คู่มือการติดตั้งและใช้งานหน่วยแยกอากาศไครโอเจนิก (ASU)

Shenger Gas ได้เรียนรู้จากการดำเนินโครงการเป็นเวลาหลายปีว่าหน่วยแยกอากาศแบบไครโอเจนิก (ASU) ไม่เสถียรและประหยัดพลังงาน-โดยไม่ได้ตั้งใจ -ประสิทธิภาพในระยะยาว-ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ความพร้อมใช้งาน และการใช้พลังงาน- ส่วนใหญ่แล้วจะถูกกำหนดไว้ระหว่างการติดตั้งและการทดสอบการใช้งาน การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นเส้นทางอุตสาหกรรมหลักสำหรับการผลิตออกซิเจน ไนโตรเจน และอาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูง- รองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากอุตสาหกรรมการผลิต เคมีภัณฑ์ การดูแลสุขภาพ และอุตสาหกรรมพลังงานเกิดใหม่ คู่มือนี้สรุปในทางปฏิบัติและได้รับการพิสูจน์แล้ว-ขั้นตอนในการวางแผน การติดตั้ง การทดสอบการใช้งาน และการบำรุงรักษา ช่วยให้โรงงานบรรลุการดำเนินงานที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และสูญเสียต่ำ-ตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การแยกอากาศด้วยความเย็นทำงานอย่างไร

การแยกอากาศด้วยไครโอเจนิกขึ้นอยู่กับความแตกต่างของจุดเดือดภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำ- อากาศที่ป้อนจะถูกบีบอัดและถูกส่งผ่านระบบบำบัดเบื้องต้น-เพื่อกำจัดความชื้น คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน-สิ่งเจือปนที่อาจแข็งตัวและปิดกั้นอุปกรณ์ที่อุณหภูมิอุณหภูมิเยือกแข็ง จากนั้นอากาศบริสุทธิ์จะถูกทำให้เย็นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักจนเกือบจะกลายเป็นของเหลว (โดยทั่วไปจะต่ำกว่าประมาณ −172 องศา ) และส่งไปยังระบบคอลัมน์การกลั่น

ภายในคอลัมน์ อากาศของเหลวจะระเหยและควบแน่นซ้ำๆ เพื่อแยกส่วนประกอบต่างๆ ตามความผันผวน โดยทั่วไปแล้วไนโตรเจนจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ที่ด้านบนของคอลัมน์ ออกซิเจนที่ด้านล่าง และอาร์กอนจะถูกผลิตขึ้นโดยการแก้ไขเพิ่มเติม เนื่องจากกระบวนการนี้ใช้พลังงานมาก- คุณภาพการติดตั้งจึงมีความสำคัญ เช่น การรั่วไหล การปนเปื้อน แรงดันตกส่วนเกิน การจัดตำแหน่งที่ไม่ดี และเครื่องมือที่ไม่ถูกต้อง จะแสดงว่ามีความบริสุทธิ์ไม่เสถียร สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น และกำไรจากการดำเนินงานลดลง ในระบบขนาดใหญ่จำนวนมาก กำลังเฉพาะของออกซิเจนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.4–0.5 kWh ต่อ Nm³ และความแตกต่างที่แท้จริงมักมาจากรายละเอียดการดำเนินการมากกว่าการจัดอันดับป้ายชื่อ

ก่อน-การวางแผนการติดตั้งและการเตรียมสถานที่

1. การเลือกสถานที่และสภาพแวดล้อม

การวางแผนสถานที่ควรพิจารณามากกว่าการขนส่ง ประเมินคุณภาพอากาศโดยรอบ แหล่งฝุ่นในบริเวณใกล้เคียง การปล่อยสารเคมี และความเสี่ยงในการหมุนเวียนไอเสีย หาก ASU อยู่ใกล้กับโซนสารเคมี -การปนเปื้อนในอากาศที่ป้อนเข้าไปอาจเพิ่มภาระของตัวดูดซับ เพิ่มแรงดันตกคร่อม และทำให้กล่องเย็น-เปรอะเปื้อนแย่ลงเมื่อเวลาผ่านไป

