小型氧氣站的搬遷設計

1、<p>　　小型氧氣站的搬遷設計</p><p>　　摘要：徐州華東機械廠氧氣站搬遷工程設計是典型的小型氧氣站搬遷設計，在設計過程中按照規(guī)范和規(guī)程的要求，并根據現(xiàn)實情況靈活調整。 </p><p>　　關鍵詞：小型氧氣站；工藝流程；設備布置；安全措施 </p><p>　　Abstract: Xuzhou Huadong machinery plant o

2、xygen station relocation project design is the design of small oxygen removal typical station, in the design process according to the rules and regulations, and according to the reality of flexible adjustment. </p>

3、<p>　　Keywords: small oxygen station; process equipment layout; safety measures </p><p>　　中圖分類號：TQ116.14 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013） </p><p><b>　　1 小型氧氣站 </b></p><

4、p>　　1903年，德國林德教授發(fā)明歷史上第一套10m&sup3;/h空分制氧設備以后，歷經一百多年的開拓、發(fā)展和創(chuàng)新，形成了小型、中型、大型和低壓、中壓、高壓以及液體設備、氣體設備等多種分類方法、形式多樣的制氧空分設備。 </p><p>　　所謂小型氧氣站，是從氧氣站容量上來講的，根據《機械工程手冊》中氧氣站主要分類： </p><p>　?。?）氧氣站按生產流程所需的壓

5、力分為中壓、低壓和高壓；（2）根據用途，按產品種類分液體設備和氣體設備；（3）按產品產量（指氧氣產量）大小分有小型（＜1000Nm3/h）、中型（≥1000Nm3/h）和大型（≥10000Nm3/h）三種類型。 </p><p>　　用深冷法生產氧、氮等產品的氧氣站已非常普及, 其中氧氣產量小于等于1000m3 / h 的小型氧氣站在數量上占據了非常高的比例。另外，液態(tài)氧氣的氣化站也列于小型氧氣站范疇, 在目前的

6、市場上其份額也正在迅速擴大。 </p><p><b>　　2 工程概述 </b></p><p>　　徐州華東機械廠原址位于市中心地帶，搬遷至金山橋開發(fā)區(qū)，氧氣站一并搬遷。徐州華東機械廠是一家大型煤礦機械企業(yè)，歷史悠久，這次搬遷是一次整體搬遷，也是一次擴建。原有氧氣站幾經革新，管道走向復雜、老化，部分設備老化，部分設備為自行設置，無法搬遷，設計中重新設置。尤其是原有

7、的空壓機后冷卻器，是使用混凝土水池，然后讓壓縮空氣管道在水池內U型設置，這樣壓損嚴重，另外，水池內水不流動，溫度升高之后，冷卻效果很差，影響后續(xù)的冷卻和分餾。原有儲氣囊設置在一混凝土囤內，從外邊不容易觀測，使用不方便。原有10m3液氧儲罐設置在空分間和灌充間中間，防火間距均達不到要求，處于停運狀態(tài)。 </p><p>　　氧氣站主要設備采用蘇州市某空分設備科技發(fā)展有限公司KDON-170/100型分餾塔及其附屬設

8、備，另外該氧氣站內還有氧壓機2臺及工業(yè)氧氣、醫(yī)用氧氣、氮氣灌充系統(tǒng)各1套，液態(tài)氧氣儲罐及相應汽化系統(tǒng)1套。 </p><p>　　氧氣站的工藝流程，如圖1所示，采用全低壓低能耗流程設計?？諝庥煽諝膺^濾器進入空壓機，空壓機將空氣壓縮到0.7MPa，然后經過濾器和過濾和后冷卻器被污氮氣冷卻，進入空氣冷卻器，被冷卻水冷卻，然后進入純化器，進一步純化空氣中的二氧化碳等氣體。然后一部分進入分餾塔，進行分餾；一部分進入軸承氣

9、柜，然后進入透平膨脹機做功；另一部分進入電加熱器加熱，供檢修時使用。空氣經分餾塔分餾后，分離出部分污氮作為水冷塔及后冷卻器的冷卻使用。其他液氧和液氮在分餾塔內冷卻剛進入的空氣，使其液化，并使自身轉化為氣態(tài)，然后輸出成為成品氧氣、成品氮氣。 </p><p><b>　　3 設計要點 </b></p><p>　　氧氣站中的各類產品都具有一定的特殊性。氧的化學性質極活潑

