การจัดการการรั่วไหลภายในในกล่องเย็นแบบแยกอากาศแบบไครโอเจนิก

ในการทำงานระยะยาว-ของหน่วยแยกอากาศแบบแช่แข็ง การรั่วไหลภายในภายในกล่องเย็นยังคงเป็นปัญหาที่ท้าทาย กล่องเย็นบรรจุด้วยฉนวนเพอร์ไลต์ โดยมีอุปกรณ์ภายในและท่อทำงานที่อุณหภูมิเยือกแข็ง เมื่อเกิดการรั่วไหล การระบุอย่างรวดเร็วและแม่นยำเป็นเรื่องยาก และการจัดการที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ความเสียหายเพิ่มขึ้น จากกรณีการใช้งานจริงที่สั่งสมมาจากการใช้งาน การบำรุงรักษา และการยกเครื่องหน่วยแยกอากาศหลายเครื่อง ทำให้เกิดแนวทางที่ค่อนข้างสมบูรณ์ในการระบุ การระบุตำแหน่ง และการจัดการกับการรั่วไหลภายใน บทความนี้นำเสนอการทบทวนอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับวิธีการตรวจจับการรั่วไหล ขั้นตอนการแก้ไขปัญหา และมาตรการซ่อมแซมจาก-มุมมองการปฏิบัติงานในไซต์งาน สำหรับการอ้างอิง

วิธีการ ตรวจสอบว่ามีรอยรั่วเกิดขึ้นภายในกล่องเย็นหรือไม่

สัญญาณที่ตรงที่สุดของการรั่วไหลของกล่องความเย็นภายในมาจากพารามิเตอร์การทำงานและประสิทธิภาพของพื้นผิวเปลือก- ไม่ใช่จากการรอจนเกิดน้ำค้างแข็งหรือเปลือกแตก

• ความผันผวนที่ผิดปกติของระดับของเหลวของคอนเดนเซอร์หลักหรือระดับของเหลวของคอลัมน์ด้านล่าง: หากระดับของเหลวของคอนเดนเซอร์หลักยังคงลดลงโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงภาระหรือสภาพการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ระดับของคอลัมน์ด้านล่างเพิ่มขึ้นอย่างไร้เหตุผล หรือหากประสิทธิภาพการแก้ไขลดลงโดยไม่มีคำอธิบาย ควรสงสัยว่าของเหลวภายในหรือการรั่วไหลของก๊าซ
• "เหงื่อออก" หรือการเกิดน้ำค้างแข็งเฉพาะที่บนเปลือกกล่องความเย็น: นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่ค่อนข้างเข้าใจง่าย พลังงานเย็นที่อพยพจากจุดรั่วไหลทำให้พื้นที่ที่สอดคล้องกันของผนังเปลือกเย็นกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างเห็นได้ชัด หากบริเวณใดบริเวณหนึ่งแสดงน้ำค้างแข็งหรือตกขาวอย่างต่อเนื่องในขณะที่พื้นที่ใกล้เคียงยังคงแห้ง จุดรั่วไหลสามารถแคบลงไปที่บริเวณนั้นได้อย่างสมเหตุสมผล
• การปล่อยเพอร์ไลต์หรือมีของเหลวผิดปกติบนพื้นดิน: ในกรณีที่มีการรั่วไหลอย่างมาก อาจดำเนินการเพอร์ไลต์ผ่านช่องระบายอากาศด้านบนของกล่องเย็นหรือช่องว่างฝาปิดท่อระบาย ผู้ปฏิบัติงานอาจสังเกตเห็นของเหลวที่ผิดปกติหยดลงมาจากช่องระบายน้ำด้านล่าง หรือแม้แต่ตรวจพบกลิ่นจางๆ-โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เป็นอันตรายหากเกี่ยวข้องกับไฮโดรคาร์บอน
• การอ่านค่าของเครื่องวิเคราะห์ที่ขัดแย้งกัน: ตัวอย่างเช่น ความบริสุทธิ์ดีขึ้นหรือลดลงอย่างกะทันหันโดยไม่ตอบสนองต่อการปรับเปลี่ยน หรือการอ่านค่าความดันจากจุดต่างๆ ภายในกล่องเย็นแสดงแนวโน้มที่ขัดแย้งกัน-สิ่งเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการรบกวนของสนามการไหลภายในที่เกิดจากการรั่วไหล