2. งานโยธาและฐานราก

Cryogenic ASU ได้แก่ อุปกรณ์ที่อยู่กับที่หนักและเครื่องจักรที่หมุนได้{0}}ที่ไวต่อการสั่นสะเทือน ฐานรากต้องจัดให้มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพียงพอและ-ความมั่นคงในระยะยาว หลายโครงการใช้ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็กแบบผสมผสาน (มักจะมีความหนาประมาณ 1.2 ม. ขึ้นไป ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก) โดยมีการแยกการสั่นสะเทือนที่เหมาะสมเมื่อจำเป็น การควบคุมเค้าโครงที่ชัดเจนและติดตามได้-เส้นกึ่งกลาง เกณฑ์มาตรฐานระดับความสูง และ-การวางตำแหน่งสลักเกลียว- ช่วยลดปัญหาการจัดตำแหน่งและการทำงานซ้ำ

3. ยูทิลิตี้และคำจำกัดความของอินเทอร์เฟซ

สาเหตุที่พบบ่อยของการเริ่มต้นล่าช้า-ไม่ได้อยู่ที่อุปกรณ์หลัก แต่เป็นยูทิลิตี้ที่ไม่สมบูรณ์หรืออินเทอร์เฟซที่ไม่ชัดเจน ก่อนการก่อสร้าง ให้กำหนดเงื่อนไขขอบเขตสำหรับ:

• กำลังการผลิตไฟฟ้าและคุณภาพไฟฟ้า
• น้ำหล่อเย็นหรือสภาพน้ำหมุนเวียน
• อากาศเครื่องมือและไนโตรเจนสำหรับการชะล้าง
• การระบายน้ำ การระบายอากาศ และการป้องกันอัคคีภัย
• แผนผังห้องควบคุมและขอบเขตการรวม DCS/PLC

การติดตั้งอุปกรณ์หลักและบูรณาการท่อ

1. อุปกรณ์ที่หมุนได้ (คอมเพรสเซอร์/บูสเตอร์/เครื่องขยาย): จำเป็นต้องจัดตำแหน่งให้แน่น (ข้อต่อคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมักจะ ~0.03 มม. เลเซอร์-ได้รับการตรวจสอบและยืนยันอีกครั้งหลังจากคลายความเครียด) หลีกเลี่ยงการบังคับท่อให้พอดี-ขึ้น-เนื่องจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นสามารถดึงเครื่องจักร ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและแบริ่ง/ซีลในช่วงแรกล้มเหลว

2. กล่องเย็นและระบบแช่แข็งภายใน: เก็บกล่องเย็นให้แห้งและสะอาดตลอดเวลา ควบคุมระยะเวลาเปิด ป้องกันความชื้น/อนุภาค และเชื่อมต่อภายในอย่างสมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมที่สะอาดและแห้งพร้อมบันทึกการปิดผนึกและการเก็บรักษา-น้ำที่เข้าไปเล็กน้อยอาจทำให้เกิดน้ำแข็งเกาะ แรงดัน-ปัญหาตกหล่น และ-การสูญเสียการถ่ายเทความร้อนในภายหลัง

3. การเชื่อมและ NDT: ใช้ขั้นตอนที่ผ่านการรับรองและช่างเชื่อมที่ผ่านการรับรองและสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ ดำเนินการ RT/UT ตามที่ระบุไว้ จากนั้นทดสอบแรงดัน/การรั่วไหลตามระยะ-โดยทั่วไปคือแรงดันออกแบบ 1.15–1.25× โดยมีค่าคงไว้มากกว่าหรือเท่ากับ 2 ชั่วโมงตามแผนการทดสอบที่ได้รับอนุมัติ

4. เครื่องมือวัดและการควบคุม: การวัดที่แม่นยำช่วยให้การควบคุมมีเสถียรภาพ ยืนยันตำแหน่งก๊อกน้ำ/ความลึกของการแทรก/การวางแนว, เดินสายเคเบิลให้ห่างจากความร้อน/การสั่นสะเทือน, ใช้การป้องกัน/การต่อสายดินที่สอดคล้องกัน และจำลอง-การทดสอบสัญญาณเตือน/อินเตอร์ล็อคที่สำคัญ (ความเร็วเกิน แรงดันเกิน น้ำมันหล่อลื่นต่ำ การขาดออกซิเจน/การเพิ่มปริมาณ ESD)

การว่าจ้างและการเริ่มต้น-

การทดสอบการใช้งานคือจุดที่ความตั้งใจในการออกแบบกลายเป็นความจริงในการปฏิบัติงาน ลำดับที่มีระเบียบวินัยช่วยลดความเสี่ยงของค้อนของเหลว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และการแยกตัวที่ไม่เสถียร แนวทางปฏิบัติคือ:

