深冷设备lng冷箱内漏的分析及处理

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1、深冷设备LNG冷箱内漏的分析及处理摘要：针对深冷设备YT-20型焦炉气制天然气液化冷箱2016年3月份泄露的故障现象，通过分析、判断，最终找到了引起冷箱内混合制冷剂泄漏故障的原因，并从检修和日常管理等方面提出了技术性改进建议。中国4/vie　　关键词：深冷设备;冷箱;混合制冷剂;内部泄漏　　中图分类号：TQ116.34文献标识码：A：1673-1069（2017）01-166-2　　1设备简介　　河南京宝新奥新能源有限公司YT-20型焦炉气制天然气液化冷箱深冷设备由四川空分设备（集团）有限责任公司设计、制造。原料天然气流量809kmol/h，混合剂流量225

2、4kmol/h，液化LNG产量540kmol/h，原料天然气压力1.82MPa，混合制冷剂压力2.8MPa，液化LNG压力0.4MPa。于2013年9月建成投产，各项技术参数均达到设计指标。在设备运行期间考虑到冷箱的特殊性，故每次大修和日常维护期间都对冷箱视为重点。而在2016年3月份的制冷剂补充量有所增加，并且补充量成逐渐上升趋势，取样化验分析发现冷箱内部有重组分，经分析断定冷箱内部混合制冷剂管道发生泄漏。　　2流程简介　　混合制冷液化流程简称MRC，即MixedRefrigerantCycle.MRC是以C1和C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合

3、制冷剂为工质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了其系统复杂的缺点。　　冷箱实际上是铝板翅式换热器加上钢壳保温箱。核心部分是铝板翅式换热器，设计和制造的难点易在于此。多股持压的物流在其中按化工工艺条件和参数进行复杂的、有相变的换热过程，其操作温度一般为+30℃至-196℃，最高操作压力约为5MPa。　　冷箱技术关键有三个方面：一是正确、精密的板翅式换热器原件设计;二是专用制造技术和严谨的工艺程序;三是严格的质量监控和先进的测试技术。　　河南京宝新奥新能源有限公

4、司YT-20型焦炉气制天然气液化冷箱中混合制冷剂包括五种组分：分别是氮气（N2/12.99%）、甲烷（CH4/37.67%）、乙烯（C2H4/25.15%）、丙烷（C3H8/16.10%）、异戊烷（i-C5H12/8.09%）。　　冷箱制冷剂系统隔离：关闭离心机入口大阀，关闭一段、二段防喘振前后手阀，二级液相制冷剂去冷箱、二级气相制冷剂去冷箱阀后加盲板，关闭一级液相制冷剂进冷箱阀门及一段入口分离器加热管线阀门。　　冷箱制冷剂管道置换：利用制冷剂补氮气阀门向制冷剂系统冲压，从二级气相进冷箱管线导淋、二级液相进冷箱管线导淋、离心机入口分离器底部导淋及冷箱内部混冷

5、高温分离器和混冷低温分离器底部放空泄压。　　3故障现象　　2016年3月在日常的维护检修中发现，冷箱有异常现象发生。　　①制冷剂补充液量加大;　　②经分析化验发现冷箱内有重组分;　　③冷箱外部阀门及法兰连接处有结冰现象;　　④冷箱内部测温点温度有异常;　　⑤冷箱底部有积液微量漏出。　　冷箱的所有异常的表现引起了工艺和设备人员的高度重视，设备部门有关领导组织维修人员，开始逐步的查找原因。经过图纸结合实际观察分析确定，是冷箱内部混合制冷剂管道泄露所制。　　4查找漏点　　冷箱内部制冷剂管道泄露的事实一经确定，设备部领导班子召开紧急会议，研究查漏、除漏的处理方案。　

6、　首先，公司领导组织了冷箱除漏小组，针对提出的冷箱壁打孔寻找漏点的方案进行深入讨论，寻找漏电的原理是：通过冷箱壁打孔观察内部珠光砂的物理状态情况，再结合冷箱图纸来判断冷箱内部混合制冷剂漏点的部位。其次，领导小组针对冷箱壁打孔存在的危险进行了充分的考察论证，最终确定冷箱壁打孔存在的危险是在可控范围之内的：保证冷箱内部处于正压状态，做好防爆消防防护措施，即使冷箱内部可燃气体引燃也不会发生爆炸，配备相应的灭火器可以即时的把火扑灭。综上所述，冷箱壁打孔寻找漏点的方案是相对安全可行的。除漏的方案确定后，领导小组就积极的组织检修人员，对冷箱内部漏点部位进行查找、确定，其

7、次确定漏点部位后，根据漏点情况用什么有效的快速处理方法，尽最大可能减少停车除漏的时间，使停车损失减少到最小。　　按照传统的冷箱泄露处理方法，在对冷箱检修期间，全厂要停车把冷箱切出，对冷箱内的珠光砂进行彻底清除，经置换合格后检修人员方可从人孔进入，对制冷剂管道进行一一排查，找出漏点确定处理方案。　　经过公司领导及设备、工艺工程师的缜密讨论，公司决定采用边生产边查漏的方案。具体方案是：在安全部门及公司领导的监督下，检修工用磁力钻（钻头Φ16mm）在冷箱的可疑部位钻孔，从冷箱高层向下钻孔排查，通过钻孔观察冷箱该层内部珠光砂的状态来判断漏点部位（混合制冷剂中异戊烷是

8、液态，如果该层珠光砂抱团，说明该处存在漏点）。　　在