ควรเน้นย้ำว่าการรั่วไหลภายใน-ในระยะเริ่มต้นมักเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อย โดยแสดงให้เห็นเป็นความผันผวนของความบริสุทธิ์เล็กน้อยหรือการผลิตออกซิเจนเหลวลดลงเล็กน้อยซึ่งมองข้ามได้ง่าย การรวมการตรวจสอบอุณหภูมิเปลือกกล่องเย็นเข้ากับการตรวจสอบตามปกติ โดยใช้การถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดตามกำหนดเวลา และการสร้างคลังข้อมูลการกระจายอุณหภูมิ-โดยเปรียบเทียบกับข้อมูลในอดีต-ให้ค่าการวินิจฉัยมากกว่าการอ่านค่าจุดเดียว-ใน-เวลา

สาเหตุทั่วไปของการรั่วไหลภายในห้องเย็น

การทำความเข้าใจสาเหตุที่แท้จริงช่วยในการคาดการณ์ตำแหน่งที่รั่วไหลและลักษณะของสื่อที่รั่วไหลระหว่างการแก้ไขปัญหา จากประสบการณ์ภาคสนามจริง การรั่วไหลภายในกล่องเย็นโดยทั่วไปมีสาเหตุมาจากประเภทต่อไปนี้:

• ข้อบกพร่องในการเชื่อมและรอยแตกเมื่อยล้า: การเปิดและปิดเครื่องซ้ำหลายครั้ง ความเครียดจากความร้อนจากสภาวะเย็นและร้อนสลับกันจะส่งผลเสีย ความเค้น-บริเวณรอยเชื่อมที่มีความเข้มข้น-เช่น หัวฉีดของท่อ ข้อศอก และที-มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก-ที่ค่อย ๆ พัฒนาไปสู่การรั่วซึมของผนัง- สิ่งเหล่านี้มักเกิดขึ้นกับท่ออลูมิเนียมและตะเข็บเชื่อม
• การบรรจุวาล์วหรือข้อต่อหน้าแปลนล้มเหลว: แม้ว่าข้อต่อกล่องเย็นภายในส่วนใหญ่จะเชื่อมกัน แต่การเชื่อมต่อหน้าแปลนและการติดตั้งวาล์วยังคงมีอยู่จำนวนจำกัด ภายใต้บริการแช่แข็ง พรีโหลดของสลักเกลียวแปลนอาจคลายตัว และปะเก็นอาจหดตัวจากการเสียรูปเนื่องจากความเย็น ส่งผลให้ซีลเสียหาย การรั่วไหลดังกล่าวมักเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักบรรทุกหรือหลังการอุ่นเครื่อง-และรีสตาร์ทโรงงาน
• การสึกหรอจากแรงสั่นสะเทือนของท่อ: การสั่นของการไหลหรือการหมุนของอุปกรณ์ทำให้ท่อเสียดสีกับส่วนรองรับหรือต่อกัน การเสียดสีเป็นเวลานานจะทำให้ผนังท่อบางลงและสามารถสึกกร่อนได้ในที่สุด การรั่วไหลเหล่านี้มักปรากฏบนท่อระบายของคอมเพรสเซอร์หรือท่อไหลสอง-เฟส
• การตกตะกอนของเพอร์ไลต์หรือการซึมผ่านของความชื้นและการขยายตัวเยือกแข็ง: เมื่อเพอร์ไลต์ดูดซับความชื้น มันจะหนาแน่นขึ้น ตกตะกอน และบีบอัดท่อ หรือความชื้นที่เยือกแข็งจะขยายตัวที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งอาจเกิดการแทนที่หรือแม้แต่แตกร้าวของท่อ แม้ว่าจะไม่ใช่สาเหตุโดยตรงของการรั่วไหล แต่ก็มักเป็นปัจจัยที่มีส่วนช่วย