• การตรวจสอบวงเครื่องมือและการทดสอบ-การทำงานของอุปกรณ์ตัวเดียว
• ความพร้อมของระบบสาธารณูปโภค (น้ำหล่อเย็น, น้ำมันหล่อลื่น, อากาศเครื่องมือ, ไล่ไนโตรเจน)
• การทดสอบการเดินเครื่องอัดอากาศด้วยการตรวจสอบการป้องกันการสั่นสะเทือนและไฟกระชาก-
• การยืนยันการดำเนินการก่อน-การทำให้บริสุทธิ์ (ตรรกะการสลับ การสร้างใหม่ แนวโน้มจุดน้ำค้าง)
• ควบคุม-กล่องเย็น-และของเหลวที่สะสม-ด้วยการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดของการไล่ระดับของอุณหภูมิและโปรไฟล์ความดัน
• การรักษาเสถียรภาพของสภาวะของคอลัมน์ (ความดัน การไหลย้อน ระดับของเหลว) ก่อนการเติมโหลดแบบไล่ระดับ
• ประสิทธิภาพการทำงานต่อเนื่อง (มัก 72 ชั่วโมงขึ้นไป) พร้อมบันทึกการไหล ความบริสุทธิ์ จุดน้ำค้าง และพลังงานจำเพาะ เปรียบเทียบกับเป้าหมายการออกแบบ

การดำเนินงานและการบำรุงรักษา

ประสิทธิภาพในระยะยาว-มาจากการควบคุมแนวโน้มและการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน สร้างโปรแกรมแบบเลเยอร์:

• การตรวจสอบรายวัน: การสั่นสะเทือนของคอมเพรสเซอร์และอุณหภูมิแบริ่ง รูปแบบน้ำค้างแข็งที่ผิดปกติบนกล่องเย็น ฟังก์ชั่นวาล์ว สถานะการระบายอากาศ จุดตรวจสอบ O₂
• การเก็บตัวอย่างและการวิเคราะห์น้ำมันเป็นระยะ (โดยทั่วไปจะออกทุกครึ่ง-) โดยมีการตัดสินใจโดยพิจารณาจากความหนืด ความชื้น และการสึกหรอของโลหะ
• การจัดการตัวดูดซับ: ระเบียบวินัยในการฟื้นฟูและการตรวจสอบประสิทธิภาพผ่านจุดน้ำค้างและแรงดันตกคร่อม
• การตรวจสอบสุขภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: แรงดันส่วนต่างที่เพิ่มขึ้นมักจะบ่งชี้ถึงการปนเปื้อนหรือการอุดตัน ซึ่งต้องเป่ากลับ-หรือทำความสะอาด
• บันทึกการปฏิบัติงานและประวัติการบำรุงรักษาที่สมบูรณ์เพื่อรองรับการแก้ไขปัญหา การเพิ่มประสิทธิภาพ และการวางแผนความน่าเชื่อถือ

รายการตรวจสอบการยอมรับด่วน

ASU แบบแช่แข็งคือระบบทางเทคนิคที่ระดับความปลอดภัย ความเสถียรด้านความบริสุทธิ์ และการใช้พลังงานได้รับอิทธิพลอย่างมากจากคุณภาพการดำเนินการ ตั้งแต่การวางแผนขั้นต้นและงานโยธาไปจนถึงการติดตั้งที่แม่นยำ การทดสอบการใช้งานตามขั้นตอน และการบำรุงรักษาตามโครงสร้าง แต่ละขั้นตอนส่งผลกระทบโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือและต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ในขณะที่เทคโนโลยีอัตโนมัติและการประหยัดพลังงาน-ยังคงก้าวหน้าต่อไป ASU สมัยใหม่กำลังก้าวไปสู่การบูรณาการที่สูงขึ้นและผลประโยชน์ด้านพลังงานเฉพาะที่ลดลง- ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้อย่างเต็มที่ด้วยวินัยทางวิศวกรรมที่แข็งแกร่งเท่านั้น Shenger Gas สนับสนุนลูกค้าด้วย-บริการ-ปลายทาง-ตั้งแต่การให้คำปรึกษาทางเทคนิคและการควบคุมการติดตั้ง ไปจนถึงการว่าจ้างและการสนับสนุนการปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง-ช่วยให้โรงงานดำเนินงานได้อย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และประหยัดในระยะยาว