10、, 是強氧化劑,能助燃,火災危險類別屬于乙類；而氮屬于惰性氣體, 雖不能燃燒,卻具有窒息性，火災危險類別屬于戊類；低溫液體產品工作溫度低于-183℃, 易發(fā)生人員凍傷，而且汽化膨脹倍數可高達近千倍, 會因急劇升溫等因素引發(fā)物理爆炸。鑒于以上危險因素的存在，國家1978 年頒發(fā)了TJ30—78《氧氣站設計規(guī)范》，并于1991 年修訂為目前正在使用的GB50030—91《氧氣站設計規(guī)范》。針對其后設計、建設和使用中不斷出現(xiàn)的安全問題, 國家

11、又于1997年頒發(fā)了GB 16912—1997《氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》(2008年修訂為GB 16912—2008《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》)。 </p><p>　　這次搬遷設計就是依據上述兩個國家強制性規(guī)范和規(guī)程，并根據現(xiàn)實情況做出的。本次設計主要有以下特點: </p><p>　　圖1氧氣站空分工藝流程圖 </p><p>　?。?）氧

12、氣站設置在廠區(qū)的右側，較靠近負荷中心，交通便利，便于醫(yī)用氧氣及灌充工業(yè)氧氣、氮氣的銷售，與周邊丙烷匯流排間、露天跨、廠房等建筑、設施的距離符合防火、噪聲的要求。氧氣站作為較危險化學品生產場所, 為避免閑雜人員的進出, 站區(qū)設置圍墻。 </p><p>　　（2）氧氣站分生產區(qū)、灌充區(qū)、汽化區(qū)，物流大門設計在西大門，面對工業(yè)氧、醫(yī)用氧及氮氣灌充間的裝卸平臺，對外銷售瓶裝工業(yè)、醫(yī)用氧及氮氣，除保證外來的運輸車輛物流外

13、，與生產區(qū)分開。灌充區(qū)后側一定防火間距外設置汽化區(qū)，汽化區(qū)內有液氧儲罐、液氧泵和汽化器，液氧儲罐、液氧泵上方設置頂棚，防止雨淋日曬。北門定為生產區(qū)大門，設置主要生產間的制氧、壓氧間和輔助生產間的值班、化驗、配電、水泵間。由于壓氧間的氧壓機數量超過兩臺，所以獨立設置在一房間內, 且不與其他房間直接相通。具體布置見圖2。 </p><p>　　（3）分餾塔設備高達13.5m，生產中對塔有防冷耗和防潮等要求。設計中將分

14、餾塔設置在室內，將分餾塔所在柱距內的廠房屋面加高，其空間高度提升至15.5m，這樣就留夠了檢修、保養(yǎng)設備的空間。 </p><p>　　（4）制氧間內根據工藝流程布置設備，使得管道大多沿墻敷設，美觀整潔、施工方便。具體布置見圖3。 </p><p>　?。?）雖然徐州地處北方，冬季氣溫會達到0℃以下，但華東機械廠全廠無采暖設計，而氧氣站灌充間在低溫充裝氧、氮氣瓶時，鋼瓶在0℃以下，處于冷脆

15、狀態(tài)，充氣鋼瓶會有可能引起爆炸事故。所以設計中在輔房內設置專供氧氣站的采暖機組間，按規(guī)范規(guī)定的采暖溫度做采暖設計，并根據鋼瓶安全規(guī)定設置瓶檢間，提供符合規(guī)定的充氣鋼瓶。 </p><p>　?。?）氧氣站主要設備屬搬遷，但原有的冷卻壓縮空氣的混凝土水池和氧氣混凝土立式儲氣槽為工廠現(xiàn)場制作，因為制作為混凝土結構，無法再搬遷。新增目前氧氣站中常用的壓縮空氣后冷卻器和氧氣儲氣囊。這樣工藝流程和房間設置比華東機械廠原有氧

16、氣站更加合理、有效。 </p><p>　　（7）氧氣站制氧、壓氧、灌氧以及汽化系統(tǒng)主要生產設備間設置信號聯(lián)系、聯(lián)鎖報警、生產環(huán)節(jié)的控 </p><p>　　圖2氧氣站設備平面布置圖 </p><p>　　圖3制氧間管道平面圖 </p><p>　　制和監(jiān)控安全系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）空氣吸入口的設計。接近

17、地面空氣灰塵較多，將空氣入口設置在一層的屋頂，即7.2m高處，空氣入口端部設置空氣過濾器。入口處設置平臺和圍欄，便于檢修空氣過濾器。 </p><p>　?。?）在氧氣生產過程中,由于閥門的開關調試而引起的燃燒爆炸現(xiàn)象時有發(fā)生。在本次設計中，為進入灌充間的高壓氧氣管道主閥門設置閥門操作間，避免閥門操作失誤引起的傷害擴大。 </p><p><b>　　4 總結 </b>