ในระหว่าง-การแก้ไขปัญหาบนไซต์ ไม่แนะนำให้ด่วนสรุปเกี่ยวกับสาเหตุที่แท้จริงก่อนเวลาอันควร ให้จำกัดความเป็นไปได้ให้แคบลงโดยใช้ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ ซึ่ง-อ้างอิงโยงกับประวัติการทำงานของหน่วย

การแก้ไขปัญหาการรั่วไหลของ Cold Box – ทีละขั้นตอน-

หากสงสัยว่ามีการรั่วไหลภายใน อย่ารีบร้อนที่จะลอกฉนวนออก หรือใช้-คบเพลิงเชื้อเพลิง-เพอร์ไลต์-ที่เติมออกซิเจนลงในกล่องเย็นซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ใช้แนวทางแบบเป็นขั้นตอนแทน

ขั้นตอนที่ 1 – ค้นหาสื่อและโซนการรั่วไหล
พล็อตข้อมูลอุณหภูมิเปลือกหลายจุดลงในเส้นชั้นความสูง- จุดที่เย็นที่สุดมักจะชี้ไปที่การฉายภาพการรั่วไหล หากปลอดภัย ให้เก็บตัวอย่างก๊าซจากช่องระบายอากาศด้านบนเพื่อระบุ O₂, N₂, Ar หรือไฮโดรคาร์บอน นี่เป็นตัวกำหนดระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยของคุณ

ขั้นตอนที่ 2 – ปิดเครื่องและทดสอบแรงดัน-
นี่เป็นวิธีที่น่าเชื่อถือที่สุด หลังจากอุ่น-จนถึงบรรยากาศโดยรอบ เพิ่มแรงดันให้กับส่วนระบบคอลัมน์ทีละส่วนด้วยไนโตรเจนหรืออากาศแห้ง ใช้สารละลายสบู่สำหรับการรั่วไหลที่มากขึ้น ใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลฮีเลียมพร้อมหัวดมกลิ่นสำหรับวัตถุขนาดเล็ก-ที่ติดบนผนังด้านในของพื้นที่ต้องสงสัย

ขั้นตอนที่ 3 – ใช้พอร์ตสกัด/ตรวจสอบเพอร์ไลต์
หลังจากระบายและอุ่นเครื่องแล้ว- ให้นำตัวอย่างเพอร์ไลต์แบบแบ่งชั้นจากพอร์ตที่มีอยู่เพื่อตรวจสอบปริมาณออกซิเจนหรือความชื้น- ซึ่งจะช่วยจำกัดขอบเขตการรั่วไหลให้แคบลง ตรวจสอบระดับ O₂ เสมอในระหว่างการสุ่มตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะขาดออกซิเจนหรืออันตรายจากการเสริมสมรรถนะ

ขั้นตอนที่ 4 - การกำจัดเพอร์ไลต์เฉพาะที่เพื่อการยืนยันด้วยภาพ
เมื่อจำกัดให้เหลือพื้นที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 1-2 ม. แล้ว ให้เอาเพอร์ไลต์ออกเฉพาะที่ ล้างด้วยไนโตรเจนและรักษาแรงดันบวกระหว่างการสกัดเพื่อป้องกันอากาศชื้น ขจัดออกอย่างช้าๆ โดยมีการตรวจสอบรอยรั่วอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะพบจุดที่แน่นอน

เก็บบันทึกโดยละเอียดตลอด-แปลงอุณหภูมิ การวิเคราะห์ก๊าซ เส้นโค้งการสลายตัวของแรงดัน สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อการตัดสินใจซ่อมแซมและ-การวิเคราะห์ความล้มเหลวภายหลัง

วิธีการรักษาการรั่วไหลภายในกล่องเย็น

เมื่อพบจุดรั่วแล้วการแก้ไขจะขึ้นอยู่กับว่าจุดรั่วอยู่ตรงไหน แย่แค่ไหน และสภาพโดยรวมของอุปกรณ์ ตัวเลือกทั่วไป ได้แก่:

• การต๊าปร้อน-หรือการซีลแบบออนไลน์ (วิธีสุดท้ายเท่านั้น) – สำหรับการรั่วไหลเล็กน้อยมากเมื่อไม่สามารถปิดเครื่องทันทีได้ คุณสามารถลองใช้การซีลชั่วคราวด้วยแคลมป์ชนิดพิเศษหรือกาวไครโอเจนิก แต่ด้วยสภาพแวดล้อมภายในที่ซับซ้อนของห้องเย็น อัตราความสำเร็จจึงต่ำและมีความเสี่ยงสูง ไม่แนะนำให้ใช้เป็นแนวทางแก้ไขหลัก-เฉพาะเป็นสะพานเชื่อมระยะสั้น-ไปสู่การปิดระบบอย่างเป็นระเบียบเท่านั้น
• ปิดเครื่อง อุ่นเครื่อง และซ่อมแซมการเชื่อม - นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาแบบถาวรเท่านั้น ปิดเครื่องโดยสมบูรณ์ ระบายน้ำ อุ่นจนถึงอุณหภูมิห้อง และล้างด้วยไนโตรเจนให้สะอาดก่อนทำการเชื่อมหรือเปลี่ยนท่อ การเชื่อมอลูมิเนียมต้องการช่างเชื่อมที่มีคุณสมบัติและมีประสบการณ์ ทำความสะอาดเพอร์ไลต์ที่ตกค้างและสารปนเปื้อนในน้ำมันทั้งหมดให้สะอาดก่อนการเชื่อม และรักษาการปกคลุมของก๊าซป้องกันอย่างต่อเนื่องตลอด หลังจากการเชื่อม ให้ทำการตรวจสอบสารแทรกซึมด้วยรังสีหรือสีย้อม-ก่อนที่จะคืนค่าฉนวน
• การ-ขันน๊อตหรือการเปลี่ยนปะเก็นหน้าแปลนใหม่ – หากมีการรั่วที่ข้อต่อหน้าแปลนและตัวหน้าแปลนไม่ได้รับความเสียหาย -การขันโบลต์ใหม่หลังจากอุ่นเครื่อง-หรือเปลี่ยนปะเก็นไครโอเจนิกมักจะได้ผล โปรดทราบว่าหน้าแปลนไครโอเจนิกมีข้อกำหนดแรงบิดเฉพาะ- การคาดเดาจะทำให้หน้าซีลเสียหาย
• การเปลี่ยนส่วนท่อ – สำหรับส่วนที่สึกหรออย่างรุนแรงหรือมีการแตกร้าวมาก ซึ่งการซ่อมแซมเฉพาะจุดไม่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือในระยะยาว- ให้เปลี่ยนทั้งส่วน ก่อนที่จะดำเนินการดังกล่าว ให้ตรวจสอบเกรดและข้อมูลจำเพาะของวัสดุท่อ การทดแทนอะลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิดอื่นอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของกัลวานิกหรือการแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน

หลังจากการซ่อมแซม ให้ทำการทดสอบ-ความสมบูรณ์ของแรงดันของระบบและ-การตรวจสอบความเย็นเปล่า -การตรวจสอบความเย็นเปล่าเป็นขั้นตอนสำคัญหลังจากการบำรุงรักษากล่องเย็น-ทดสอบระบบที่อุณหภูมิไครโอเจนิกก่อน-เติมเพอร์ไลต์ใหม่ เพื่อให้คุณสามารถตรวจสอบท่อและรอยเชื่อมด้วยสายตาได้โดยตรง และใช้เครื่องตรวจจับการรั่วไหลภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำจริง- ใช้เวลานาน- แต่เป็นวิธีเดียวที่จะหลีกเลี่ยงการลบเพอร์ไลต์ครั้งที่สองในภายหลัง

