التشغيل الآمن للوحدة، تمت إعادة تنشيط مستخرج التفريغ -وبدء التشغيل، وانخفض ضغط التفريغ سريعًا إلى 13 كيلو باسكال. بعد التشغيل التجريبي، تم فتح وفحص مرشحات الدخول والفوهات الخاصة بمستخرجي التفريغ الرئيسيين. ولم يتم العثور على أي حطام، مما يشير إلى أن شفاطات التفريغ الرئيسية لم تكن مسدودة وكانت تعمل بشكل طبيعي. أظهر التحليل أن تشغيل مستخرج التفريغ-كان مرتبطًا بضغط البخار العامل. نظرًا لأن البخار العامل في -جهاز التفريغ الفراغي لا يتكثف، فإن ذلك لا يرتبط بدرجة حرارة البخار شديدة الحرارة. يفي ضغط البخار العامل حاليًا بمتطلبات التصميم، ويمكن استخدام مستخرج التفريغ-بدء التشغيل بشكل طبيعي. عندما ينشئ النظام فراغًا، يدخل بخار العادم من التوربين إلى المكثف للتكثيف. بمجرد تشغيل نظام المكثفات، يتم عادةً نشر أجهزة استخراج التفريغ الأولية والثانوية. هناك فرق كبير بين أجهزة استخراج التفريغ الأولية والثانوية وأجهزة استخلاص التفريغ عند بدء التشغيل هو أن البخار الدافع لا يتم تفريغه مباشرة ولكن يتم استعادته من خلال التكثيف. ترتبط كفاءة الاستخلاص بشكل مباشر بأداء التكثيف لمبرد الاستخلاص. هناك ثلاثة عوامل تؤثر على أداء التكثيف لمبرد الاستخلاص: درجة حرارة مدخل ماء التبريد؛ درجة حرارة البخار العامل. ومعدل تدفق الغاز غير القابل للتكثيف (تسرب الفراغ من جانب التوربين). معلمات التصميم لقاذف البخار في هذا المشروع هي كما يلي: ضغط البخار التشغيلي 1.5 ميجا باسكال، درجة الحرارة 201 درجة (مسخن قليلاً)؛ درجة حرارة مدخل مياه التبريد 69.1 درجة، درجة حرارة المخرج 70.5 درجة، معدل التدفق 118 طن / ساعة؛ والضغط الخلفي 28 كيلو باسكال. دعونا أولا نناقش تأثير درجة حرارة ماء التبريد. أثناء التشغيل-في الموقع، لم يتم بعد إنشاء الأنظمة الطرفية لنظام المكثفات. وقد وصل معدل تدفق المضخة بالفعل إلى أكثر من 180 طنًا في الساعة، ولكن تم تفريغ جزء فقط من هذه المياه (عشرات الأطنان). تتدفق غالبية المياه عبر خط العودة إلى خزان التكثيف، حيث تدخل بعد ذلك إلى مبرد العادم. يتم توزيع مياه التبريد المستخدمة لتبريد البخار بشكل أساسي في دائرة مغلقة. عند تشغيل مبردات العادم الأولية والثانوية، ترتفع درجة حرارة ماء التبريد بعد مروره عبر مبرد العادم، وترتفع درجة الحرارة أكثر بعد مروره عبر الدائرة المغلقة. مع زيادة وقت التشغيل، استمرت درجة حرارة ماء التبريد في الارتفاع، كما زاد الضغط الخلفي للنظام تدريجيًا. دعونا ننظر في تأثير درجة حرارة البخار التشغيل. يعمل مبرد العادم عن طريق امتصاص الحرارة المعقولة للبخار شديد السخونة أولاً ثم امتصاص الحرارة الكامنة للبخار لتكثيفه. في الوقت الحالي، نظرًا لأنه يتم سحب البخار الختم ذو الضغط المتوسط-للتوربين والبخار العامل من نفس خط الأنابيب، فإن بخار الختم ذو الضغط المتوسط-للتوربين يتطلب حرارة فائقة تصل إلى 30 كلفن، مما يتسبب في وصول درجة حرارة البخار العامل إلى 270 درجة، وهو ارتفاع شديد في درجة الحرارة. يتم استخدام معظم مساحة التبادل الحراري لمبرد الاستخلاص لامتصاص الحرارة المعقولة للبخار، مما يؤثر بشدة على كفاءة التكثيف، وبالتالي تقليل قدرة الاستخلاص. تظهر البيانات التي تم جمعها من عدة اختبارات تشغيل أنه عندما تكون درجة حرارة البخار العامل منخفضة نسبيًا (210 درجة، مسخن قليلاً)، يمكن أن تعمل العوادم الأولية والثانوية بشكل طبيعي وتحافظ على الضغط الخلفي للنظام. ومع ذلك، عندما تكون الحرارة شديدة للغاية، لا يمكن أن تعمل بشكل طبيعي. لذلك، لضمان التشغيل السليم لمستخرج البخار النفاث، يجب خفض درجة حرارة البخار العامل إلى القيمة التصميمية تقريبًا.
الانسداد المتكرر لمرشح مدخل مضخة الصرف
أثناء التشغيل التجريبي المشترك لوحدة ضاغط الهواء، عندما وصل معدل تدفق البخار التوربيني إلى حوالي 70 طنًا في الساعة، بدأت مضخة التصريف في التعطل، مما تسبب في استمرار ارتفاع مستوى سائل البئر الساخن. بعد التبديل إلى وضع الاستعداد، انخفض مستوى السائل لفترة وجيزة قبل الاستمرار في الارتفاع. عند تفكيك مصفاة مدخل المضخة للفحص، تم اكتشاف أنها مسدودة بكمية كبيرة من الصدأ والحمأة. للحفاظ على تشغيل الوحدة، تم تعيين الموظفين لعكس المضخة بشكل متكرر لتنظيف المصفاة بشكل مستمر. ومع ذلك، حتى بعد تشغيل الوحدة، لم يتم تنظيف أنبوب العادم الرئيسي، وظلت المصفاة مسدودة. كشف تفكيك أنبوب العادم الرئيسي عن وجود كمية كبيرة من الصدأ والحمأة في أسفل الأنبوب الرئيسي والبئر الساخن. وكشف التحليل أن الصدأ والحمأة نشأا في المقام الأول من أنبوب العادم الرئيسي. ويرجع ذلك إلى أن جزيرة تبريد الهواء-لم تكن ساخنة-تم تنظيفها أثناء التشغيل. تم غسل الصدأ وخبث اللحام والغبار الملتصق بالجدار الداخلي لأنبوب العادم الرئيسي بواسطة بخار العادم من التوربين وتم تجميعه في البئر الساخن مع المكثفات. يتم بعد ذلك نقل هذا الصدأ والحمأة والصدأ بشكل مستمر إلى مدخل المضخة بواسطة مضخة التصريف، مما يؤدي إلى انسداد الفلتر والتسبب في عطل مضخة التصريف.
