无氢制氩设备氩系统调试的基本说明

项目技术部经理崔刚

随着空分技术的飞速发展和市场的需求，越来越多的空分装置采用了无氢制氩流程来制取高纯度氩产品。由于制氩操作相比较复杂，很多的带氩空分装置没有提氩，一些投运氩系统的装置由于用氧工况的波动，操作水平的限制等因素造成运行状况不尽如人意。本文希望通过以下浅显的步骤说明，能使操作人员对无氢制氩有一个基本的了解。 1、预冷粗氩塔

全开工艺氩出粗氩塔进精氩塔前放空阀V766；粗氩塔I底部液体吹除、排放阀V753、754（需24～36小时）。 2、预冷精氩塔

全开工艺氩出粗氩塔I去精氩塔阀V6；精氩塔顶部氩侧不凝气排放阀V760；精氩塔、精氩量筒底部液体吹除、排放阀V756、V755（预冷精氩塔可以与预冷粗氩塔同时进行）。 3、检查氩泵

①电控系统――接线、控制、显示是否正确。

②密封气――压力、流量、管路是否正确且不漏气。 ③电机转动方向――点动电机，确认转动方向正确。

④泵前后配管――检查确认管路系统通畅。由于低温液体的特殊性质，液体流动过程中不断有气体产生，确保配管能使产生的气体顺畅排出，杜绝出现倒U形配管。同时泵前后的吹除排液管应从主管道高点接出，以利于排气。

4、全面检查氩系统仪表

①粗氩塔I、粗氩塔II塔阻力（+）（-）压管、变送器及显示仪表是否正确。

②氩系统所有液位计（+）（-）压管、变送器及显示仪表是否正确。 ③所有压力点取压管、变送器及显示仪表是否正确。。

④工艺氩流量FI-701（孔板在冷箱内）（+）（-）压管，变送器及显示仪表是否正确。

⑤检查所有自动阀门及其调节、连锁是否正确。 5、主塔工况调整

①在保证氧纯度的前提下拉大氧气产量。

②控制下塔富氧液空36%～38%（液氮节流进上塔阀V2）。 ③在保证主冷液面的前提下减小膨胀量。 6、粗氩塔积液

进一步预冷至氩塔温度不再下降的前提下（吹除、排放阀已关闭），微开（断续）液空节流进粗氩塔I冷凝蒸发器阀V3，使粗氩塔冷凝器间断工作产生回流液体，将粗氩塔I塔填料冷透，并积聚在塔底一部分。 注意：①初次开V3阀时密切注意PI-701压力的变化不要剧烈波动（≤60KPa）。

②观察粗氩塔I底部液位LIC-701液位的从无到有，一旦涨到1500mm～满量程之间时，结束预冷关闭V3阀。 7、预冷氩泵 ①开泵前截止阀。

②先开泵前吹除阀V741、V742冷泵前管道。

③微开（断续）泵后吹除阀V737、V738直至液体连续喷出。 注意：①此项工作首次是在氩泵供应商指导下进行。 ②安全问题防止冻伤。 8、启动氩泵

①全开泵后回流阀，全关泵后截止阀。 ②启动氩泵后全开氩泵后截止阀。

③观察泵后压力应稳定在0.5～0.7Mpa(G)。 9、投粗氩塔

①启动氩泵后，开V3阀前，LIC-701液面会因液体损耗不断下降，启动氩泵后应尽快打开V3阀，使氩塔冷凝器投入工作而产生回流液体。 ②V3阀开度要非常缓慢，否则主塔工况会产生大的波动，影响氧纯度，粗氩塔工作后打开氩泵送出阀（开度视泵后压力而定），最终送出阀及回流阀配合至稳定住FIC-701液位。

③观察两个粗氩塔阻力，正常粗氩塔II 为3KPa、 粗氩塔I为 6Kpa。刚投入时阻力很小。应缓慢增加阻力值（开V3），时间～6小时。 ④投入粗氩时应密切观察主塔工况。防止影响氧气纯度。随V3开大。液空节流进上塔阀V1会自动关小（自动位置） 。

⑤阻力正常后要经较长时间主塔工况才能建立，所以所有上述操作都应小幅，缓慢。

⑥初次投氩系统阻力正常后至工艺氩含氧量达标～36小时。

⑦氩塔工况建立初期，应减少工艺氩的取出量（15～40m3/h）以利于纯度的提高，当纯度接近正常时（两氩塔中间位置的氩纯度达到98％以上时），应适当拉大工艺氩流量（60～100m3/h），否则易造成氩塔浓度梯度的失衡而影响主塔工况。 10、投精氩塔

①工艺氩含氧量正常后，应逐步打开V6阀关小V766将工艺氩导入精氩塔中。开关之原则是控制住FI-701的流量尽量保持在投精氩塔前的数值。

②精氩塔液氮蒸汽阀V8全开或投自动，控制精氩塔冷凝蒸发器氮侧压力PIC-8 在45Kpa。投精氩塔初期PIC-8和精氩塔氩侧压力PIC-760是波动的。随着精氩塔的工作逐渐正常，压力的波动会减少。

③逐渐打开液氮进精氩塔冷凝蒸发器阀V5，使精氩塔冷凝器工作负荷加大。原则上打开V5后V766逐渐关闭，保持FI-701的流量不超过以前的数值。精氩塔稳定后可将V5投入自动。

④V760适当打开，投精氩塔初期可全开，正常后可控制精氩塔塔顶不凝气排放FI-702流量在2～8M3/h。

⑤精氩塔PIC-760在工况稍有波动时极易出现负压，负压会造成冷箱外湿空气倒吸入精氩塔中，冰冻结在管壁及换热器表面造成堵塞，因此应杜绝负压产生（控制V6、V5、V760开度）。如负压已产生，应马上关闭V760至恢复正压时在打开。

⑥当精氩塔底部液面有～1000mm时，微开精氩塔塔底再沸器氮路阀V707和V4，视情况掌握开度，开得过大会增加PIC-760的压力，造

成工艺氩FI-701流量减小。开得太小，精氩塔压力波动幅度较大，工况不稳定，控制PIC-760精氩塔压力为10Kpa～20KPa最好，压力的控制是综合的（V5、V6、V760、V4对压力都有影响）。 11、氩馏份含氩量的调整

氩馏份含氩量的多少决定了氩提取率的高低，直接影响氩产品的产量。适当的氩馏份含氩量为8％～10％。影响氩馏份含氩量的因素主要有以下几方面。

①氧气产量――氧产量越大氩馏份含氩量越高，但相应氧纯度会越低，氧气中氮含量越高，氮塞的危险性越大。

②膨胀空气量――膨胀空气量越小氩馏份含氩量越高，但膨胀空气量越小液体产品 .

③氩馏分流量――氩馏分流量即粗氩塔负荷，负荷越小氩馏份含氩量越高，但负荷越小氩产量越小。