หลัง-การซ่อม การฟื้นฟูและมาตรการป้องกัน

หลังการซ่อมแซม ให้ทำความสะอาดและทำให้ภายในกล่องเย็นแห้งอย่างทั่วถึงก่อน-เติมเพอร์ไลต์อีกครั้ง น้ำมัน ความชื้น หรือเศษซากที่หลงเหลืออยู่จะก่อให้เกิดความเสี่ยงในการปฏิบัติงาน เติมเพอร์ไลต์อีก-ในชั้นต่างๆ ด้วยการบดอัดที่เหมาะสม และรักษาพอร์ตช่องระบายอากาศด้านบนให้โล่งเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ช่องว่างด้านบนตกลงไปในระหว่างการให้บริการ

ในสัปดาห์แรกหลังจากรีสตาร์ท ให้เพิ่มการตรวจสอบ: ทำการสแกนอินฟราเรดทุกวันของอุณหภูมิเปลือกกล่องเย็น และเปรียบเทียบกับพื้นฐานก่อน-การซ่อมแซม ติดตามประสิทธิภาพของคอลัมน์และข้อมูลตัววิเคราะห์อย่างใกล้ชิดเพื่อตรวจสอบความละเอียดที่มีประสิทธิภาพ

การป้องกันระยะยาว-ให้ผลมากกว่าการแก้ไขในกรณีฉุกเฉิน พิจารณาติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในเพิ่มเติมที่ผูกเข้ากับ DCS พร้อมสัญญาณเตือนส่วนต่าง ดำเนินการถ่ายภาพความร้อนแบบเชลล์เต็มรูปแบบทุก ๆ สองปีเพื่อติดตามแนวโน้ม เพิ่มส่วนรองรับท่อหรือแดมเปอร์บนเส้นที่มีการสั่นสะเทือนสูง- และดำเนินการ NDT แบบสุ่มบนรอยเชื่อมวิกฤตระหว่างการซ่อมบำรุงครั้งใหญ่ ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าเหล่านี้เล็กน้อยเมื่อเทียบกับแคมเปญการกำจัดเพอร์ไลต์และ-ฉนวนใหม่เพียงครั้งเดียว

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

การรักษาการรั่วไหลภายในกล่องเย็นนั้นเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิแช่แข็ง ความดันสูง ฝุ่นเพอร์ไลต์ และ-สภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน- ด้านความปลอดภัยไม่สามารถเน้นย้ำมากเกินไปได้ ประเด็นสำคัญที่ควรเน้น:

• ก่อนการกำจัดเพอร์ไลต์ใดๆ จะต้องวัดและรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนภายในกล่องเย็นให้อยู่ระหว่าง 19.5% ถึง 23% โดยมีการระบายอากาศอย่างต่อเนื่อง
• เมื่อเข้าไปในกล่องเย็นเพื่อทำงานภายใน ให้สวม-เครื่องช่วยหายใจแบบอากาศที่ให้มาเพื่อป้องกันการสูดดมฝุ่นเพอร์ไลต์และภาวะขาดออกซิเจน
• สำหรับงานร้อน ไม่เพียงต้องตรวจสอบความเข้มข้นของก๊าซไวไฟเท่านั้น แต่ยังต้องให้ความสนใจกับการติดตามไฮโดรคาร์บอนที่อาจติดอยู่ในเพอร์ไลต์ ซึ่งสามารถปล่อยออกมาได้เมื่อได้รับความร้อน
• การทดสอบแรงดันและการเชื่อมทั้งหมดต้องมีขั้นตอนเฉพาะและการบรรยายสรุปด้านความปลอดภัย โดยมีการจัดแสดงอุปกรณ์ฉุกเฉินบน-ไซต์งาน

ไม่มีทางลัดในการจัดการกับการรั่วไหลภายในห้องเย็น-ซึ่งต้องใช้ความอดทน การตรวจสอบอย่างละเอียด และการดำเนินการที่มีระเบียบวินัย การแก้ปัญหาที่ประสบความสำเร็จทุกครั้งเกิดขึ้นจากความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสภาพของยูนิตและความใส่ใจในรายละเอียดอย่างพิถีพิถัน ข้อมูลข้างต้นนำเสนอเป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงปฏิบัติสำหรับเพื่อนร่วมงานในอุตสาหกรรม