30HK115冷水機組氟系統進水事故處理
6000m3/h制氧機配置了1臺中美合資上海合眾—開利公司生產的30HK115型冷水機組。機組一度頻繁出現缺氟現象,后又發生氟系統進水事故。
1.工作原理
30HK115型冷水機組的工作原理如圖1所示。該冷水機組用氟利昂R22作為冷媒介質。蒸發器低壓的氣態R22通過壓縮機壓縮升壓,之后進入冷凝器被冷凝成高壓液態R22,通過電磁閥進入蒸發器與冷凍水進行熱交換,提供冷量冷卻冷媒水后,高壓液態R22膨脹汽化成低壓氣態,再被吸入壓縮機壓縮,開始下一個循環。
圖1
2.事故分析
機組出現低壓偏低現象,從機組外部系統各部連接及管路檢漏,未找到泄漏點,加氟后繼續運行觀察。仍出現缺氟現象,由于系統所剩氟量已不多,將該機冷凝器排氟閥打開,排氟卸壓后,拆該機組壓縮機活門蓋時,發現機內有水,繼續檢查系統其它各部,發現蒸發器氟里昂一側管束已充滿水,冷凝器也同樣,而且使3臺壓縮機電機進水接地。
機組氟系統進水,表明該系統存在泄漏點,且該泄漏點應該在冷凝器、蒸發器這兩個系統與冷卻水進行熱交換的容器內,針對上述兩容器進行氣密性檢漏后,發現冷凝器底部有5根管束泄漏,蒸發器完好。在實際運行中,在冷凝器內壓縮機壓出的高壓(2.0MPa)氣態氟與冷卻水進行熱交換后,被冷凝成高壓液態氟,而參與熱交換的冷卻水一側壓力僅為0.35MPa,由于冷凝器管束存在泄漏點,高壓氟會泄漏至低壓的冷卻水一側,與該機運行中出現經常缺氟現象相吻合。
該機檢修前,氟系統進行排氟降壓,壓力卸至0.35MPa(冷卻水水壓)以下時,機組冷卻水卻未斷開,使冷卻水從冷凝器進入氟系統,進而造成系統進水事故。
3.解決措施
(1)將該冷水機組與冷卻、冷凍水完全斷開,拆壓縮機所有活門及其軸向端蓋,釋放存油。斷開系統各連接管路。從空分引干燥空氣(壓力0.5MPa左右為宜),通過加熱爐加熱至80℃ 左右,分別對壓縮機、電機、系統管路、蒸發器、冷凝器等進行熱吹除。吹除時,需將電磁閥另接電源,使之處于開啟狀態,保證系統管路通暢。檢測電機絕緣值,必須使其恢復無窮大,熱吹除才算徹底。
(2)處理冷凝器泄漏
待上述吹除工作完畢后,將冷凝器泄漏的5根管束兩頭用錐形紫銅堵頭堵死。冷凝器進水區共有55根管束,堵其中5根,僅使其減少9%的冷卻面積,對冷卻能力影響不大(原機組設計中冷凝器的冷卻能力有10%的富裕量)。
4.系統保壓和抽真空
將冷凝器系統進出口閥關閉,從其加氟閥處外接氮氣源填充至2.0MPa,關閉加氟閥斷開氣源,保壓24h,檢驗冷凝器的密封性。經確認無泄漏后,安裝壓縮機活門、冷凝器及蒸發器端蓋,恢復所有系統管路連接之后,加氟閥處外接氮氣源填充至0.6MPa,對氟系統外部管路及連接處進行檢漏,完畢后保壓24h,檢驗系統密封性。
從冷凝器加氟閥處接真空泵對整個氟系統進行抽真空。當真空度達到后持續0.01MPa(720mmHg)后持續10min,關閉加氟閥,斷開真空泵。氟里昂填充量約63.5kg,填充完畢后,試機運行,整個冷水機組機體振動很小,系統高、低壓及電流負荷值均正常,冷凍效果良好。